高中優(yōu)秀教案生物

人教版八年級生物下冊《生物的變異》教學(xué)設(shè)計(jì)。

作為老師的任務(wù)寫教案課件是少不了的，大家應(yīng)該在準(zhǔn)備教案課件了。只有規(guī)劃好新的教案課件工作，這對我們接下來發(fā)展有著重要的意義！有沒有出色的范文是關(guān)于教案課件的？下面是小編為大家整理的“人教版八年級生物下冊《生物的變異》教學(xué)設(shè)計(jì)”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

一、設(shè)計(jì)思路

教學(xué)
方法
設(shè)計(jì)

1．為了使教學(xué)更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，把自然界中的現(xiàn)象再現(xiàn)到學(xué)生的眼前，特采用多媒體課件進(jìn)行直觀教學(xué)。

2．為了實(shí)現(xiàn)能力目標(biāo)，便于讓老師捕捉學(xué)生面對問題時的真實(shí)想法。采用師生互動探討式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、收集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、表達(dá)和交流。

課堂
組織
設(shè)計(jì)

1．為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神,提高學(xué)習(xí)效率，把學(xué)生分成5人一組展開活動。

2．在“對某一性狀變異的深入探究”的學(xué)生活動中，每小組的5人自由選擇分工。

基礎(chǔ)知識

解決措施設(shè)計(jì)

生物變異的概念

通過學(xué)生活動“找特征、找差異”，圖片展示,讓學(xué)生觀察、歸納:同種生物的個體之間存在各種各樣的差異。

不同種類、個體之間的差異首先決定于遺傳物質(zhì),其次與環(huán)境有關(guān)。

對先天性和后天性近視進(jìn)行分析或?qū)ο忍煨跃戆l(fā)和人工卷發(fā)進(jìn)行分析

生物變異的類型

讓學(xué)生活動找出列舉特征中的可遺傳變異和不可遺傳的變異。

能力培養(yǎng)

解決措施設(shè)計(jì)

突出對科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

在制定實(shí)驗(yàn)探究方案時,對于大、小花生的短軸長度的測量方法,可讓學(xué)生展開廣泛的探討。

訓(xùn)練學(xué)生處理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力。

各小組收集的數(shù)據(jù)錄入到課件中,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形分析。

情感培養(yǎng)

解決措施設(shè)計(jì)

對生物學(xué)及大自然的熱愛之情。

1．人類所用遺傳變異原理培育新品種。

2．一組色彩紛呈的玫瑰花圖片。

3．一句結(jié)束語:大自然是如此的千姿百態(tài)、豐富多彩，那是因?yàn)樯锏淖儺悺?/p>

教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖：

二、教材分析

重點(diǎn)：通過對某一性狀的變異的深入探究，使學(xué)生能夠描述：

1．生物的變異是普遍存在的。

2．生物變異的原因：不同種類、個體之間的差異首先決定于遺傳物質(zhì)，其次與環(huán)境有關(guān)。

3．生物變異的類型：可遺傳變異(由于遺傳物質(zhì)的改變造成)；不可遺傳變異(僅由于環(huán)境的改變造成)。

難點(diǎn)：針對育種實(shí)例，說明其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理。

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：

1．認(rèn)識同種生物的個體之間存在各種各樣的差異。

2．認(rèn)識同種生物的個體之間存在差異的原因是生物的變異。

3．通過對某一性狀的變異的深入探究。使學(xué)生能夠描述：

（1）生物的變異是普遍存在的。

（2）生物變異的原因：不同種類、個體之間的差異首先決定于遺傳物質(zhì)，其次與環(huán)境有關(guān)。

（3）生物變異的類型：可遺傳變異(由于遺傳物質(zhì)的改變造成)；不可遺傳變異(僅由于環(huán)境的改變造成)。

4．讓學(xué)生了解遺傳育種的幾種方法。

能力目標(biāo)：

1．通過對圖片的觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察、提問、表達(dá)的能力。

2．通過“對某一性狀的變異進(jìn)行深入探究的實(shí)驗(yàn)”,突出對科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和科學(xué)方法的訓(xùn)練。尤為側(cè)重訓(xùn)練學(xué)生處理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力，以及運(yùn)用所學(xué)知識解釋調(diào)查結(jié)果的能力。

