許暉
一、教學(xué)分析
“遺傳育種專題復(fù)習(xí)”涉及孟德?tīng)柖伞p數(shù)分裂、基因重組、基因突變、染色體畸變、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交等遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種和植物細(xì)胞工程育種等多種遺傳育種方法,復(fù)習(xí)教學(xué)需幫助學(xué)生建構(gòu)一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。其中“基于遺傳育種新情境的創(chuàng)新能力培養(yǎng)”既是教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn),教師在教學(xué)中可利用一個(gè)個(gè)真實(shí)新穎的學(xué)習(xí)情境為學(xué)習(xí)活動(dòng)載體,引發(fā)學(xué)生積極思考,以取得較好的教學(xué)效果。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):說(shuō)出遺傳育種的各種方法的主要步驟,辨別其主要遺傳學(xué)原理。
2.能力目標(biāo):運(yùn)用遺傳育種方法解決新情境問(wèn)題。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系;認(rèn)同遺傳學(xué)研究對(duì)人類生活的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
三、教學(xué)過(guò)程
1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入課題
圖片展示金魚“紅似火、白如雪、藍(lán)若繁星、橙似黃花”以及可以為金魚生活提供氧氣的金魚藻,簡(jiǎn)介金魚和金魚藻的相關(guān)生物學(xué)特性:金魚是二倍體,只有受精的卵細(xì)胞才能發(fā)育成個(gè)體,三倍體、四倍體也可以存活。金魚藻是被子植物,水中受精,早春種子在泥中萌發(fā)。進(jìn)而導(dǎo)入課題。
2.雜交育種中親本的選擇和子代基因型的鑒定
[例題1]人們偶然發(fā)現(xiàn)一頭罕見(jiàn)的大尾鰭金魚。假設(shè)大尾鰭(A)對(duì)小尾鰭(a)顯性,紅色(B)對(duì)白色(b)顯性,且在兩對(duì)常染色體上?,F(xiàn)有純合的小尾鰭紅色金魚(aaBB),試?yán)迷摯笪馋挵咨痿~(Aabb)設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),以盡快獲得純合的大尾鰭紅色金魚(AABB)。(寫出遺傳圖解并結(jié)合文字說(shuō)明)
參考答案:
③利用第二代雜交后代中的aabb對(duì)A_B_進(jìn)行鑒定,得到AABB個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)雜交育種;②讓學(xué)生理解為得到AABB個(gè)體需進(jìn)行兩代雜交,并思考如何選擇雜交親本;③讓學(xué)生明白在A_B_中鑒定得到AABB個(gè)體,需進(jìn)行第三代雜交。
教學(xué)反思:為數(shù)不少的學(xué)生讓第二代雜交后代中的A_B_進(jìn)行“連續(xù)自交”以得到AABB個(gè)體,這顯然不對(duì)。因?yàn)锳_B_個(gè)體的基因型不能確定,連續(xù)自交實(shí)際上就是A_B_群體內(nèi)的隨機(jī)交配。這些學(xué)生只是生搬硬套了植物雜交育種選育純合子的方法,同時(shí)也有審題不清的原因,沒(méi)有注意到題干中的“盡快”。
3.基因工程育種以及純合子的選育
[例題2]現(xiàn)有純合的小尾鰭紅色金魚(aaBB),試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,培育得到純合小尾鰭紅色具熒光金魚(熒光基因用D表示)。
參考答案:利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將熒光基因(D)導(dǎo)入受精卵得到Dd個(gè)體(d表示無(wú)熒光基因),將Dd自交得到DD、Dd和dd后代,再利用dd對(duì)DD和Dd進(jìn)行鑒定,得到DD個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)基因工程育種;②讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何利用Dd個(gè)體選育得到DD個(gè)體。
