高三一轮复习生物《生物变异与育种综合复习》教学设计

“生物变异与育种综合复习”教学设计 一、（教学目标）学习目标与重难点 1.学习目标（教学目标） 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。 举例说出诱变育种在生产中的应用。 讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 2.学习重难点（教学重难点） （1）学习重点（教学重点） 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。 （2）学习难点（教学难点） 杂交育种和诱变育种的优点和局限性。 二、教学过程 教学环节 师生活动 设计意图 课程导入 复习生物可遗传的三种变异。 再思考：水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性， 高产（T）对低产（t）为显性，现有基因型为 DDTT 的纯合的高秆高产水稻，和基因型为 ddtt 的矮秆低产水稻，怎样才能得到能够稳定遗传 的矮秆高产的优良品种，也就是基因型为 ddTT 的水稻呢？ 回忆前几节课内容， 引出本节课复习重 点，明确学习目标和 学习重难点。 杂交育种原理与 操作过程的复习 1、复习孟德尔杂交实验过程： 基因型为 DDTT 的高秆高产水稻，和基因型为 ddtt 的矮秆低产水稻，作为亲本进行杂交，得 到子一代，子一代全部为高秆高产水稻，且基 因型为 DdTt。然后让子一代个体自交，得到子 二代。从子二代中筛选出符合要求的矮秆高产 品种。再让子二代的所有矮秆高产水稻进行自 交。如果自交后代不发生性状分离，则为纯合 子，如果自交后代发生性状分离，则为杂合子。 根据子二代中的矮秆高产水稻自交后代是否出 现性状分离这一现象，筛选出基因型为 ddTT 的 纯合子，即纯合的矮秆高产水稻。就是杂交育 种。 2、杂交育种的原理：基因重组。 3、杂交育种的过程和方法，根据培育的品种可 以分为以下几类。 （1）培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲，进行杂交，得到的 子一代即为所需品种。 （2）培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲，进行杂交，得到子一代， 子一代再进行自交，得到子二代。然后再从子 二代中筛选出表现型符合要求的个体种植，并 推广。 （3）培育显性纯合子品种 如果培育的对象为植物，可以选择具有不同优 良性状的亲本进行杂交，获得子一代，子一代 再进行自交，得到子二代。再从子二代中，筛 选出需要的类型，使其自交，直至不发生性状 分离为止； 如果培育的对象为动物，可以选择具有不同优 良性状的亲本进行杂交，获得子一代，再让子 一代中的雌雄个体交配，获得子二代。再从子 通过利用孟德尔杂 交实验解决问题，复 习杂交育种的过程， 理解杂交育种的原 理。 掌握不同类型的杂 交育种方法。 二代中筛选出需要的类型，使其与具有隐性性 状的个体进行测交，选择测交后代不发生性状 分离的子二代个体。 杂交育种的 优点与局限性 杂交育种的优点是可以把不同个体的优良性 状，集中到同一个个体上，并且操作简便。 但是杂交育种的进程缓慢，过程繁琐，育种周 期较长，一般需要 5～6 年。而且只能进行本物 种或亲缘关系较近的物种的杂交，不能克服远 缘杂交不亲和的障碍。这也是杂交育种存在的 局限性。 总结杂交育种的优 点与局限性。 诱变育种原理与 操作过程的复习 1、诱变育种的原理：基因突变。 2、方法：利用物理或化学的方法处理萌发的种 子或幼苗，来获得变异的新品种。常用的物理 方法是辐射诱变，如 X 射线、紫外线、γ射线 等的照射都能使生物的染色体发生断裂，同时 也可以促使 DNA 分子上的碱基发生变化而导致 基因突变的频率增加。许多化学药剂能引起 DNA 分子中碱基发生替换、增添或缺失等变化，导 致基因突变。常用的化学试剂有亚硝酸、硫酸 二乙酯等。 复习诱变育种的过 程，理解诱变育种的 原理。 诱变育种的 优点与局限性 诱变育种可以提高突变的频率，在较短的时间 内，获得更多的优良变异类型。也可以大幅度 地改良某些性状。但是，由于基因突变具有不 定向性和低频性，因此诱变育种的盲目性较大， 获得的有利变异个体往往不多，一般需要处理 大量材料。这是诱变育种的优点和局限性。 总结诱变育种的优 点与局限性。 杂交育种和 诱变育种的比较 诱变育种与杂交育种相比，前者能够产生前所 未有的新基因，创造出变异新类型；后者不能 产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。 需要特别注意的是，进行杂交育种的个体一定 是能进行有性生殖的个体，只进行无性生殖的 个体无法通过杂交育种的方法培育新品种。