利用捻穗法进行小麦有性生殖的杂交育种的教学设计

陈兆亮　康珍

1 背景分析

（1） 在高中阶段，学生已经学习了几种常见的育种方式，如杂交育种、诱变育种、单倍体育种等。杂交育种是最常用并最有效的育种手段。目前用于各国农业生产的主要作物良种，绝大多数都是通过杂交育种获得的。

（2） 目前，笔者在校内植物园中种植了葱、黄瓜、玉米及甘薯等多个品种。由于小麦是两性花，且小麦一个穗中有很多的小花，既能让学生练习去雄的操作，又可以有足够数量的实验材料。所以笔者在本课中选择了小麦作为实验材料。

（3） 本节课主要是引导学生将杂交育种理论转化为实践，在学生的动手操作过程中，加深他们对于基础知识的理解，提升学生的实验能力，提高学生学习生物的积极性。另外，学生通过亲手操作掌握一门生物学技术，对其以后从事科研工作奠定了良好的基础，可以真正让他们在实践中探索生命的奥秘，揭示生物现象的本质，践行了新课程的理念。

2 教学目标

2.1 知识目标

正确识别小麦的花器结构；

顺利说出小麦花的开花习性。

2.2 能力目标

熟练进行小麦的有性杂交操作。

2.3 情感、态度与价值观目标

养成勤于动手、动脑的良好学习习惯；

认同科学实验的严谨性和重要性；

树立科学振兴祖国的远大抱负。

3 评价设计

学生完成小麦花结构图的识图。

教师根据学生技术操作水平，从母体选择、去雄穗数、去雄花数、父本选择、结实率等方面评估等级（分优秀、良好、合格、不合格）。

4 教学环节

4.1 回扣课本知识

教师将印制的小麦花结构图（图1）发放给学生们，并讲解。

学生认真观察图1，识别小麦花的结构，并能正确指出实验材料每一部分的结构。

教学反思：在学生已具备初中知识的基础上，加深他们的理解，便于后续对花的操作。

4.2 学习有性杂交过程

4.2.1 选穗的学习

教师讲解选穗要点。

学生根据确定的杂交组合，在教师提供的小麦花母本群体内选择典型、健壮植株的主茎穗（刚抽出叶鞘、花药呈绿色）。

教学反思：学生常见错误是容易选择花药部分呈黄色的或者很嫩的花药。因此教师要提醒学生注意选取母本时，应该掌握品种整体抽穗后1～2 d。

4.2.2 整穗的学习

教师演示整穗操作：先将母本穗子的芒和上、下两端以及不良的小穗去掉，一般留中部小穗10个左右，再用镊子摘掉所有小穗中部的花，使每个小穗只剩两侧二朵发育最好的花。

学生动手操作。

教学反思：开花顺序决定了整穗时应该去掉一个麦穗上部和下部的小穗，留下中间部分，就一个小穗来说，基部的花先开，应该去掉中间的花。

4.2.3 去雄的学习

教师演示去雄操作：整穗后，随即用拇指和中指捏着穗子，用食指将花的内外颖壳轻轻压开，用镊子取出3个完整的花药。

学生动手操作。

教学反思：学生常见错误包括：① 去雄不完全；② 损伤了雌蕊。因此教师要提醒学生在操作时，动作一定要缓、轻、稳，并且去雄时间在早上8点前下午6点后进行为宜。

4.2.4 套袋的学习

教师演示套袋操作：去雄以后，用纸袋将穗子套装，用回形针别好，并挂上小纸牌，用铅笔写明母本名称和去雄日期。

学生操作套袋。

教学反思：教师要使学生注意到套袋隔离要做好，防止串粉。

4.2.5 授粉的学习

教师演示授粉操作：去雄1～3 d，进行人工授粉，则小麦结实率较高。选择中上部小花的花药即将伸出且成金黄色的父本穗，剪颖处理，插入土中，在阳光下晒2～3 min（或捂在手中2～3 min）即有花药伸出颖壳。然后将父本穗移至袋口上方，一手撑开纸袋，一手小心地将父本穗剪口朝下倒过来，插入纸袋中旋转，使花粉自然落到每朵花的柱头上，授粉完毕后将袋口折叠夹住，并在纸牌上注明父本和授粉日期。

学生操作授粉过程。

教学反思：教师要使学生了解授粉时，选择的母本必须柱头在去雄后仍然张开、有光泽的，授粉过程大约在去雄后的1～3 d内。并且授粉在晴天上午8时以后下午4时以前开会较盛时为宜（中午气温高不宜授粉）。授粉后，要注意不时地观察，防止病虫害的发生。

4.2.6 去袋和收获的学习

在授粉后，5～7 d即可去袋。收获的杂交穗子要单收、单脱、单藏，按杂交组合分别装入纸袋内，防止与其他组合混杂。

4.2.7 整理实验结果，填写实验记录表

5 教学反思

本节课中，学生的积极性非常高，他们通过实践巩固了课内知识，提高了学习兴趣，收获了快乐，收获了技术。学校的整体教学改革为这方面的实践提供了依托。并且本节课在高中阶段实施的可行性非常高，值得推广。

这次课程使学生们认识到科学研究并不是一蹴而就的，需要有坚定的信心、持之以恒的恒心、克服道路坎坷的决心、攀登科学巅峰的希骥之情。与此同时，学生们充分体会到了科学家探索科学未知的艰辛，如袁隆平先生在创立杂交水稻过程中的不容易，使学生们树立了勤俭节约的意识，懂得“一粥一饭当思来之不易”。通过此课还使学生升华了个人情操，在快乐与探索中学习，让每一个人渴望科学，尊重科学，认识到只有科学技术的创新才能够发展中国，振兴国家。