教學(xué)反思:筆者在備課時(shí)沒(méi)有想過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到的是一條還是多條Dd金魚。部分學(xué)生認(rèn)為基因工程育種只得到一條Dd金魚,因此讓該Dd個(gè)體與dd個(gè)體雜交,再讓雜交后代中Dd雌雄個(gè)體互相交配得到DD后代,同樣合理。
4.多倍體育種以及同源四倍體在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體如何分離
[例題3]欲將小尾鰭紅色具熒光轉(zhuǎn)基因金魚品種(aaBBD)在自然水域放養(yǎng),但又擔(dān)心外源熒光基因通過(guò)與野生近緣種的有性雜交在自然界污染擴(kuò)散。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路解決這一難題。
參考答案:將該品種Dd(d表示無(wú)熒光基因)自交得到DD、Dd和dd的受精卵,經(jīng)秋水仙素處理得到DDDD、DDdd和dddd的個(gè)體,再讓DDDD、DDdd與原品種Dd雜交得到三倍體后代,最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)多倍體育種;②在理解三倍體高度不育的基礎(chǔ)上,參考無(wú)籽西瓜的培育過(guò)程,設(shè)計(jì)三倍體金魚的遺傳育種方案;③讓學(xué)生思考同源四倍體在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體如何分離,并明白DDdd個(gè)體將產(chǎn)生3種配子,即DD、Dd和dd,比例為1∶4∶1,因此最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
教學(xué)反思:①部分學(xué)生認(rèn)為培育得到四倍體金魚就可以在自然水域放養(yǎng)了,即使與野生二倍體魚交配,產(chǎn)生的三倍體后代也是高度不育的。這種想法是不正確的,因?yàn)樗谋扼w個(gè)體互相交配產(chǎn)生的后代是可育的。②部分學(xué)生將題干中一條Dd金魚與普通金魚雜交以獲得更多Dd個(gè)體,再讓Dd自交,這是因?yàn)闆](méi)有認(rèn)識(shí)到欲在自然水域放養(yǎng)的金魚品種應(yīng)該是有很多雌雄個(gè)體的,并不是只有一條。③部分學(xué)生讓DDDD、DDdd與普通金魚dd雜交以得到三倍體后代,同樣合理。④部分學(xué)生沒(méi)有想到DDdd個(gè)體會(huì)產(chǎn)生dd配子,因此最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
5.誘變育種
[例題4]現(xiàn)有純合的大尾鰭金魚(AA),試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,期望培育得到超大尾鰭金魚。
參考答案:利用誘變育種方法,有可能獲得超大尾鰭(A+)的性狀表現(xiàn)。
教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)誘變育種。
教學(xué)反思:期望培育得到的是“超大尾鰭”金魚,并不是“超大”金魚,而超大尾鰭是原來(lái)金魚品種所沒(méi)有的新性狀,故應(yīng)運(yùn)用誘變育種方法。部分學(xué)生審題不清,擬采用多倍體育種方法,這樣將可能得到超大金魚。
6.單倍體育種與多倍體育種
[例題5]以AAbbdd和aaBBDD金魚藻植株為原始材料(3對(duì)基因在3對(duì)同源染色體上),試?yán)眠z傳育種方法,盡快得到aaabbbDDD植株。
參考答案:①AAbbdd與aaBBDD雜交得到F1植株AaBbDd;②F1植株進(jìn)行花藥離體培養(yǎng),長(zhǎng)出幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到aabbDD植株(甲),收獲其種子;③一部分甲種子長(zhǎng)出幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到aaaabbbbDDDD植株(乙),乙植株與未經(jīng)秋水仙素處理的甲植株雜交,即可得到aaabbbDDD植株。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)單倍體育種和多倍體育種。②引導(dǎo)學(xué)生在得到AaBbDd植株后,如何盡快得到aaabbbDDD植株。
教學(xué)反思:①部分學(xué)生直接將原始材料用秋水仙素處理,沒(méi)有注意到原始材料是植株而不是幼苗,故不能達(dá)到目的。②獲得乙植株,以及乙植株與甲植株雜交,如果兩者在前后兩年完成,則不符合“盡快”要求。
