第6章 从杂交育种到基因工程
一、本章在教材中所处的地位
本章内容是在“生物的遗传和变异”的基础理论知识获得的基础上，让学生进一步了解遗传和变异的基本原理应用于生产实践已由来已久，且随着认识的深入，技术的改进，应用的范围日益广泛，效果日益显著，同时，随着科技的进一步发展应用，必然会引发新的思考。
本内容旨在使学生了解遗传学原理应用的同时，关注这部分知识在生活、生产和社会发展中的应用，从而提高对科学和探索未知的兴趣，养成科学的态度和科学精神。
二、本章的学习目标
（一）知识方面：
1、举例说出生物变异（杂交育种、诱变育种、基因工程育种）在育种上的应用的事例。
2、简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。
3、简述基因工程的原理及其应用。
（二）情感态度方面：
1、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
2、讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中，科学、技术和社会的相互作用。
（三）能力方面：
1、运用遗传和变异原理，解决生产和生活实践中的问题。
2、进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。
三、本章教学课时安排
本章授课时数为3节，其中第1节用1课时，第2节用2课时。
四、本章每课时教学流程
第1节 杂交育种与诱变育种
（一）教学目标
1．知识方面：
(1) 简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足。
（2）举例说出诱变育种在生产中的应用。
（3）总结比较杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。
2．能力方面：
（1）尝试将信息用图表、遗传图解的形式表达出来。
（2）运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
3．情感态度和价值观：
(1) 认识我国在农作物育种方面的成就。
(2) 体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
（二）教学重点和难点
重点：遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。
难点：（1）杂交育种和诱变育种的优点和局限性。
（2）用遗传图解表示各种育种过程
（三）教学设计思路
本节教学计划用1课时。课前教师可指导学生搜集我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中包含的遗传学规律，体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
教师展示课前收集的古人驯化野生动物、栽培植物的图片资料制成的课件，按课件图片的顺序，先向学生展示古人驯化狗、马、牛、猪、鸡，培育玉米、小麦、水稻、各种蔬菜、水果的过程；再向学生展示现在的家禽、家畜、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种的图片，引起学生的兴趣。
在杂交育种的学习时，选用典型的育种实例――培育高产、抗病的小麦作为切人点，针对育种实践中遇到的实际问题和解决方法，分析其中蕴含的遗传学规律。并引导学生应用遗传学规律和遗传图解，对特定的杂交组合进行理论分析，推测可能的选育过程和结果，进而引导学生分析讨论杂交育种方法的不足之处及其解决方法。
（四）教学过程
| 教学过程 | 教学内容 | 教学手段 |
| 课题引入 | 学生搜集的我国在育种实践方面取得成功的事例展示及简单说明 | 课件或图片展示 |
| 问题探究 | 就课本的“问题探讨”并进行讨论。 | 小组回答与交流 |
| 杂交育种 | 杂交育种蕴含着哪些遗传学规律？如何推测杂交育种可能的选育过程和结果？如何判断选育的新品种是否符合预期的要求呢？如果我们需要的性状显性该如何选？如果是隐性呢？如果又有显性又有隐性呢？选出的新品种应该是纯合子还是杂合子？学生写出课本例子的遗传基因型图解。 P： AABB X aabb F2 基因型： 1/16 AABB 1/16 aaBB 1/16 AAbb 1/16 aabb 2/16 AABb 4/16 AaBb F2表现型： 9/16高产不抗 3/16低产不抗 3/16高产抗病 1/16 低产抗病 | 通过问题展示和解答，教学课件辅助，展示学生所写的遗传图解。最后由学生归纳杂交育种的概念。 |
| 引出下一个教学内容 | 杂交育种方法有什么不足呢？ 杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓缦（一般需5至7年），过程繁琐。 有没有更好的育种方法来弥补这些缺点呢？ | |
| 诱变育种 | 诱变育种有哪些成功的实例？ 与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？ 联系基因突变的特点，诱变育种有何局限性？如何克服？ | 学生看书，分组讨论。 归纳诱变育种的概念。 |
| 反馈评价 | 请同学们列表比较：杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种在方法、原理、优缺点的异同点。 完成课本练习题 | 在实物投影仪上展示和点评学生填写的表格 |
附：四种育种方法的比较:
| | 杂交育种 | 诱变育种 | 多倍体育种 | 单倍体育种 |
| 处理 | 杂交 | 用物理、化学因素处理生物， | 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 | 花药离体培养 |
| 原理 | 通过基因重组，把两个亲本的优良性状的组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型。 | 用人工方法诱发基因实变，产生新性状，创造新品种或新类型。 | 抑制细胞分裂中纺锤体的形成。使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞。 | 诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子。 |
| 优缺点 | 方法简单，容易操作。 不能创造新的基因，育种进程缓缦，过程繁琐。 | 能提高变异的频率，大幅改良某些性状，变异性状较稳定，可加速育种进程。 有利变异少，需大量处理供试材料，诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。 | 器官较大，营养物质含量高。 发育延迟，结实率底。 | 自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限（2年）。 方法复杂，成活率低。 |
| 实例 | 小麦高茎（易倒伏）、抗锈病的纯种与矮茎（抗倒伏）易染病的纯种进行杂交，培育出矮茎抗锈病小麦品种。 | 青霉菌经X射线、紫外线照射以及综合处理，培育出青霉素产量很高的菌株 | 三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦。 | 抗病植株的育成。 |
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