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第五節 生物的變異
一、教學目標
知識目標：
(1)描述生物的變異現象
(2)舉例說出生物的變異有遺傳的變異和不能遺傳的變異
(3)說明變異的意義
(4)舉例說出轉基因技術及其應用
能力目標：
運用生物變異的知識初步學會分析生物的變異現象
情感態度與價值觀目標：
1.通過學校“變異在生產實踐上的應”和轉基因技術的知識的內容，對學生進行生命科學價值觀的教育。
關注生物技術的發展對未來人類的影響。
2.通過對具體變異現象的分析，了解變異的類型以及不同類型的變異產生的原因，使學生對遺傳物質。
在生物的遺傳、變異中的作用有較全面的了解和認識。同時，通過遺傳與變異的相互關系進行辯證觀點的教育。
3.了解變異在人類生產活動中的實踐意義。
二、教學重難點
重點：變異的類型及其意義，轉基因技術及其應用
難點：遺傳的變異
三、教學方法
討論法，講述法。
四、教學過程
（一）新課導入：情景設置，導入新課
師：放眼生物界，不同種類的生物千差萬別！即使是同種生物也有許多的差別！你們可以列舉一些相關的例子嗎？
生：列舉相關的例子。
師：那么這些差別都是從哪里來的呢
生：來自變異。
師：什么是變異呢？
生：生物的親代和子代間，以及子代個體間的差異叫生物的變異。
（二）新課講授
1.變異的相關概念
師：生活中你還知道哪些生物變異的現象？
生：番茄的紅果和黃果。
生：豌豆的圓粒和皺粒。
生：不同顏色的玫瑰花等。
師：產生這種變異的原因是什么？
生：由生物體內遺傳物質決定的，可以遺傳給后代。即可遺傳的變異。
生：由環境因素引起的，不能遺傳給后代。即不遺傳的變異。
師：某對色覺正常的夫婦生下一個色盲兒子？
生：這種變異由遺傳物質決定的，能夠遺傳給后代，稱可遺傳的變異。
師：某兄弟二人，原來膚色非常相近，后來哥哥長期在野外工作，弟弟長期在室內工作，哥哥與弟弟膚色相比膚色較黑。
生：這種變異是由外界環境的影響引起的，遺傳物質沒有發生變化，稱不遺傳的變異。
師：這種生物變異是有什么具體的意義嗎？
生：有利變異：對某種生物來說，變異有利于它的生存。
生：不利變異：對某種生物來說，變異不利于它的生存。
生：判斷是否有利主要是對生物個體而言。
2.探究一種變異現象
師：請同學們觀察教材p44中的探究，并完成相關的內容。
生：小組合作完成，相關的內容。
師：利用課件指導學生完成相關內容。
師：計算兩個樣本的花生果實的大小，一樣大嗎？它們是同一品種嗎？如果不是同一品種，根據我們前面所學的知識，這種差異是由什么原因引起的？
生：樣本A花生果實長度的平均值大于樣本B花生果實長度的平均值。
生：說明它們不是同一品種。
生：這種差異是由遺傳物質的差異引起的
師：把大花生的種子種在貧瘠的土地上：小花生的種子種在肥沃的土地上，請推測？這說明了什么？
生：大花生的種子種在貧瘠的土地上，果實將會變小。小花生的種子種在肥沃的土地上，果實將會變大。
生：說明：環境的變化影響生物的性狀的表現。
師：用語言描述兩個品種的花生果實在不同的長度范圍內的數量分布情況，你能得出什么結論。
生：大小花生是由基因控制的 。
生：同樣是大花生（小花生），果實的長度也有長有短，這主要是環境引起的變異。但環境引起的變異程度是有一定限度的。所以大花生（或小花生）的果實大小總在一定的范圍之內波動。
生：生物變異首先決定于遺傳物質。
師：從大花生中選擇一粒飽滿的種子中下去，所收獲的種子一定都是大的嗎
生：不一定，要看控制花生種子大小這一對相對性狀的基因組成來確定。假設A為顯性基因控制性狀“大”，a 為隱性基因控制性狀“小”。大花生的基因可能是AA和Aa、AA種下去，后代都是大個：Aa的后代有大和小兩種性狀。
3.人類應用遺傳變異原理培育新品種
師：悠悠五千年的文明史，中華民族創造過無數的輝煌。世界上栽培植物和飼養動物的優良品種中，有許多都是源自我國。現代育種工作的杰出代表袁隆平院士和他的超級水稻更是享譽全世界。
師：請同學們闡述一下你們多了解的運用遺傳變異原理培育新品種的事例，及其中的原理。
生：高產奶牛：原理：通過人工選擇將產奶量高的奶牛選擇出來讓其繁育，再經選擇、繁育，數代后就會有高產奶量的奶牛。