7.植物細(xì)胞工程育種
[例題6]科學(xué)家以金魚藻與狐尾藻為材料,利用生物工程技術(shù)培育得到光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大的金魚藻-狐尾藻植株。請(qǐng)說(shuō)出這一生物工程應(yīng)用的具體操作步驟。
參考答案:制備金魚藻和狐尾藻的原生質(zhì)體,并獲得兩者體細(xì)胞雜交形成的重組細(xì)胞,重組細(xì)胞再經(jīng)細(xì)胞壁再生、脫分化和再分化,最后發(fā)育形成金魚藻-狐尾藻植株。
教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程育種。
教學(xué)反思:部分學(xué)生認(rèn)為可以在狐尾藻中尋找“光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大”的有關(guān)基因,再以金魚藻細(xì)胞為受體,運(yùn)用基因工程育種方法培育得到新植株。筆者在課堂上是這樣評(píng)價(jià)的(有待商榷):其一,光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大的有關(guān)基因并不容易找到;其二,在習(xí)慣上,轉(zhuǎn)入狐尾藻基因的金魚藻應(yīng)該叫做轉(zhuǎn)基因金魚藻,而金魚藻-狐尾藻植株則是指通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)得到的新植株。
(責(zé)任編輯 黃春香)endprint
一、教學(xué)分析
“遺傳育種專題復(fù)習(xí)”涉及孟德?tīng)柖?、減數(shù)分裂、基因重組、基因突變、染色體畸變、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交等遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種和植物細(xì)胞工程育種等多種遺傳育種方法,復(fù)習(xí)教學(xué)需幫助學(xué)生建構(gòu)一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。其中“基于遺傳育種新情境的創(chuàng)新能力培養(yǎng)”既是教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn),教師在教學(xué)中可利用一個(gè)個(gè)真實(shí)新穎的學(xué)習(xí)情境為學(xué)習(xí)活動(dòng)載體,引發(fā)學(xué)生積極思考,以取得較好的教學(xué)效果。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):說(shuō)出遺傳育種的各種方法的主要步驟,辨別其主要遺傳學(xué)原理。
2.能力目標(biāo):運(yùn)用遺傳育種方法解決新情境問(wèn)題。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系;認(rèn)同遺傳學(xué)研究對(duì)人類生活的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
三、教學(xué)過(guò)程
1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入課題
圖片展示金魚“紅似火、白如雪、藍(lán)若繁星、橙似黃花”以及可以為金魚生活提供氧氣的金魚藻,簡(jiǎn)介金魚和金魚藻的相關(guān)生物學(xué)特性:金魚是二倍體,只有受精的卵細(xì)胞才能發(fā)育成個(gè)體,三倍體、四倍體也可以存活。金魚藻是被子植物,水中受精,早春種子在泥中萌發(fā)。進(jìn)而導(dǎo)入課題。
2.雜交育種中親本的選擇和子代基因型的鑒定
[例題1]人們偶然發(fā)現(xiàn)一頭罕見(jiàn)的大尾鰭金魚。假設(shè)大尾鰭(A)對(duì)小尾鰭(a)顯性,紅色(B)對(duì)白色(b)顯性,且在兩對(duì)常染色體上?,F(xiàn)有純合的小尾鰭紅色金魚(aaBB),試?yán)迷摯笪馋挵咨痿~(Aabb)設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),以盡快獲得純合的大尾鰭紅色金魚(AABB)。(寫出遺傳圖解并結(jié)合文字說(shuō)明)
參考答案:
③利用第二代雜交后代中的aabb對(duì)A_B_進(jìn)行鑒定,得到AABB個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)雜交育種;②讓學(xué)生理解為得到AABB個(gè)體需進(jìn)行兩代雜交,并思考如何選擇雜交親本;③讓學(xué)生明白在A_B_中鑒定得到AABB個(gè)體,需進(jìn)行第三代雜交。
