利用捻穗法進行小麥有性生殖的雜交育種的教學設計

陳兆亮　康珍

1 背景分析

（1） 在高中階段，學生已經學習了幾種常見的育種方式，如雜交育種、誘變育種、單倍體育種等。雜交育種是最常用并最有效的育種手段。目前用于各國農業生產的主要作物良種，絕大多數都是通過雜交育種獲得的。

（2） 目前，筆者在校內植物園中種植了蔥、黃瓜、玉米及甘薯等多個品種。由于小麥是兩性花，且小麥一個穗中有很多的小花，既能讓學生練習去雄的操作，又可以有足夠數量的實驗材料。所以筆者在本課中選擇了小麥作為實驗材料。

（3） 本節課主要是引導學生將雜交育種理論轉化為實踐，在學生的動手操作過程中，加深他們對于基礎知識的理解，提升學生的實驗能力，提高學生學習生物的積極性。另外，學生通過親手操作掌握一門生物學技術，對其以后從事科研工作奠定了良好的基礎，可以真正讓他們在實踐中探索生命的奧秘，揭示生物現象的本質，踐行了新課程的理念。

2 教學目標

2.1 知識目標

正確識別小麥的花器結構；

順利說出小麥花的開花習性。

2.2 能力目標

熟練進行小麥的有性雜交操作。

2.3 情感、態度與價值觀目標

養成勤于動手、動腦的良好學習習慣；

認同科學實驗的嚴謹性和重要性；

樹立科學振興祖國的遠大抱負。

3 評價設計

學生完成小麥花結構圖的識圖。

教師根據學生技術操作水平，從母體選擇、去雄穗數、去雄花數、父本選擇、結實率等方面評估等級（分優秀、良好、合格、不合格）。

4 教學環節

4.1 回扣課本知識

教師將印制的小麥花結構圖（圖1）發放給學生們，并講解。

學生認真觀察圖1，識別小麥花的結構，并能正確指出實驗材料每一部分的結構。

教學反思：在學生已具備初中知識的基礎上，加深他們的理解，便于后續對花的操作。

4.2 學習有性雜交過程

4.2.1 選穗的學習

教師講解選穗要點。

學生根據確定的雜交組合，在教師提供的小麥花母本群體內選擇典型、健壯植株的主莖穗（剛抽出葉鞘、花藥呈綠色）。

教學反思：學生常見錯誤是容易選擇花藥部分呈黃色的或者很嫩的花藥。因此教師要提醒學生注意選取母本時，應該掌握品種整體抽穗后1～2 d。

4.2.2 整穗的學習

教師演示整穗操作：先將母本穗子的芒和上、下兩端以及不良的小穗去掉，一般留中部小穗10個左右，再用鑷子摘掉所有小穗中部的花，使每個小穗只剩兩側二朵發育最好的花。

學生動手操作。

教學反思：開花順序決定了整穗時應該去掉一個麥穗上部和下部的小穗，留下中間部分，就一個小穗來說，基部的花先開，應該去掉中間的花。

4.2.3 去雄的學習

教師演示去雄操作：整穗后，隨即用拇指和中指捏著穗子，用食指將花的內外穎殼輕輕壓開，用鑷子取出3個完整的花藥。

學生動手操作。

教學反思：學生常見錯誤包括：① 去雄不完全；② 損傷了雌蕊。因此教師要提醒學生在操作時，動作一定要緩、輕、穩，并且去雄時間在早上8點前下午6點后進行為宜。

4.2.4 套袋的學習

教師演示套袋操作：去雄以后，用紙袋將穗子套裝，用回形針別好，并掛上小紙牌，用鉛筆寫明母本名稱和去雄日期。

學生操作套袋。

教學反思：教師要使學生注意到套袋隔離要做好，防止串粉。

4.2.5 授粉的學習

教師演示授粉操作：去雄1～3 d，進行人工授粉，則小麥結實率較高。選擇中上部小花的花藥即將伸出且成金黃色的父本穗，剪穎處理，插入土中，在陽光下曬2～3 min（或捂在手中2～3 min）即有花藥伸出穎殼。然后將父本穗移至袋口上方，一手撐開紙袋，一手小心地將父本穗剪口朝下倒過來，插入紙袋中旋轉，使花粉自然落到每朵花的柱頭上，授粉完畢后將袋口折疊夾住，并在紙牌上注明父本和授粉日期。

學生操作授粉過程。

教學反思：教師要使學生了解授粉時，選擇的母本必須柱頭在去雄后仍然張開、有光澤的，授粉過程大約在去雄后的1～3 d內。并且授粉在晴天上午8時以后下午4時以前開會較盛時為宜（中午氣溫高不宜授粉）。授粉后，要注意不時地觀察，防止病蟲害的發生。

4.2.6 去袋和收獲的學習

在授粉后，5～7 d即可去袋。收獲的雜交穗子要單收、單脫、單藏，按雜交組合分別裝入紙袋內，防止與其他組合混雜。

4.2.7 整理實驗結果，填寫實驗記錄表

5 教學反思

本節課中，學生的積極性非常高，他們通過實踐鞏固了課內知識，提高了學習興趣，收獲了快樂，收獲了技術。學校的整體教學改革為這方面的實踐提供了依托。并且本節課在高中階段實施的可行性非常高，值得推廣。

這次課程使學生們認識到科學研究并不是一蹴而就的，需要有堅定的信心、持之以恒的恒心、克服道路坎坷的決心、攀登科學巔峰的希驥之情。與此同時，學生們充分體會到了科學家探索科學未知的艱辛，如袁隆平先生在創立雜交水稻過程中的不容易，使學生們樹立了勤儉節約的意識，懂得“一粥一飯當思來之不易”。通過此課還使學生升華了個人情操，在快樂與探索中學習，讓每一個人渴望科學，尊重科學，認識到只有科學技術的創新才能夠發展中國，振興國家。