生：雜交水稻：原理：通過雜交，使有利基因組合在一起，培育優良品種。
生：太空椒：原理：在太空條件下，誘發基因突變，培育新品種。
師：由此我們可以得知人類應用遺傳變異原理培育新品種方法常用的有幾種？
生：人工選擇：通過不斷選擇、繁育出高產量品種。
生：雜交：通過雜交，讓各種優良性狀的控制基因重新組合，培育優良品種。
生：利用太空射線、化學藥劑等。使生物的遺傳物質發生變異，培育新品種。
師：遺傳與變異在生物進化上的意義？
生：如果沒有遺傳，就不會有物種的穩定性。
生：如果沒有變異，就不可能產生新的生物類型，生物就不能適應不斷變化的生活環境。
生：由于生物的遺傳和變異，使生物界由簡單到復雜、由低等到高等的不斷進化發展。
（三）課堂練習：
1.花生有大花生和小花生兩個品種，以下說法正確的是（ ）
A.決定花生大小品種的主要因素是土壤的肥沃程度
B.大花生中最小的種子也比小花生中最大的種子大
C.大花生果實的平均長度大于小花生果實的平均長度
D.大花生品種更適應環境，屬于有利變異
答案：C
解析：決定花生大小品種的主要因素是基因不同，土壤環境有影響，但不是主要的，A錯誤；通常說的大小花生是指它們果實大小的平均值，大花生中最小的種子不一定比小花生中最大的種子大，B錯誤、C正確；花生要適應環境并不一定用果實大與小來體現，果實大不一定屬于有利變異，D錯誤。
2.下列關于變異的敘述中，正確的是（ ）
A.變異對生物的生存一般有利
B.凡是變異都可遺傳
C.生物性狀的變異是普遍存在的
D.變異都是由于遺傳物質的改變引起的
答案：C
解析：按照變異對生物是否有利分為有利變異和不利變異，有利變異對生物生存是有利的，不利變異對生物生存是不利的，A錯誤；由環境引起的變異，如果遺傳物質沒有發生改變，則不能遺傳給后代，B錯誤；生物性狀的變異是普遍存在的，如“一母生九子，連母十個樣”，C正確；變異的原因不僅是遺傳物質的改變，還包括環境的影響，D錯誤。
3.下列各項實例中，不屬于人類應用遺傳與變異原理培育新品種的是（ ）
A.獅子與老虎雜交后生出的獅虎獸
B.從產奶量不同的奶牛中選擇繁育出高產奶牛
C.高產倒伏小麥與低產抗倒伏小麥雜交產生高產抗倒伏小麥
D.矮牽牛花的種子經衛星搭載后播種下，培育出花色多樣的太空矮牽牛花
答案：A
解析：利用遺傳變異原理培育新品種的方法是指人類應用基因重組、基因突變、染色體變異等可遺傳變異來培育生物新品種，包括人工選擇育種、雜交育種和誘變育種等。獅子與老虎的交配屬于不同物種之間的繁殖，所生獅虎獸既不屬于老虎，也不屬于獅子，因此不屬于遺傳范疇；同時獅虎獸也不具有繁殖功能，因此也不屬于育種，故A符合題意。高產奶牛的培育過程屬于人工選擇育種，高產抗倒伏小麥的培育過程屬于雜交育種，太空矮牽牛花的培育過程屬于誘變育種，都運用了遺傳與變異原理培育新品種，故B、C、D不符合題意。
4.下列生物變異的實例中，屬于可遺傳的變異的是（ ）
A.派往非洲工作的人，一年后皮膚黝黑
B.農民精心耕種，種出了粒大的水稻
C.為減肥堅持鍛煉，一年后身材變苗條
D.運用轉基因方法，培育出高產玉米
答案：D
解析：“派往非洲工作的人，一年后皮膚黝黑”“農民精心耕種，種出了粒大的水稻”“為減肥堅持鍛煉，一年后身材變苗條”都是由環境引起的變異，遺傳物質沒有改變，是不可遺傳的變異；“運用轉基因方法，培育出高產玉米”是由遺傳物質改變引起的變異，因此屬于可遺傳的變異。
（四）課堂小結
這節課我們主要討論了什么是變異，生物產生變異的原因以及如何利用生物產生的變異選育適合人類需要的新品種。科學的發展可以造福于人類，但若不按照自然規律辦事，也會帶來災難。所以，我們在創造新的生物品種和物種時必須慎重。
（五）作業布置：
完成配套作業或另行設計
五、板書設計
第二節 生物的變異
生物的變異是生物的親代與子代之間，以及子代的各個個體之間在性狀上或多或少的存在著差異，這種差異叫做生物的變異。
變異的類型：可遺傳變異，不可遺傳變異
變異的方式：基因重組，基因突變環境因素
變異的意義
變異的運用：轉基因工程
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