“遗传育种专题复习”教学设计和案例

“遗传育种专题复习”教学设计和案例

文件编号：1003―7586(2010)07―0033―03 1设计思想

本复习教学中通过创设适当问题情境，引导学生探究，可以有效地激发学生自主提取、整合、运用相关知识信息去分析解决问题。问题是激发学生自主探究和学习的源泉，本次专题复习通过巧妙设计问题的内容、形式和出现方式，帮助学生在探究中回顾旧知、发现新知；加强学生提取和组织脑海中原有的知识信息去分析解决实际问题的能力；通过引导学生运用相应育种技术解决生产实际问题，帮助学生感悟科学、技术和社会的相互关系(图1)。

2教学目标

知识目标：结合具体情境。横向比较不同育种方式，以理解各种育种方法的目的、处理方法、依据原理和优缺点。

能力目标：通过自主分析和解决问题，学生信息提取能力、分析综合能力得到培养。

情感、态度与价值观目标：感悟科学、技术和社会的相互关系；通过比较动植物育种问题上的具体操作过程，养成具体问题具体分析和实事求是的科学精神。

3教学重难点及突破方法

教学重点是各种育种方式的目的、处理方法、依据原理和优缺点。

4教学过程

4.1联系实际导入，激发学生兴趣

创设问题情境：我国拥有全世界1／4左右的人口。然而耕地面积却只占全世界的1／10，因此，粮食问题是我国当前需要解决的一项重要课题。如果你是这方面的策划者，你会从哪方面人手去解决这个粮食问题?

学生讨论结果：提高单位土地面积的粮食产量。

教师趁势引问：种植性状优良的作物是提高单位土地面积粮食产量的一条重要途径，那么我们如何能够获得性状优良的作物呢?

学生回答：通过遗传育种，培育出性状优良的作物。

教师评价：同学们答得很好，今天我们就一起来讨论生

物的遗传育种问题。

4.2横向对比探究，构建互动课堂

4.2.1杂交育种和单倍体育种

幻灯片展示问题一：小麦的高杆对矮秆是显性，抗锈病对易染锈病是显性，控制两对相对性状的等位基因分别位于两对同源染色体上。现有2个纯系品种：高杆抗锈病(DDYr)和矮秆易染锈病(ddtt)。请设计两种育种方案培育出能稳定遗传的矮秆抗锈病的新品种。

学生自主思考，积极地提取和组织脑海中已有的知识信息去分析问题，教师适当评价并引导指正学生在分析问题时出现的失误和容易忽略思考的问题，如：

单倍体育种中花药离体培养产生的是幼苗还是配子?

单倍体育种过程有无种子的产生?

秋水仙素处理的对象为什么是幼苗而不是成熟植株?

秋水仙索处理的是所有的幼苗还是一部分幼苗(目的品种)?

单倍体育种的最终目的是培育出单倍体吗?

最后教师引导学生横向比较杂交育种和单倍体育种，说出两者的目的、处理方法、依据原理和优缺点。

这个环节通过展示典型问题情境，组织学生提取脑海中储存的知识信息去分析问题，以及引导指正他们在分析问题时的惯性失误，学生的思维被充分调动起来。

幻灯片展示问题二：现有黑色长毛兔(BBEE)和白色短毛兔(bbee)，如何利用这两种兔子培育出能够稳定遗传的白色长毛兔(bbEE)?

学生的思维马上转移到问题―育种过程，想来个“依葫芦画瓢”，结果矛盾出现了。若采用杂交育种的方法，将黑色长毛兔(BBEE)和白色短毛兔(bbee)进行杂交，获得F。(BbEe)。对于植物而言，可采用自交的方法获得F2，并根据表现型筛选出需要的类型，将它们连续自交N代并逐代淘汰非目的性状个体后可获得纯系目的品种。然而，动物不能完成自交啊?若采用单倍体育种的方法，对于植物而言，可将F。代的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，因为已分化的植物细胞在离体等适当条件下可以表现出全能性。然而已分化的动物细胞一般不能表现出全能性，而且秋水仙素处理动物细胞也不能诱导染色体数目加倍。那该怎么办呢?此时学生的思维异常活跃和兴奋，学习的激情很高，课堂气氛也将非常热烈。教师趁势建议学生进行小组讨论，通过讨论得出解决问题的方法。具体的方法是，获得Fl(BbEe)后，动物不能自交，但可以让F1(BbEe)中的雌雄个体间相互交配；获得F2，筛选出白色长毛兔(bbEe，bbEE)后，可以采取让这些白色长毛

兔(bbEe,bbEE)与白色短毛兔(bbee)测交的方法，并根据后代是否出现性状分离，区分出白色长毛兔中的纯合体和杂合体，最终获得能够稳定遗传的白色长毛兔(bbEE)。

这一环节的教学，通过教师巧妙创设与学生原有知识信息发生“矛盾”碰撞的问题情境，激发了学生的求知欲望和思维兴奋，同时也消除了学生的思维定势，培养学生具体问题应该具体分析和实事求是的科学探究精神。

4.2.2多倍体育种

幻灯片展示多倍体草莓、水稻、无子西瓜、小黑麦等图片，提出问题，与原物种相比，多倍体一般具有什么特点?展示普通小麦(AABBDD)和黑麦(EE)染色体组的组成，引导学生分析八倍体小黑麦(AABBDDEE)是怎么培育出来的?其中，秋水仙素处理的对象是什么，只能是幼苗吗?为什么需要对小黑麦(AABBDDEE)和黑麦(EE)杂交的后代用秋水仙素处理?如何判断生物是否可育?通过上述问题的讨论，使学生明白了多倍体育种处理方法，目的和依据的原理。之后，再引导学生讨论无子西瓜的培育问题自然就迎刃而解了。最后，教师引导学生横向比较多倍体育种和单倍体育种的异同点，在比较中进一步帮助学生熟练掌握这两种育种方法以及提高运用相应育种方法解决实际问题的能力。

4.2.3诱变育种

幻灯片展示多种类型的太空椒图片，教师说明太空椒的

某些性状是地球上原本不存在的，通过太空育种新出现的，并提问：太空椒的培育能用杂交育种、单倍体育种或多倍体育种实现吗?这个问题有一定的难度，教学中教师选择先让学生个别自主思考，然后小组合作讨论交流，最后由小组代表总结发言进行班级交流。学生讨论结果：上述三种育种方式只能利用已有的基因的重组或改变原有基因的数量，但并不能创造新的基因和新的性状。教师趁势引导：那么，应该选择哪种育种方式才能培育出太空椒呢?从而引导学生说出诱变育种的处理方法、原理、目的和优缺点。

4.2.4基因工程育种

继续引导探究，上述几种育种方法只能在同种生物中进行，如果要将一种生物的优良性状“移植”到另一种生物身上，该采用什么育种方式呢?展示抗虫棉图片和培育过程示意图，提出问题，抗虫棉是怎么培育出来的呢?从而引导学生对基因工程育种方式进行复习。基因工程育种的操作方法比较难懂，学生往往不能准确说出，教学中可以采取设计梯度性的问题串策略，引导学生分析，步步深入，终达本质。具体的，基因工程育种大体大包含哪几个操作步骤?如何获取目的基因?如何将目的基因与载体DNA重组?如何将重组DNA导入受体细胞?如何使目的基因整合到受体细胞的染色体I-?经过转基因操作后的受体细胞都拥有目的基因吗?如何筛选出含目的基因的受体细胞?可以通过什么技术将受体细胞培育