“育种”专题复习课教学设计

“育种”专题复习课教学设计教师教研版鲁恒星（安徽省桐城市第十一中学231490）E-mail：[e-mail].1教材分析：高中阶段教材中涉及到的育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种、细胞工程育种、细胞质遗传与育种等（如表1）。表1教材中与育种有关的知识点章节知识点育种方法必修第六章（第二节）基因分离定律在实践中的应用杂交育种必修第六章（第二节）基因自由组合定律在实践中的应用杂交育种必修第六章（第四节）人工诱变在育种上的应用诱变育种必修第六章（第四节）人工诱导多倍体在育种上的应用多倍体育种必修第六章（第四节）单倍体单倍体育种选修第三章（第一节）细胞质遗传细胞质遗传和育种选修第三章（第三节）基因工程简介转基因育种选修第四章（第二节）植物细胞工程细胞工程育种选修第四章（第二节）动物细胞工程细胞工程育种育种方法在教材中分布较散，且阐述的内容在知识点的深度和广度上都显得不足，将它们集中在一起作为一个专题来学习，有利于引导学生理清这些知识点的内在联系，帮助学生构建知识的网络结构，着重从本质上揭示其内在联系和规律，做好学科内的综合。育种方法是遗传和变异、基因工程、细胞工程等知识在现实生活中的应用实例，是生物科学与当今科技发展相结合的例子，也是近几年高考命题的热点，因而二轮复习中，有安排该专题的必要。2学生分析：通过第一轮复习，学生掌握的是彼此相对孤立的有关育种的知识点，知识网络的构建还很不完善，理解能力、获取信息的能力、综合运用能力等都有待进一步培养和提高。3设计理念3.1要求学生掌握杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种、细胞工程育种等的原理、方法步骤，特点以及每一种方法适用范围。3.2通过多媒体课件等直观手段的使用，以增加复习课的知识容量，有利于知识点的展示并能激发学习兴趣。3.3通过我国科学家及其成就的简介增强民族自信心、中华民族的使命感和责任感；3.4育种方法与当今科技的联系非常紧密，结合当今的科技发展，借助多媒体创设与教学内容相适应的具体环境或氛围，有利于引发学生的思考，激发好奇心和创造欲望，丰富想象力，提高学习兴趣。3.5通过创设情境能充分调动学生的学习积极性，然而学生对各种育种知识可能还仅仅停留在表面的感性认识，进一步设计相关问题引发学生探索问题的实质，并迅速抓住关键点。以问题为中心，把问题作为知识纽带，使学生头脑中存放大量需要解决的问题，能进一步激发学生的学习热情，达到对教学内容具体而深刻的理解。3.6例题评讲的重点放在解题思路的分析上，并注意展示解题过程，训练学生获取信息的能力和文字表述能力，培养学生的应试技巧。通过变式练习，有助于检验学生在新情境中知识的迁移和变通能力。3.7新课程特别强调，“培养学生的终极目标是让学生学会学习”；这正与陶行之所言：“先生的责任不在于教，而在于教学生学”。通过育种专题复习，不仅仅是复习育种有关的知识点，更重要的是教给学生一种复习的方法。3.8以诱思探究思想为指导，着力提高课堂效率。我将该专题复习的基本流程设计为：引导学生构建知识网络→明确考纲要求，找出复习要点→教师创设情境，学生逐点击破（其中渗透能力培养）→师生共同总结提高→精选练习巩固。4．教学流程4.1课前准备4.1.1系统研究相应的教纲和考纲（07年）要求、高考题型。4.1.1.1考纲和高考要求：基因分离定律和自由组合定律在实践中的应用；基因突变和染色体数目变异；基因操作的基本步骤；植物组织培养、动物细胞培养、植物体细胞杂交与动物细胞融合；细胞质遗传的特点。高考的考查侧重点在育种的方法、原理、步骤及特点等知识问题，以及相关实验设计和组织文字表述等能力要求上。4.1.1.2高考题型：在近几年的理综高考中多次以问答题的形式考查该专题的知识内容，如03理综（新课程卷）26题、05理综(全国卷Ⅰ）31题、06年理综(全国卷Ⅰ）31题。4.1.2全面把握复习要点，明确复习目标。4.1.2.1知识目标：从原理、主要处理方法、优缺点、应用价值等方面理解不同的育种方法。4.1.2.2能力目标：通过自主归纳、整理知识结构，构建知识网络，形成学习目标，培养学生搜集和整合利用信息的能力；结合高考真题的讲解分析，培养学生的解题思维方法和利用所学知识进行思考、分析、归纳从而解决问题的能力以及语言文字归纳和应用能力的培养。4.1.2.3情感目标：认识生物科学的价值，认识生物科学和技术的性质；养成质疑、求实、创新的科学精神和科学态度；关注科技发展，感受成功的喜悦；关心我国科学家的成就和技术发展状况，更加热爱祖国，增强振兴中华民族的使命感和责任感。4.1.3编写周密的教学设计。4.1.4制作Powerpiont多媒体课件4.2实施设计4.2.1结合高考真题导入，激发学生学习兴趣展示03理综（新课程卷）26题、05理综(全国卷Ⅰ）31题、06年理综(全国卷Ⅰ）31题，指出它们均为与育种有关的试题，且都要求用简要文字回答，导出课题；同时指出安排育种专题旨在引导大家回顾、整理育种方法，提高文字表述题的解题能力。这样的教学内容，既符合学生需要，又能激发学生学习兴趣。4.2.2构建知识体系，指导学生自主复习打破原来的知识体系，从新的角度来重新梳理原有的知识，形成一个新的知识体系。呈现下列表格，先让学生进行自主复习，回顾学过的知识，以便在老师在串讲时做到心中有数。表2育种方法比较育种方法原理方法步骤特点应用杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程育种细胞工程育种4.2.3挖掘知识间内在联系对知识点进行串并联，这样既可以使知识贯通起来，又对知识有了系统、完整的认识。但这首先要完成对知识间内在联系的挖掘。4.2.3.1基因工程、多倍体育种和植物体细胞杂交都能打破生殖隔离，但有一定区别；基因工程育种实现了种间性状的定向改造，跨度最大，而多倍体育种中要求两种植物亲缘关系有点近，跨度最小；当然，有时候三种方法可以取得同样的目标。