教學(xué)反思:為數(shù)不少的學(xué)生讓第二代雜交后代中的A_B_進(jìn)行“連續(xù)自交”以得到AABB個(gè)體,這顯然不對(duì)。因?yàn)锳_B_個(gè)體的基因型不能確定,連續(xù)自交實(shí)際上就是A_B_群體內(nèi)的隨機(jī)交配。這些學(xué)生只是生搬硬套了植物雜交育種選育純合子的方法,同時(shí)也有審題不清的原因,沒(méi)有注意到題干中的“盡快”。
3.基因工程育種以及純合子的選育
[例題2]現(xiàn)有純合的小尾鰭紅色金魚(aaBB),試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,培育得到純合小尾鰭紅色具熒光金魚(熒光基因用D表示)。
參考答案:利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將熒光基因(D)導(dǎo)入受精卵得到Dd個(gè)體(d表示無(wú)熒光基因),將Dd自交得到DD、Dd和dd后代,再利用dd對(duì)DD和Dd進(jìn)行鑒定,得到DD個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)基因工程育種;②讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何利用Dd個(gè)體選育得到DD個(gè)體。
教學(xué)反思:筆者在備課時(shí)沒(méi)有想過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到的是一條還是多條Dd金魚。部分學(xué)生認(rèn)為基因工程育種只得到一條Dd金魚,因此讓該Dd個(gè)體與dd個(gè)體雜交,再讓雜交后代中Dd雌雄個(gè)體互相交配得到DD后代,同樣合理。
4.多倍體育種以及同源四倍體在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體如何分離
[例題3]欲將小尾鰭紅色具熒光轉(zhuǎn)基因金魚品種(aaBBD)在自然水域放養(yǎng),但又擔(dān)心外源熒光基因通過(guò)與野生近緣種的有性雜交在自然界污染擴(kuò)散。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路解決這一難題。
參考答案:將該品種Dd(d表示無(wú)熒光基因)自交得到DD、Dd和dd的受精卵,經(jīng)秋水仙素處理得到DDDD、DDdd和dddd的個(gè)體,再讓DDDD、DDdd與原品種Dd雜交得到三倍體后代,最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)多倍體育種;②在理解三倍體高度不育的基礎(chǔ)上,參考無(wú)籽西瓜的培育過(guò)程,設(shè)計(jì)三倍體金魚的遺傳育種方案;③讓學(xué)生思考同源四倍體在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體如何分離,并明白DDdd個(gè)體將產(chǎn)生3種配子,即DD、Dd和dd,比例為1∶4∶1,因此最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
教學(xué)反思:①部分學(xué)生認(rèn)為培育得到四倍體金魚就可以在自然水域放養(yǎng)了,即使與野生二倍體魚交配,產(chǎn)生的三倍體后代也是高度不育的。這種想法是不正確的,因?yàn)樗谋扼w個(gè)體互相交配產(chǎn)生的后代是可育的。②部分學(xué)生將題干中一條Dd金魚與普通金魚雜交以獲得更多Dd個(gè)體,再讓Dd自交,這是因?yàn)闆](méi)有認(rèn)識(shí)到欲在自然水域放養(yǎng)的金魚品種應(yīng)該是有很多雌雄個(gè)體的,并不是只有一條。③部分學(xué)生讓DDDD、DDdd與普通金魚dd雜交以得到三倍體后代,同樣合理。④部分學(xué)生沒(méi)有想到DDdd個(gè)體會(huì)產(chǎn)生dd配子,因此最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
5.誘變育種
[例題4]現(xiàn)有純合的大尾鰭金魚(AA),試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,期望培育得到超大尾鰭金魚。
參考答案:利用誘變育種方法,有可能獲得超大尾鰭(A+)的性狀表現(xiàn)。
教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)誘變育種。