情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：

1．讓學(xué)生體會到通過科學(xué)探究得出結(jié)論的成就感。

2．讓學(xué)生通過“人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種”的學(xué)習(xí)，產(chǎn)生對生物學(xué)的熱愛之情。

課前準(zhǔn)備

1．大小品種的花生各l000g，隨機(jī)分裝，30粒1袋。

2．多媒體課件。

3．測量用具(量角器、直尺、三角飯)每組兩套。

4．紅、藍(lán)兩種顏色的筆(描點(diǎn)連線)。

5．學(xué)生活動記錄用表。

三、教學(xué)過程

CAI

課件

教學(xué)內(nèi)容

教師活動

學(xué)生活動

診斷性評價

第

一

屏

1．特征──性狀2．同一性狀的不同表現(xiàn)──相對性狀3．同種生物的個體之間存在各種各樣的差異,這種現(xiàn)象叫做生物的變異。

1．介紹游戲要求:在教師的頭部找出6處明顯的特征,1組找l處,不準(zhǔn)重復(fù)。

2．根據(jù)學(xué)生列舉的性狀教師在黑板上寫板書。

玩一玩找特征?(分兩步進(jìn)行)第一步,找老師的特征。第二步,找老師和另外一名同學(xué)的同一部位有差異的特征。

觀察能力

第

二

屏

生物變異的原因：首先決定于遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的不同,其次與環(huán)境也有關(guān)系。

教師：導(dǎo)致老師和同學(xué)的頭發(fā)卷曲的原因相同嗎?

學(xué)生分析老師的人工卷發(fā)和學(xué)生生來就有的卷發(fā)的形成原因。

觀察、分析能力。

第

二

屏

生物變異的類型：

可遺傳變異(由于遺傳物質(zhì)的改變造成)。

不可遺傳變異(僅由于環(huán)境的改變造成)。

請學(xué)生判斷以上哪些變異是可以遺傳的?哪些變異是不可以遺傳的?并請分析可遺傳和不可遺傳的原因。

學(xué)生根據(jù)板書列舉的特征分小組討論回答。

學(xué)以致用的能力。

第

三

屏

生物性狀的變異是(普遍)存在的。

要求：找出圖片中同種生物的個體之間存在的差異!

玩一玩找差異?

學(xué)生觀察四幅圖片并作出描述。

觀察、歸納、總結(jié)的能力。

※知識點(diǎn)過渡

同學(xué)們，既然生物性狀的變異是如此的普遍。你對某一性狀的變異做過較深刻的探究嗎?如果沒有，就讓我們在課堂上來探究某一性狀的變異。

第

四

、

五

屏

1．因?yàn)樯镄誀畹淖儺愂瞧毡榇嬖诘摹?/p>

2．生物性狀的變異是可以遺傳的

3．因?yàn)榄h(huán)境的變化會影響生物性狀的表現(xiàn)。

1．屏顯“曉剛和同學(xué)們在奶奶家吃花生的場景”的圖片。

2．每小組各分發(fā)兩個品種的花生，并請同學(xué)們運(yùn)用剛才所學(xué)的生物學(xué)知識科學(xué)解釋圖中人物的語句。

1．閱讀圖片的標(biāo)注文字。

2．小組討論回答。

再現(xiàn)知識和運(yùn)用知識的能力。

※知識點(diǎn)過渡在這幅圖的插話中，其中一框有個問句，請同學(xué)們讀出來！

第

六

屏

1．提出問題：怎樣區(qū)分大花生和小花生?

