4.2基因重组使子代出现变异教学设计-2024-2025学年高一下学期生物浙科版必修2

教学设计 课程基本信息 学科 生物 年级 高一 学期 秋季 课题 基因重组可应用于杂交育种 教学目标 1. 通过亲本种子的案例学习，了解杂交育种的概念。 2. 利用情境中的水稻材料尝试杂交育种的设计思路和方法，掌握杂交育种的原理。 3．理解杂交育种的过程，阐述杂交育种的优缺点。 教学重难点 教学重点： 1.理解水稻杂交育种的过程与原理。 教学难点： 1. 基因重组在杂交育种中的应用。 2. 杂交育种的优缺点。 教学过程 新课引入： 播放视频亲本种子的重要性：亲本种子作为生产农业推广的商品种子原料时，会将自身的一些优良性状遗传下去。 问题：这些优良性状集于一身的种子用什么方式来获取？ 【设计意图】利用亲本种子的特点为切入点，提出疑问，如何通过简单有效的方式去集中水稻优良性状从而引出接下来的课程内容，极大地提高学生的求知欲。 一、杂交育种 阐述杂交育种的概念，并以水稻为例，通过展示水稻籽粒的图片提问水稻的杂交过程，以视频和图片的方式展示水稻的杂交，即先是人为剪掉水稻的部分颖壳暴露出雄蕊，用镊子人工去雄，稻穗去雄后，套袋标注杂交亲本情况并且上下封口确保不受外来花粉干扰，通过人工采集花药，向去雄的母本抖粉完成授粉工作，最后进行封口，一方面防止外来花粉继续干扰，另一方面给于一定适宜的环境等待雌雄蕊授粉后结籽避免受到病虫的伤害。 【设计意图】通过视频与图片的形式生动地展示出水稻杂交操作中的一些细节，并解释了操作时的作用，与之前探究生物遗传的规律时豌豆杂交过程的对比来加深对杂交过程的理解与总结。 二、水稻杂交育种的过程与原理 情境：利用所给的野生型黄叶抗病植株与野生型的绿叶感病植株，通过杂交育种的方式以遗传图解的形式设计出所需的绿叶抗病植株。 提问1：两种野生型水稻的基因型？杂交过程？如何获得所需的绿叶抗病植株？ 【设计意图】通过设置问题串，从一个问题慢慢上升到新的问题，根据学生已有的知识结构，让学生不断地思考与探索，通过老师一步步引导学生利用所学去建构解决问题的思维，形成水稻育种的初步构建模型，既解决了课堂上的问题，激发了学生的学习兴趣，也更方便下一步教学任务的展开。 阐述F1代在自交后代出现性状分离，再得到我们想要的绿叶抗病植株的同时，还会出现新的黄叶感病植株，这两个不同于亲本表型的植株我们称之为重组类型。 提问2：F2中不同于双亲的两个重组性状是如何产生的呢？ 【设计意图】通过重组类型的概念，引出通过基因重组的方式，形成不同类型的雌雄配子，雌雄配子间的随机结合，让后代性状多样化，既解释了基因重组能引起子代多样性表型，表明杂交育种的原理是基因重组，也能体现杂交能产生出新品种的特点。用结果来推导产生的原因，更加深了学生对重要概念的理解。 通过育种家留种的规律以种子能够稳定遗传为特点，结合实际结果中F2代的绿叶抗病中存在杂合子，在自交留种过程后会出现性状分离，针对这一现象以如何培育绿叶抗病纯合种子为目的，对F2品系进行怎样处理来提出解决方案。 提问：如何利用F2代品系选育出绿叶、抗病的纯种? 【教师活动】与学生通过整理建构F2代绿叶抗病品系的自交几代后后代3种基因型(BBdd、Bbdd、bbdd)的各自比例，从而总结出F2自交代数与目标性状植株纯合比例的关系,推出这种连续自交化的作用。 【设计意图】通过拆分法研究两种不同基因型在自交后的基因型及其比例，帮助学生深刻认识到杂交育种中筛选及连续自交化的意义，为后续引出杂交育种的过程。 回顾整个绿叶抗病植株的构建模型，让学生在情境中梳理水稻的培育过程，从而提炼出杂交育种的流程图。 提问：水稻杂交育种的过程？ 【设计意图】通过学生自主参与整个水稻品种的培育过程，加深学生对杂交育种的过程等次位概念的理解，同时对每一项操作背后的作用也能清楚的认识，既激发了学生的求知欲，也能将知识点巩固提高教学效率，对促进培养学生的生物学素养有一定的作用。 三、杂交育种的优缺点 通过我们构建的杂交模型，从杂交的角度入手以实际生活中水稻在杂交时的困难，通过视频的形式展现并以例题来分析水稻杂交育种的优缺点。 例：两种纯种的水稻，一种为高秆(D)抗病(T)，另一种为矮秆(d)感病(t)，现要培育矮秆抗病新品种，方法如下：高秆抗稻瘟病×矮秆易感稻瘟病-a-- F1--b-F2 --c-能稳定遗传的矮秆抗病新品种。 (1)水稻杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行__________，大大减轻了杂交操作的工作量。 (2) b是______过程，选种应该从子_____代开始。 (3)上述杂交育种过程至少需要______年的时间（假设每年只繁殖一代） 【教师活动】从亲本的杂交得到F1第二年获得子二代种子，通过种植选择出所需的矮秆抗病植株后自交获得子三代种子，下一年种植才能将种子形成矮秆抗病的植株，解释水稻育种的时限长。 【设计意图】通过问题串形式强调理论知识应用于实际生活，以水稻的育种从选种到获得优良性状的植株。从而总结出杂交育种的优缺点，并从中体会到袁隆平杂交水稻的伟大之处，感受育种家的艰苦钻研。 四、课堂小结 学科网（北京）股份有限公司 $$