教學(xué)反思:期望培育得到的是“超大尾鰭”金魚,并不是“超大”金魚,而超大尾鰭是原來(lái)金魚品種所沒(méi)有的新性狀,故應(yīng)運(yùn)用誘變育種方法。部分學(xué)生審題不清,擬采用多倍體育種方法,這樣將可能得到超大金魚。
6.單倍體育種與多倍體育種
[例題5]以AAbbdd和aaBBDD金魚藻植株為原始材料(3對(duì)基因在3對(duì)同源染色體上),試?yán)眠z傳育種方法,盡快得到aaabbbDDD植株。
參考答案:①AAbbdd與aaBBDD雜交得到F1植株AaBbDd;②F1植株進(jìn)行花藥離體培養(yǎng),長(zhǎng)出幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到aabbDD植株(甲),收獲其種子;③一部分甲種子長(zhǎng)出幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到aaaabbbbDDDD植株(乙),乙植株與未經(jīng)秋水仙素處理的甲植株雜交,即可得到aaabbbDDD植株。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)單倍體育種和多倍體育種。②引導(dǎo)學(xué)生在得到AaBbDd植株后,如何盡快得到aaabbbDDD植株。
教學(xué)反思:①部分學(xué)生直接將原始材料用秋水仙素處理,沒(méi)有注意到原始材料是植株而不是幼苗,故不能達(dá)到目的。②獲得乙植株,以及乙植株與甲植株雜交,如果兩者在前后兩年完成,則不符合“盡快”要求。
7.植物細(xì)胞工程育種
[例題6]科學(xué)家以金魚藻與狐尾藻為材料,利用生物工程技術(shù)培育得到光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大的金魚藻-狐尾藻植株。請(qǐng)說(shuō)出這一生物工程應(yīng)用的具體操作步驟。
參考答案:制備金魚藻和狐尾藻的原生質(zhì)體,并獲得兩者體細(xì)胞雜交形成的重組細(xì)胞,重組細(xì)胞再經(jīng)細(xì)胞壁再生、脫分化和再分化,最后發(fā)育形成金魚藻-狐尾藻植株。
教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程育種。
教學(xué)反思:部分學(xué)生認(rèn)為可以在狐尾藻中尋找“光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大”的有關(guān)基因,再以金魚藻細(xì)胞為受體,運(yùn)用基因工程育種方法培育得到新植株。筆者在課堂上是這樣評(píng)價(jià)的(有待商榷):其一,光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大的有關(guān)基因并不容易找到;其二,在習(xí)慣上,轉(zhuǎn)入狐尾藻基因的金魚藻應(yīng)該叫做轉(zhuǎn)基因金魚藻,而金魚藻-狐尾藻植株則是指通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)得到的新植株。
(責(zé)任編輯 黃春香)endprint
一、教學(xué)分析
“遺傳育種專題復(fù)習(xí)”涉及孟德?tīng)柖?、減數(shù)分裂、基因重組、基因突變、染色體畸變、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交等遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種和植物細(xì)胞工程育種等多種遺傳育種方法,復(fù)習(xí)教學(xué)需幫助學(xué)生建構(gòu)一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。其中“基于遺傳育種新情境的創(chuàng)新能力培養(yǎng)”既是教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn),教師在教學(xué)中可利用一個(gè)個(gè)真實(shí)新穎的學(xué)習(xí)情境為學(xué)習(xí)活動(dòng)載體,引發(fā)學(xué)生積極思考,以取得較好的教學(xué)效果。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):說(shuō)出遺傳育種的各種方法的主要步驟,辨別其主要遺傳學(xué)原理。