另 外，原核生物不能进行减数分裂，所以不能用 杂交育种，一般采用诱变育种的方法。 通过比较，更好的掌 握两种育种方法的 优缺点。 育种方法的选择 将双亲的优良性状集中到一个个体上，可以选 择杂交育种或是单倍体育种； 达到快速育种的目的，可以选择单倍体育种； 大幅度的改良某一品种，并且使其出现前所未 有的性状，可以选择诱变育种； 提高品种产量，或者提高营养物质的含量，可 以采用多倍体育种； 最简捷和常规的育种方法是杂交育种。 使学生可以根据掌 握不同的育种方法。 能够根据不同的育 种目标，来选择不同 的育种方案，以达到 最佳的育种目的。 常见育种图 的识别 1、根据育种程序图，来识别不同的育种方法及 具体的操作过程。 2、根据单倍体育种与杂交育种的关系，来判断 育种的操作过程与方法。 3、基于个体基因型，进行育种图解的识别。 将理论与实际相结 合，学会分析育种 图。 本节小结 杂交育种是最简便的育种方法，其原理为基因 重组。其只能利用已有的基因进行重组，按需 选择，并不能创造新的基因，而且杂交后代会 出现性状分离现象。杂交育种还因育种年限较 长和受限于亲缘关系而存在着一定的局限性。 诱变育种利用基因突变为原理，虽然该育种方 法也存在一定的局限性，但可以产生新的基因 却是它最大的优势。除此之外，还有单倍体育 种和多倍体育种等方法。 总之，不同的育种方法均有其各自的优点 和局限性。我们应当根据不同的育种目标，选 择合适和恰当的育种方法。 对本节课的主要内 容进行总结，突破本 节课的重难点。 评价与反馈 1、育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病 水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这种水 稻出现的原因是 ( ) A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 环境条件的改变 2、在遗传育种的过程中，能产生新基因的是 ( ) A. 用杂交育种方式获得矮秆抗锈病小麦 B. 用秋水仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体 C. 用 X 射线、紫外线处理青霉菌获得青霉素产 量很高的菌株 D. 用六倍体普通小麦的花药培育单倍体小麦 植株 3、用 EMS(甲基磺酸乙酯)处理萌发的纯合非甜 (SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，发现 自交后代中出现了极少量的甜玉米(ss)。EMS 诱发基因突变的作用机理如下图所示。下列分 析错误的是（） A. 该事例可体现基因突变的低频性 B. 与 S 基因相比，s 中(A＋T)/(G＋C)的值增 大 C. 植株自交后代中出现 ss 是基因重组的结果 D. 诱变育种能提高基因突变的频率和加速育 种进程 4、下列有关育种的说法中，正确的是 ( ) A. 通过杂交育种可获得农作物新品种 B. 诱变育种只适用于对微生物菌株的选育 C. 无子番茄通常是用多倍体育种方法获得的 D. 诱变育种无法获得抗逆性强的新品种 5、水稻的高秆、矮秆分别由 A 和 a 控制，抗病 和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb 与 AABB 的水稻品种，下图为不同的育种方法培 育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的 是（） A. 杂交育种包括①③过程，其原理是基因突变 和基因重组 B. 人工诱变育种为②过程，B 可能来自 b 的基 因突变 C. 单倍体育种包括①④⑤过程，⑤过程常用花 药离体培养法 D. 多倍体育种包括①⑥⑦过程，原理是染色体 结构和数目变异 6、现有两纯种小麦，一纯种小麦性状是高秆 (D)、抗锈病(T)；另一纯种小麦的性状是矮秆 (d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种 专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小 麦新品种。请分析回答问题： (1)要缩短育种年限，应选择的方法依据的变异 原理是_______，图中①的基因组成是____。 （2）过程(四)所做的处理是____。方法Ⅱ一般 从 F1 经过程(五)后开始选种，这是因为____。 （3）若要将过程（五）中基因型为 ddT_的个 体，培育为基因型为 ddTT 的纯合子，最简便的 方法是_____。 （4）除上述方法外，也可将高秆抗锈病纯种小 麦用γ射线等照射获得矮抗品种是由于发生了 ____。 作业或实践 见《生物变异与育种综合复习》复习课练习 作业