染色体变异在育种上的应用优质课教学设计

“杂交育种和诱变育种”一节的教学设计

吴久宏

（江苏省溧水高级中学

211200）

摘 要 本节课以一则童话故事作为情境教学设计的主线，巧妙地将选择育种、杂交育种和诱变育种等教学要点贯通起来，在知识与能力形成的过程中引导学生体验科学技术在人们生产、生活中所起的推动作用。

关键词

童话故事

杂交育种

诱变育种

教学设计

1 教材分析

“杂交育种和诱变育种”系人教版必修2“第6章

从杂交育种到基因工程”第一节内容，本节是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关，是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习不仅使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践，而且通过该内容的分析学习，可以体悟科技在改变、推动人类发展与进步中所起的重大作用。

2 学情分析 已有知识储备：可遗传变异的三种类型、在染色体变异中学过了单倍体育种和多倍体育种、在基因的自由组合定律中接触到了如何培育既抗倒伏又抗锈病类型（初步形成了“连续自交多代”、“育种周期长”等概念）、在基因突变中学生已经获知：太空育种的基本原理及变异的不定向性与筛选等问题。

能力储备：遗传图解的表述、关于育种一些知识的前期准备。

未知知识：选择育种、各种育种方式优缺点的理性分析。

3 教学目标 3.1 知识目标

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。

3.2

能力目标

尝试将你获得信息用图表、图解的形式表达出来；运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。

3.3 情感态度和价值观 讨论育种科学技术发展是科学、技术和社会的相互作用；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（如解决粮食危机等方面）。

4 教学过程 4.1 温故知新，自然过渡

学生通过前面的学习获知，变异有两种类型：“可遗传变异”和“不可遗传的变异”，“可遗传的变异”有三个来源，即“基因突变”、“基因重组”和“染色体变异”，人们利用“染色体变异”的原理进行单倍体育种、多倍体育种取得了骄人的成绩，那么，“基因突变”和

“基因重组”在育种上又有哪些应用呢？

4.2

引入童话，创设情境

1

教师声情并茂地利用PPT地讲述《国王与金盏花》的童话故事：

从前，有一个国王，他特别喜欢皇宫中的金盏花。有一天，他下令说：谁能培育出白色的金盏花，就用重金赏赐。可是谁也没有种出来（是因为没有白色金盏花的种子）……

但是，有一位仆人，她收获了好多金盏花的种子,每年播下去，施肥、浇水，到收获季节，她把花颜色变浅的种子保留下来，第二年春天再播下去

，再从中挑出颜色最浅的种下，以此类推……一种就是二十年！

终于，她培育出了白色的金盏花……

教师介入：从这则故事中，我们不仅感受到了这位女仆人的坚持和信念，也体悟到了她的智慧：她在进行有意识的育种，这种育种仅在同一品种的变异群体中进行选择，这在生物学上叫做“选择育种”。其实，人类一万年以前已经进行了“选择育种”……教师利用投影投出古人驯化动物、植物的一组图片，让学生体会到：选择育种的原理（利用自然变异、长期人工选择）和不足（育种周期太长、可选择的范围有限）。

4.3

深化童话，引发探究

在前一环节，利用童话故事自然引出了“选择育种”这一主题，在此基础上，笔者继续以此为素材，进行了“改编”与“深化”，这是本节课的主体部分。

探究活动：童话中的女仆人经过二十年的不懈努力培育出了国王所期望的白色金盏花，但遗憾的是花瓣是卷的。如果国王喜欢的是花瓣既白又直的金盏花，该怎么培育呢？

教师提供铺垫性材料：随着科技的进步，人们已经认识到：金盏花黄色（A）对白色（a）是显性，直瓣（B）对卷瓣（b）是显性。那么，如何利用皇室中的黄色、直瓣金盏花（AABB）和白色卷瓣（aabb）培育出国王喜欢的白色直瓣且能稳定遗传的金盏花呢？

学生先进行自主性设计，然后进行小组间的交流，然后通过实物投影向全班展示：

P:

黄色直瓣

× 白色卷瓣

（AABB)

（aabb)

F1

黄色直瓣

（AaBb）

F2

黄色直瓣

白色直瓣

黄色卷瓣

白色卷瓣

aaB__

……

在这一环节的教学中，不必重复和强调基因的自由组合定律的运用，而是让学生体悟到两点：一是杂交育种的基本程序（杂交→选优→自交→选优……），二是感知到杂交育种的优点（集优）和不足（育种年限长）。

4.4

制造冲突，激活思维

利用杂交育种可以培育出国王所期望得到的稳定遗传的白色直瓣金盏花，但是它只能利用已有的基因重组，不能创造出新的基因。

提出问题：如何利用皇室中的黄色、直叶金盏花（AABB）培育出国王喜欢的白色直叶且能稳定遗传的金盏花（aaBB）呢？

2

学生进行思考、设计及小组内讨论……

在此基础上，教师播放“2009年央视春晚----中国航天员手捧‘太空花’向全国观众拜年”的片段（2分钟），给学生强烈的震撼，在感受到中国航天事业的发展的同时，领略到太空育种技术的迅猛发展。

学生看完视频后，恍然大悟：运用人工诱变育种技术，可以在短时间内诱变黄色、直叶金盏花（AABB）中的A基因突变为a,然后再自交即可获得国王喜欢的白色直叶且能稳定遗传的金盏花（aaBB）。教师趁热打铁，和学生一道归纳出“诱变育种”的原理、方法及优缺点。

4.5

介绍育种科技发展，升华情感

这一环节，笔者精选了一组图片：古人驯化动物和植物、国王和金盏花、杂交水稻之父——袁隆平、2006年度国家最高科技奖获得者——李振声、太空椒、太空南瓜……在一幅幅图片缓缓展开的过程中，既是对育种发展史的一种线索梳理，更重要的是让学生领略到“科技改变着人类”“科技改变着世界”，尤其在“杂交水稻之父——袁隆平”的图片出现时，教师特别强调：袁隆平为解决世界人民的温饱问题作出的贡献无法用金钱来衡量！透过这些素材，激励学生投身国家育种事业的研究，为解决世界面临的粮食危机而不懈努力。

4.6

课堂归纳，形成网络

课堂小结是课堂教学非常重要的一环，有利于学生知识网络的形成。笔者利用板书整天理如下：

基因突变→诱变育种

可遗传变异 基因重组→杂交育种

单倍体育种

染色体变异

多倍体育种

在此基础上，教师强调：各种育种方式各有其优缺点，并且之间不是孤立的，而是相互依存，如单倍体育种和多倍体育种也有选择育种的操作，而多倍体育种又有杂交的过程，突变以后也可以利用单倍体育种，众多的育种方法关键在于合理选择与利用。

在行将结束本课之时，笔者仍以“金盏花与国王”这一童话作为情境，设置问题：根据现代科技的发展,尤其是对基因功能的解密，能否为国王培育出土豪金般、散发出玫瑰香味的金盏花呢？

引出下一节的课题“基因工程及其应用”。

5 教学反思

本节课以一则童话故事作为情境主线贯穿课堂始终，通过情境的引入、展开、递进，很好地落实了课标对该部分内容的要求“搜集生物变异在育种上应用的事例”。整个课堂中学生始终处于运用所学知识主动分析问题、解决问题的氛围中，学生应用遗传学相关原理不断解决“国王”的需求，生动再现了人类利用遗传学原理和规律进行生物利用和改造的历程，体现了科学、技术、社会的相互关系，从而体会到育种工作在社会生产中的重要作用。

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