1、第四节 生物的变异 教案教学目标:1、知识目标:(1)知道变异的概念。(2)学会区分可遗传变异和不可遗传变异的。(3)举例说出遗传变异原理在培育新品种上的应用。2、能力目标:(1)培养学生的观察能力和理论联系实际的能力。(2)培养学生能够共同协作解决问题的能力。3、情感、态度价值观(1)培养学生热爱大自然,热爱科学、勇于探索的科学精神。(2)使学生感受到我国在现代农业发展方面的成就,增强民族自豪感和使命感。教学重点和难点:1、教学重点举例说出可遗传的变异、不可遗传的变异及遗传育种在实践中的应用。2、教学难点体验探究生物变异的方法,提高处理和分析数据的能力,并运用获得的数据说明生物变异是普遍存在
2、的。教学过程:引言:在上一节的学习中,我们曾经讨论过人的上眼睑的遗传问题。这节课我们首先从人的上眼睑的遗传问题开始我们新的问题的研究。有一对夫妇,他们有两个孩子。爸爸、妈妈的上眼睑是双眼皮。两个孩子,一个孩子为双眼皮,另一个孩子为单眼皮。即双眼皮的孩子继承了父母双亲的性状,这种现象叫做遗传。另一个孩子的上眼睑与双亲不同,是不是也叫做遗传?若是遗传,为什么与父母的性状不相同?若不是,叫做什么?与遗传现象伴随存在的另一种生命现象就是变异。变异:生物的亲代与子代之间、子代与子代个体之间在性状上的差异称为变异。或生物在生殖过程中,在上下代之间、子代之间表现出的性状差异。一、生物的变异在自然界中普遍存在
3、播放课件,呈现有代表性的精选组图。如“一只黄色的鹦鹉生下了四只体色各异的小鹦鹉”、“肤色正常的夫妇与其两个白化的孩子”、“双胞胎”、“不同品种的菊花”“籽粒色不同的同枚及异枚玉米”等。得出结论:亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在或多或少的差异,这就是生物的变异现象。归纳:不仅同种生物间存在着差异,同一家系中的不同个体之间也存在着差异。变异是普遍存在的。二、遗传物质改变导致的变异可以遗传给后代1、变异的原因外界环境的影响:在我们观察到的变异中,有些是由于外界环境的影响产生的。在我们刚才提出的变异现象中,哪些是属于这一类?提问,讨论:同一品种的小麦种在不同的田里,小麦的麦穗有大穗、小穗,产生大
4、穗、小穗的原因可能是什么?你如何证明这些差异是由于环境影响造成的?将大穗和小穗上的种子收获后分别种到田里,它们的后代会如何?小结:田中小麦的大穗和小穗的变异是由环境变化引起的,这种变异一般是不能遗传的。提问:什么因素引起的变异可以传递给后代?我们再来看看另一种情况。遗传物质的变化:提问,讨论:一个孩子单眼皮。但是,他的父母是双眼皮,这种变异是怎样产生的?这种变异是否可以传递给后代呢?我们从上一节的学习中已经知道,若这个孩子是单眼皮,他的双眼皮的父母的基因组成一定是Aa、Aa。孩子与父母的性状不同,是因为在生殖过程中父母传给了他决定单眼皮的基因。也就是说,他的遗传物质组成与父母有了差异,因此产生
5、了与父母不同的性状。他的这种性状可以是通过生殖过程传递给他的后代。小结:这种变异是由遗传物质变化引起的,这种变异是可以遗传的。根据以上变异的原因,我们将变异分为两类:遗传的变异:变异由遗传物质决定。不遗传的变异:变异由外界环境影响引起。请同学们再分析两个例子。(1)某对色觉正常的夫妇生了一个色盲的儿子。(2)某兄弟二人,哥哥长期在室外工作,弟弟长期在室内工作。哥哥与弟弟相比脸色较黑。哪一种变异可以遗传?为什么?提出问题:是否由环境影响引起的变异都是不能遗传的变异?一些环境因素也可能使遗传物质发生改变。若环境影响引起了遗传物质的改变,这样产生的变异是可以传递给后代的。根据这一原理,人类可以利用一
6、些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异为人类所用。所以,遗传物质是遗传和变异这一生命活动的物质基础。 提出问题:变异对生物个体、对生物界会产生什么影响?2、变异对生物个体的影响变异对生物个体有利、还是不利?这要看变异是否有利于生物的生存。我们看两个例子。小麦要获得高产,人们采取的办法往往是多施肥、多浇水。肥多水多,小麦的茎秆会长高,茎秆高,小麦成熟时容易倒伏,又会造成粮食减产。在这种小麦中,出现矮秆小麦,可以抗倒伏,但不会影响小麦在肥多水多的情况下长大穗。一些玉米植株发生变异会出现没有叶绿素的白化苗。绿色植物生长要进行光合作用,这种白化苗就无法生存下去。提问:高秆小麦变异为矮秆小麦,
7、绿色玉米苗变异为白化苗,这都是变异,他们对生物个体的生存有什么影响?前者有利于生存,后者不利于生存。根据变异是否有利于生物的生存,我们可以把变异分为两类:有利变异和不利变异。3、变异对进化有重要意义地球上环境复杂多样,不断变化。多种多样的生物可以适应不同的环境。此外,生物由简单到复杂、低等到高等的进化,生物的变异为进化提供了原始材料。变异对进化的重要意义,我们在下一章将继续学习。三、遗传变异的原理可以应用于生物育种人类出于生存的需要,在远古时就开始注意遗传和变异现象,并对遗传变异的现象加以利用,特别是在农牧业生产中。如春秋时代的楚辞中记载“马母驴父,生子曰赢”,意思就是马和驴的后代骡子表现出极
8、大的优势。人类在农业上利用变异的方法主要有这样几种:(1)在农作物、家禽、家畜中,有许多对人类有益的变异,人类可以根据自己的需要进行选择、培育,获得新的品种,如肉用牛和奶用牛的培育。(2)杂交育种:用杂交的方法,将不同生物个体的性状重新组合,形成新的性状组合的新品种。如高产不抗倒伏的小麦与产量不高但抗倒伏的小麦杂交,让两种小麦的遗传物质重新组合产生变异,可以培养出高产同时抗倒伏的新的小麦品种。(3)诱变育种:为培养新的品种,也可以改变环境因素来影响遗传物质,使生物产生变异并对变异进行选择,培育出新品种。如用射线照射或用药物处理植物的种子,种子产生变异后进行选择,选出有利于生产的变异培育成新品种。小结:变异是由于遗传物质基础的改变或环境因素的影响产生的。单纯由环境因素引起的变异,不会遗传给后代。人类利用生物的遗传变异原理选育合适人类需求的新品种,造福人类。