2．作出假設(shè)：大花生和小花生的依據(jù)是果實(shí)的平均值,大花生的果實(shí)平均值大。

1．回答這個問題的內(nèi)容即是假設(shè)的內(nèi)容。針對這個問題的回答可能有多個答案,每個答案都是假設(shè)。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)選擇最有可能的答案作出假設(shè)。

2．教師舉例:針對“怎樣區(qū)分大花生和小花生?”的問句,我可以這樣回答:個大的花生就是大花生,個小的花生就是小花生。你們說這樣的答案是最有可能的假設(shè)嗎?

學(xué)生:擺在桌上的大品種的花生中就有小個的花生，小品種的花生中就有大個的花生,事實(shí)說明你的假設(shè)不成立。

善于用事實(shí)說明問題的能力

※知識點(diǎn)過渡老師：針對“怎樣區(qū)分大花生和小花生？”的問句，張明已經(jīng)作出了假設(shè)，為了證明他的假設(shè)是否正確，我們下一步該怎么辦？學(xué)生：做實(shí)驗(yàn)。

第

七

屏

3．制定計(jì)劃

(1)明確分工

屏顯分工情況

選擇自己在探究活動中的角色

積極參與的態(tài)度

第

八

屏

(2)小組學(xué)會討論確定實(shí)驗(yàn)探究方案

①這個調(diào)查我們要探究的內(nèi)容是什么?

②調(diào)查探究時，需要哪些材料和用具?

③調(diào)查時，應(yīng)該測量果實(shí)的長軸還是短軸，怎樣記錄?

④設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臏y量方法，你們小組的測量方法是？

⑤最后你明確該調(diào)查的操作步驟是?

小組討論實(shí)驗(yàn)探究方案

解決問題的靈活性和創(chuàng)造性

第

九

屏

4．實(shí)施計(jì)劃，收集數(shù)據(jù)。

到各小組指導(dǎo)、了解情況。

1．各小組收集數(shù)據(jù)，表格中劃“正”字記錄，一定要記錄真實(shí)數(shù)值!

2．根據(jù)小組收集的數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫圖，大品種的花生用藍(lán)筆描點(diǎn)連線，小品種的花生用紅筆描點(diǎn)連線。

高度團(tuán)結(jié)協(xié)作出效率的意識，收集和記錄數(shù)據(jù)的能力。

第

十

屏

5．分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

教師要求:各組組長把本小組大小品種花生的短軸長平均值錄入到老師的電腦中

匯集各小組的平均值，整理全班數(shù)據(jù)

處理和分析數(shù)據(jù)的能力。

第

十一

屏

表達(dá)與交流。

(1)讓學(xué)生用語言描述兩個品種花生果實(shí)在不同長度范圍內(nèi)的數(shù)量分布狀況。

(2〉從大花生中選擇一粒飽滿粒大的種子種下去,所收獲的種子一定都是大的嗎?為什么?

用準(zhǔn)確的語言描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行科學(xué)解釋

圖形分析的能力。運(yùn)用知識的能力。

第

十二

屏

人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種。

顯示高產(chǎn)奶牛培育的圖片

小組作出高產(chǎn)奶牛培育的科學(xué)解釋

分析、運(yùn)用知識的能力。

第

十三

屏

人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種。

顯示太空椒培育的圖片

小組作出太空椒的科學(xué)解釋

分析、運(yùn)用知識的能力。

第

十四

屏

人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種。

顯示雜交水稻培育的圖片

小組作出雜交水稻的科學(xué)解釋

分析、運(yùn)用知識的能力。

第

十五

屏

總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。

1．舉例說出可遺傳變異和不可遺傳變異,并能說出引起兩種變異的原因。

2．舉例說出生物的性狀既受遺傳物質(zhì)的控制,又受環(huán)境因素的影響。

3．初步體驗(yàn)調(diào)查生物變異的方法,提高處理調(diào)查數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力,以及運(yùn)用所學(xué)知識解釋調(diào)查結(jié)果的能力。