4.2.3.2杂交育种、单倍体育种和多倍体育种在育种程序上，第一步是相同的，即根据育种目标，选择亲本并进行杂交，让有关优良基因共存于一个个体中。4.2.3.3以上育种方法都能产生可遗传的变异，从中都可选育出优良变异的新品种。作物育种中选育的新品种，一般是纯种，这样才能保持其优良性状。如果要选育的是杂合优良性状品种且要将此优良性状保持下去，可采取营养生殖或组织培养的方法。4.2.3.4秋水仙素可用于诱变育种、单倍体育种和多倍体育种4.2.4突出图表的利用在进行串讲时，运用图表将知识系统地呈现给学生。如对细胞工程育种的复习我设计了如下表格：实例“番茄马铃薯”杂种植株的获取克隆羊、鲤鲫移核鱼的培育成功原理植物体细胞杂交细胞核移植方法用酶解法除去细胞壁、再用诱导剂诱导原生质体融合、对杂种细胞进行组织培养等。吸取细胞核、将核移植到去核卵细胞中、培养组装的细胞（胎生动物要使用胚胎移植技术）。特点可克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。说明该方法需组织培养技术的支持。该方法有时需胚胎移植等技术的支持。4.2.5进行知识的迁移复习不是对学过知识的简单重复，通过复习，要让学生真正提高能力，加深对知识的理解。通过新的情景实现知识的重现，会更加引起学生的注意力，可以起到事半功倍的效果。下面是我对几个知识点的处理方法。4.2.5.1杂交育种展示例题：已知水稻的有芒(A)对无芒（a）为显性，抗病（R）对不抗病（r）为显性。现有有芒抗病、无芒不抗病两纯系品种，要求通过杂交育种的方法培育出无芒抗病的新品种。分析并展示求解过程：①让纯种的有芒抗病、无芒不抗病的植株杂交得F1②F1自交得F2③选F2中无芒抗病自交得F3④留F3中未出现性状分离的无芒抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④；说明：①该方法常用于同一物种的不同品种间（如上例）或亲缘关系较近的不同物种个体间（如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝的杂交，为使后代可育应作染色体加倍处理，得到的即是异源多倍体）②若该生物以有性生殖繁殖后代，则还需筛选才能育出优良性状的纯种，若以无性生殖产生后代则只需得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。4.2.5.2单倍体育种展示例题：有一种名贵蔬菜，为雌、雄异株，属于XY型性别决定，其雄株产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑，提出一种合理的育种方案。分析并展示求解过程：①取雄株花药离体培养得到单倍体②用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍获超雄株③正常雌株与超雄株杂交子代全为雄株。说明：①该方法适用于植物；②该方法有时需要与杂交育种配合；③花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持。4.2.6联系科技发展补充介绍育种方面的研究成果，让学生了解当今科学前沿，了解我国科学家在这方面所取得的成就。如结合杂交育种，呈现袁隆平的成就简介以及“野生稻”、“超级杂交稻”图片等；结合八倍体小黑麦的培育介绍我国已故育种专家包文奎；由神州系列飞船谈航天育种技术，分析空间环境具有的强宇宙射线辐射、高真空、微重力等条件，指出这些条件有利于诱变育种、植物体细胞杂交和动物细胞融合。4.2.7精选试题作为巩固练习复习的目的是巩固知识，教师应精选精讲，防止为讲题而讲题；学生应精练，应避免只盲目做题而忽视思考。巩固练习要有层次性，难易适中，易少不宜多。我准备了以下4道题作为课后练习。1.某小麦品种是纯种，生产上用种子繁殖，现有高杆抗病和矮杆不抗病纯种，要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种，请设计育种程序。2.某农场养了一群马，马的毛色有栗色（B）和白色（b）两种。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计育种方案鉴定它是纯合子还是杂合子（就毛色而言）。（1）在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马，为了在一个配种季节完成这项鉴定，应该怎样配种？（2）杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？3．农业上许多作物体内都有病毒寄生，病毒繁殖极快，即使新产生的细胞，一段时间后都被病毒感染，且可通过生殖细胞传给后代，影响下一代的品质；用农药杀死病毒已无明显效果。请设法用最快的方法，培育出大量没有病毒的后代植株。4.番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟的激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：（1）促进果实成熟的重要激素是。（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因“剪刀”是，基因“针线”是，基因“运输工具”是。（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是、和。参考文献：［1］宋扬.浅谈“育种”的知识体系及复习策略.中学生物教学.2003（10）.［2］杨新清，王泽.“昆虫的多样性”一节的教学设计.2003（7～8）.［3］訾玉玲.“DNA的复制“”一节的教学设计.2003（7～8）.