1、必修二 遗传与进化第六章 从杂交育种到基因工程第一节 从杂交育种到诱变育种【教学目标】一知识与技能1.简述杂交育种的概念、原理，举例说明杂交育种方法的优点和不足。2.简述诱变育种的概念、原理，举例说明诱变育种方法的优点和不足。3.总结杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的异同点。二过程与方法将获得的信息用图表、图解的形式表达出来。三情感态度价值观讨论得出有关育种的科学技术的发展是科学、技术和社会相互作用的结论。【教学重难点】1.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.难点：杂交育种和诱变育种的优点和局限性。【教学方法与手段】通过教学课件展示育种在实际生活中取得的巨
2、大成果来引起学生的兴趣。指导学生收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，体会科学技术发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。【教材分析】第一部分在比较传统育种与杂交育种的基础上，通过我国在育种实践方面取得成功的事例，分析其中的遗传学规律以及杂交育种的优缺点；第二部分针对杂交育种的不同，结合基因突变和染色体变异相关知识，介绍人工诱变育种，分析诱变育种的优点和不足。【教学过程】一导入新课整个必修二我们都在学习遗传学，前面的章节已经学习了什么是遗传物质，遗传信息的传递、表达和变异。那么究竟这些遗传学原理是怎样运用到实际目标中的，今天，我们就来学习第六章的第一节，杂交育种
3、与诱变育种。课前，我们先看一个短篇，这个人大家都认识（播放袁隆平事迹短篇）杂交水稻，引出课题。人类从一万年以前就开始进行品种改良了，从未停止过，下面给大家看野猪家猪、野鸡家鸡的对比图，来认识一下传统的育种方法，选择育种，就是从自然界中选择品质好的个体进行传代，润不良个体通过这种方法我们培育出了高产且抗虫害得农作物品种，以及产奶、产肉、产蛋较多的家畜和家离。经过不断选择，汰劣留良，培育出优良品种。这种育种方法技术而单，容易操作。但也存在严重不足。提问：选择育种的缺点是什么？（育种周期长，只能从自然界已有的变类型中进行进择，可选范围有限，而且有些品种只在一方面有优势，而另一方面却不限，优良性状存在
4、于不园品种中，无法满足入们日益增长的需要）在实践中，人们逐渐素出许多优良的育种方法。今天我们就学习两种更优良的育种方式（课件展示本节课的学习目标）二 探究新知探究一：杂交育种问题探讨：已知小麦的高产（D）对低产（d）为显性，抗病（T）对不抗病（t）为显性，两对性状独立遗传，今有高产不抗病(DDtt)和低产抗病(ddTT)纯种，人们希望培育出高产抗病(DDTT)新类型，应该采取的步骤是？（学生小组讨论，写出遗传图解）展示正确遗传图解，并讲解点评子二代出现了我们所需要的高产抗病，它们都是可以稳定遗传的吗？要想获得能稳定遗传的高产抗病品种，接下来还要怎么做？我们选择出子二代中的高产抗病植株自交。得到
5、的子三代情况是怎样的？高产抗病品种，接下来还要怎么做？我们选择出子二代中的高产抗病植株自交。得到的子三代情况是怎样的？问：子二代中高产抗病占全部子二代个体比率是多少？问：子二代的高产抗病中杂合子占多大比例？刚才大家设计的育种方法就是杂交育种。1. 概念：什么是杂交育种呢？大家在书上找到杂交育种的概念。（板书）杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交育种是改良农作物品质，提高农作物产量的常规方法。2. 原理：杂交育种为什么能够将不同品种的优良性状集中在一起？杂交育种依据的遗传学原理是什么？（基因重组）3.方法：通过刚才的例子我们可以总结出杂
6、交育种的过程是怎样的？杂交自交选育自交选育自交.直至不出现性状分离为止思考：杂交育种要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？4.应用：大家能不能举出一些杂交育种的例子？刚刚视频里看到的，袁隆平的杂交水稻就是通过杂交育种的方法培育出的优良品种，不仅品种优良而且产量很高。杂交育种除了可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。例如现在在我国广泛养殖的中国花白奶牛，也就是中国荷斯坦奶牛就是我国本土黄牛与国外的荷斯坦奶牛杂交后经选育形成的优良品种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。5. 优点杂交育种与选择育种相比有什么优点？杂交育种可将不同品种的优良性状