4．舉例說出遺傳育種的方法，以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

學(xué)生回憶、回答。

識記、再現(xiàn)知識的能力。

第
十六屏

培養(yǎng)熱愛大自然和生物學(xué)的情感。

屏顯：

1．色彩紛呈的玫瑰花圖片。

2．結(jié)束話：大自然是如此的千姿百態(tài)豐富多彩,那是因?yàn)樯锏淖儺悺?/p>

欣賞圖片并產(chǎn)生共鳴。

熱愛大自然和生物學(xué)的情感。

小結(jié)和反思

1．本教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐效果：

（1）本人運(yùn)用這個教學(xué)設(shè)計(jì)上了四節(jié)課。生物學(xué)的概念──生物的變異、生物的變異的原因、生物的變異的類型、生物變異的普遍性都是通過讓學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)建立起感性認(rèn)識后，請學(xué)生歸納總結(jié)。學(xué)生參與到概念的描述之中，容易把概念理解到位。

（2）本節(jié)課教材設(shè)計(jì)探究活動的目的是突出對科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和科學(xué)方法的訓(xùn)練，訓(xùn)練學(xué)生處理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力。學(xué)生在制定實(shí)驗(yàn)探究方案時，己經(jīng)充分展現(xiàn)了他們解決問題的靈活性和創(chuàng)造性。

例如：關(guān)于測量方法的探討。

在學(xué)生討論出上述的測量方法后，由于直尺和三角板及花生都是平放在桌面上?；ㄉ菆A的，測量時三角板無法固定，花生的短軸測量只能估測。為了讓收集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信，可以這樣做：

一名同學(xué)立起直尺和一把對準(zhǔn)直尺零刻度的三角板，另一名同學(xué)更換測量的花生和另一塊讀數(shù)的三角板，三角板的平面和直尺的平面是垂直的關(guān)系。三角板起到卡尺的作用。

依舊把直尺和三角板及花生都平放在桌面上。但是把花生剝殼，測一半殼的寬度即為花生的短軸長度。

（3）分五人小組共同完成“對某一性狀變異的深入研究”的探究活動，培養(yǎng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識。

2．存在的問題：學(xué)生活動的量很大，課堂時間不好把握。提倡教師做預(yù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

附：學(xué)生用表第二章第五節(jié)生物的差異

小組討論內(nèi)容一（玩一玩找差異）

圖片序號

生物名稱

找出個體之間的差異

1

菊花

2

玉米

3

安康羊

4

果蠅

你們小組的結(jié)論是：

小組討論內(nèi)容二

1．科學(xué)解釋圖中的插話。

2．開始探究

(l)圖中提出的問題是__________________________________。

(2)張明作出的假設(shè)是___________________________________。

(3)討論制定計(jì)劃：

①這個調(diào)查我們要探究的內(nèi)容是什么?

②調(diào)查探究時，需要哪些材料和用具?

③調(diào)查時，應(yīng)該測量果實(shí)的長軸還是短軸，怎樣記錄?

④設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臏y量方法，你們小組的測量方法是?

⑤最后你明確該調(diào)查的操作步驟是?

(4)實(shí)施計(jì)劃，收集數(shù)據(jù)(填下表)

各小組收集數(shù)據(jù)（表格中劃“正”字記錄）(一定要真實(shí)值!)

5mm

6mm

7mm

8mm

9mm

lOmm

11mm

12mm

13mm

14mm

15mm

平均值

(mm)

大花生個數(shù)

小花生個數(shù)

(5)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論(根據(jù)小組收集的數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫圖)