2.能力目標(biāo):運(yùn)用遺傳育種方法解決新情境問(wèn)題。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系;認(rèn)同遺傳學(xué)研究對(duì)人類生活的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
三、教學(xué)過(guò)程
1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入課題
圖片展示金魚“紅似火、白如雪、藍(lán)若繁星、橙似黃花”以及可以為金魚生活提供氧氣的金魚藻,簡(jiǎn)介金魚和金魚藻的相關(guān)生物學(xué)特性:金魚是二倍體,只有受精的卵細(xì)胞才能發(fā)育成個(gè)體,三倍體、四倍體也可以存活。金魚藻是被子植物,水中受精,早春種子在泥中萌發(fā)。進(jìn)而導(dǎo)入課題。
2.雜交育種中親本的選擇和子代基因型的鑒定
[例題1]人們偶然發(fā)現(xiàn)一頭罕見(jiàn)的大尾鰭金魚。假設(shè)大尾鰭(A)對(duì)小尾鰭(a)顯性,紅色(B)對(duì)白色(b)顯性,且在兩對(duì)常染色體上?,F(xiàn)有純合的小尾鰭紅色金魚(aaBB),試?yán)迷摯笪馋挵咨痿~(Aabb)設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),以盡快獲得純合的大尾鰭紅色金魚(AABB)。(寫出遺傳圖解并結(jié)合文字說(shuō)明)
參考答案:
③利用第二代雜交后代中的aabb對(duì)A_B_進(jìn)行鑒定,得到AABB個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)雜交育種;②讓學(xué)生理解為得到AABB個(gè)體需進(jìn)行兩代雜交,并思考如何選擇雜交親本;③讓學(xué)生明白在A_B_中鑒定得到AABB個(gè)體,需進(jìn)行第三代雜交。
教學(xué)反思:為數(shù)不少的學(xué)生讓第二代雜交后代中的A_B_進(jìn)行“連續(xù)自交”以得到AABB個(gè)體,這顯然不對(duì)。因?yàn)锳_B_個(gè)體的基因型不能確定,連續(xù)自交實(shí)際上就是A_B_群體內(nèi)的隨機(jī)交配。這些學(xué)生只是生搬硬套了植物雜交育種選育純合子的方法,同時(shí)也有審題不清的原因,沒(méi)有注意到題干中的“盡快”。
3.基因工程育種以及純合子的選育
[例題2]現(xiàn)有純合的小尾鰭紅色金魚(aaBB),試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,培育得到純合小尾鰭紅色具熒光金魚(熒光基因用D表示)。
參考答案:利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將熒光基因(D)導(dǎo)入受精卵得到Dd個(gè)體(d表示無(wú)熒光基因),將Dd自交得到DD、Dd和dd后代,再利用dd對(duì)DD和Dd進(jìn)行鑒定,得到DD個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)基因工程育種;②讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何利用Dd個(gè)體選育得到DD個(gè)體。
教學(xué)反思:筆者在備課時(shí)沒(méi)有想過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到的是一條還是多條Dd金魚。部分學(xué)生認(rèn)為基因工程育種只得到一條Dd金魚,因此讓該Dd個(gè)體與dd個(gè)體雜交,再讓雜交后代中Dd雌雄個(gè)體互相交配得到DD后代,同樣合理。
4.多倍體育種以及同源四倍體在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體如何分離
[例題3]欲將小尾鰭紅色具熒光轉(zhuǎn)基因金魚品種(aaBBD)在自然水域放養(yǎng),但又擔(dān)心外源熒光基因通過(guò)與野生近緣種的有性雜交在自然界污染擴(kuò)散。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路解決這一難題。
參考答案:將該品種Dd(d表示無(wú)熒光基因)自交得到DD、Dd和dd的受精卵,經(jīng)秋水仙素處理得到DDDD、DDdd和dddd的個(gè)體,再讓DDDD、DDdd與原品種Dd雜交得到三倍體后代,最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)多倍體育種;②在理解三倍體高度不育的基礎(chǔ)上,參考無(wú)籽西瓜的培育過(guò)程,設(shè)計(jì)三倍體金魚的遺傳育種方案;③讓學(xué)生思考同源四倍體在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體如何分離,并明白DDdd個(gè)體將產(chǎn)生3種配子,即DD、Dd和dd,比例為1∶4∶1,因此最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