7、集中在同一生物体上。6. 不足在实际操作中会遇到不少困难，请从杂交育种后代可能出现的类型，以及育种时间等方面分析杂交育种的不足。杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢，过程复杂。杂交育种的原理是基因重组，因此只能利用已有基因重新组合，按需选择，不能创造出原来没有的新基因。解决育种进程缓慢的回题。我们可以采用什么方法缩短育种进程？（单倍体育种）探究二：诱变有种杂交育种不能创造新基因，产生新的性状。那种变异可以创造新的基因？（基因突变）怎样做才能使生物产更多可供选择的新基因呢？（用物理因素或化学因素话发基因突变）这种利用谲发基因实变的因素处理生物以获得新基因的育种方法就是诱变育种。1. 概念在书
8、上划下诱变育种的概念。利用物理因素如X射线、外线、激光等或化学因素（亚硝酸、硫酸酸二乙等）处理生物，使生物发生基国突变的育种方法。2. 原理：基因实变（诱变育种依据的传学原理是什么？）3. 方法：物理方法（紫外线、a射线、失重等）或化学方法（亚磷酸、硫酸二乙等）处理生物，用这些方法处理的生物就是我们所需要的生物，再选择符合要求的变异类型。4. 应用：（图片展示）我国利用诱变育种方法培育出许多农作物新品种，这些新品种有抗病力强、产量高、品质好等优点。例如我国科学家用用x射线和化学诱变剂对大豆进行处理，培肓出了“黑衣五号”大豆，这种大豆含油量比原来提高了25，产量提高了16，除了采用常规的物理辐射
9、和化学变剂处理生物外。现代新的方法是用卫星或航天飞船搭载种子，利用宇宙射线来谲导基因实变，这种诱变育种叫太空育种。我国已成功培育出许多太空作物：自1987年以来，我国先后17次利用卫星和神州飞船搭载了2000多种份的生物。返回地面后，育成60多个优异的新品种。据有关统计，我国太空育种所培育的新品种，在近4年中累计推广850万亩以上，增长粮食3。4亿斤，创造社会经济效益5亿元以上。（课件太空育种培育出的彩椒，航天新品种黄瓜，还有太空番茄，太空育种培育出的巨型南瓜）诱变育种还可用于微生物育种。青素是一种抗生素，由青霉菌产生。但是1943年从自然界分离出来的青菌只能产生青霉素20单位mL。后来人们对
10、青菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青需素高产菌，目前青素的产量已达到5000060000单位mL思考与讨论：与杂交育种相比，话变育种有什么优点？联系基因实变的特点，谈谈诱变肓种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？5. 优点：杂交育神是已有基因重新组含，不能产生新的基因。但是变育种可以大大提高基因突变频率，在较短时间内获得更多变异英型。大幅度改良某些性状变异范国广。6. 缺点：由于基因实变具有不定向性，所以话发实变的方难以据，诱支育种具有盲目性。而且大多数基因突变是有害的。要想获得所需要的优良性状，必须大量处理生物材料，才有可能选择出有利变异个体，实变体难以集中多个
11、优良性状。7. 总结：从选择育种到杂交育种再到话变育种，正是由于认识到已有育种方法的局限性，科学家才不断探索，创造出新的育种技术。是超越已有育种技术的局限性推动了育种技术的发展和完善，并且促进了社会生产力的发展。诱变育种虽然能够产生新的基因，但产生的仍是控制该种生物本身已有性状的基因。基因重组虽然可以使不同品种生物的优良性状集中在一起，但是这只是在物种内生物的性状进行重新组合，无法将某一物种的优良性状移到另一物种上。科学家将如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技木的局限呢？我们将在下节课找到解快这一问题的方法。【随堂检测】为了验大家这节课学习的情况，我们来看几练习题：1.两个亲本的基因型
12、分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 （ ） A.人工诱变育种 B.细胞工程育种 C.单倍体育种 D.杂交育种 2.2009年春节联欢晚会上，航天英雄们手捧经过太空育种的太空花，给全国人民拜年。下列相关叙述正确的是 ( ) A.培育太空花依据的基本原理是基因重组 B.太空育种一定会出现人类需要的新品种 C.太空花的性状是可以遗传的3.判断选择育种是一种古老的育种方法，它的局限性在于进度缓慢，可选择范围有限。（ ）4.杂交育种所依据的主要遗传学原理是（ ）A.基因突变B.基因自由组合C.染色体交叉互换D.染色体结构变异5.60Co是典型的放射源，可用于作物诱变育种。我国运用这种方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”。射线处理后主要引起 ，从而产生可遗传变异。除射线外，用于诱变育种的其他物理诱变因素还有 、 和 。6.判断 人工诱变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法，它突出的优点是可以提高突变率，加速育种工作的进程。（ ）我们已经学习了四种育种方法，杂交育种、话变育种、人工诱导多倍体育种、单倍体育种。课后，我们列表比较这四种育种方法。【板书设计】杂交育种与诱变育种杂交育种01概念和原理02方法03优缺点诱变育种01概念和原理02方法03优缺点