教學(xué)反思:①部分學(xué)生認(rèn)為培育得到四倍體金魚就可以在自然水域放養(yǎng)了,即使與野生二倍體魚交配,產(chǎn)生的三倍體后代也是高度不育的。這種想法是不正確的,因?yàn)樗谋扼w個(gè)體互相交配產(chǎn)生的后代是可育的。②部分學(xué)生將題干中一條Dd金魚與普通金魚雜交以獲得更多Dd個(gè)體,再讓Dd自交,這是因?yàn)闆](méi)有認(rèn)識(shí)到欲在自然水域放養(yǎng)的金魚品種應(yīng)該是有很多雌雄個(gè)體的,并不是只有一條。③部分學(xué)生讓DDDD、DDdd與普通金魚dd雜交以得到三倍體后代,同樣合理。④部分學(xué)生沒(méi)有想到DDdd個(gè)體會(huì)產(chǎn)生dd配子,因此最后還需淘汰三倍體后代中的ddd個(gè)體。
5.誘變育種
[例題4]現(xiàn)有純合的大尾鰭金魚(AA),試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,期望培育得到超大尾鰭金魚。
參考答案:利用誘變育種方法,有可能獲得超大尾鰭(A+)的性狀表現(xiàn)。
教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)誘變育種。
教學(xué)反思:期望培育得到的是“超大尾鰭”金魚,并不是“超大”金魚,而超大尾鰭是原來(lái)金魚品種所沒(méi)有的新性狀,故應(yīng)運(yùn)用誘變育種方法。部分學(xué)生審題不清,擬采用多倍體育種方法,這樣將可能得到超大金魚。
6.單倍體育種與多倍體育種
[例題5]以AAbbdd和aaBBDD金魚藻植株為原始材料(3對(duì)基因在3對(duì)同源染色體上),試?yán)眠z傳育種方法,盡快得到aaabbbDDD植株。
參考答案:①AAbbdd與aaBBDD雜交得到F1植株AaBbDd;②F1植株進(jìn)行花藥離體培養(yǎng),長(zhǎng)出幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到aabbDD植株(甲),收獲其種子;③一部分甲種子長(zhǎng)出幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到aaaabbbbDDDD植株(乙),乙植株與未經(jīng)秋水仙素處理的甲植株雜交,即可得到aaabbbDDD植株。
教學(xué)意圖:①?gòu)?fù)習(xí)單倍體育種和多倍體育種。②引導(dǎo)學(xué)生在得到AaBbDd植株后,如何盡快得到aaabbbDDD植株。
教學(xué)反思:①部分學(xué)生直接將原始材料用秋水仙素處理,沒(méi)有注意到原始材料是植株而不是幼苗,故不能達(dá)到目的。②獲得乙植株,以及乙植株與甲植株雜交,如果兩者在前后兩年完成,則不符合“盡快”要求。
7.植物細(xì)胞工程育種
[例題6]科學(xué)家以金魚藻與狐尾藻為材料,利用生物工程技術(shù)培育得到光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大的金魚藻-狐尾藻植株。請(qǐng)說(shuō)出這一生物工程應(yīng)用的具體操作步驟。
參考答案:制備金魚藻和狐尾藻的原生質(zhì)體,并獲得兩者體細(xì)胞雜交形成的重組細(xì)胞,重組細(xì)胞再經(jīng)細(xì)胞壁再生、脫分化和再分化,最后發(fā)育形成金魚藻-狐尾藻植株。
教學(xué)意圖:復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程育種。
教學(xué)反思:部分學(xué)生認(rèn)為可以在狐尾藻中尋找“光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大”的有關(guān)基因,再以金魚藻細(xì)胞為受體,運(yùn)用基因工程育種方法培育得到新植株。筆者在課堂上是這樣評(píng)價(jià)的(有待商榷):其一,光補(bǔ)償點(diǎn)更低、產(chǎn)氧量更大的有關(guān)基因并不容易找到;其二,在習(xí)慣上,轉(zhuǎn)入狐尾藻基因的金魚藻應(yīng)該叫做轉(zhuǎn)基因金魚藻,而金魚藻-狐尾藻植株則是指通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)得到的新植株。
(責(zé)任編輯 黃春香)endprint