點(diǎn)評

本課的教學(xué)設(shè)計(jì)是緊緊圍繞“生物的變異為什么會普遍存在”這一核心問題展開的。問題的解決，是通過學(xué)生游戲和探究活動來實(shí)現(xiàn)的。在探究學(xué)習(xí)中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并解決問題，學(xué)生學(xué)習(xí)的心理機(jī)制是順應(yīng)，學(xué)生是知識的發(fā)現(xiàn)者。對于人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種，通過啟發(fā)學(xué)生分析得出結(jié)論，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。本課在設(shè)計(jì)上符合初中生的心理發(fā)展需要和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，真正體現(xiàn)出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。在教學(xué)過程中，既有發(fā)散思維，又有集中思維，有利于學(xué)生逐漸形成正確的思維方式和科學(xué)方法。本課所呈現(xiàn)出的學(xué)生主動參與、勤于動手、樂于探究的學(xué)習(xí)方式；創(chuàng)設(shè)環(huán)境，讓學(xué)生在實(shí)踐活動中感悟、體驗(yàn)，逐漸培養(yǎng)解決實(shí)際問題的思路、方法和能力，正是新課程所倡導(dǎo)的。

精選閱讀

人教版八年級生物下冊《生物的變異》教學(xué)實(shí)錄

老師會對課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中，大家應(yīng)該要寫教案課件了。我們要寫好教案課件計(jì)劃，才能在以后有序的工作！你們會寫多少教案課件范文呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“人教版八年級生物下冊《生物的變異》教學(xué)實(shí)錄”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

第一課時

一、教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1．認(rèn)識到變異是生物界中普遍存在的現(xiàn)象；

2．探究遺傳物質(zhì)在親子代之間傳遞過程中發(fā)生的變化；

能力目標(biāo)

通過模擬游戲能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出其中規(guī)律；

情感目標(biāo)

讓學(xué)生意識到我們可以用簡單的模擬游戲探討深刻的生物問題

二、教學(xué)重點(diǎn)

1．變異在生物界中普遍存在；

2．理解遺傳物質(zhì)是如何改變從而引起變異的產(chǎn)生

三、教學(xué)難點(diǎn)

1.深刻認(rèn)識生物變異在自然界普遍存在；

2.對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及總結(jié)規(guī)律；

四、解決重難點(diǎn)的途徑

1．通過布置讓每兩個學(xué)生去尋找兩個一模一樣蘋果，并在課上進(jìn)行比較交流的活動，使學(xué)生在尋找和比較過程中進(jìn)一步認(rèn)識到變異的普遍性。

2．通過“模擬遺傳物質(zhì)的傳遞的游戲”，使學(xué)生明白遺傳物質(zhì)在親子代間傳遞過程中，發(fā)生變異的原因。

五、課前準(zhǔn)備

1.學(xué)生分組尋找相同蘋果；2．準(zhǔn)備標(biāo)記上不同顏色的黃豆，培養(yǎng)皿，藥匙。

六、教學(xué)過程

師:導(dǎo)入：[出示幻燈片：有顯著遺傳特征的自己一家子的照片]猜猜照片上的四個人之間是什么關(guān)系？

生：有親戚關(guān)系。一家人吧？

師:為什么你們會認(rèn)為他們是一家人呢？

生：因?yàn)殚L得像。男孩和爸爸像。女孩和媽媽像。

師:對了，這就是我的一家人，向大家介紹一下：爸爸、媽媽和弟弟。這種子女和父母之間長得像的現(xiàn)象在我們生物學(xué)上稱為…..

生：遺傳。

師:我和媽媽是一模一樣嗎？我和弟弟呢？

師：這種不同我們在生物學(xué)上稱為……

生：變異。

師：[幻燈：遺傳和變異的定義]這就是我們前面學(xué)過的遺傳和變異。同學(xué)們掌握的不錯。遺傳現(xiàn)象和遺傳物質(zhì)有著不可分割的關(guān)系。繼續(xù)回顧，遺傳物質(zhì)是通過什么途徑傳遞給子代的？父方和母方各占多少？

生：生殖細(xì)胞。子代的遺傳物質(zhì)一半來自于父方，一半來自于母方。

師：遺傳物質(zhì)從親代傳給子代，所以親子間有相似性，即有遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生。那變異又是如何發(fā)生的呢？今天我們就來探討這個問題。[板書課題：第五節(jié)生物的變異]我們先從哪里入手解決這個問題比較好呢？

生：遺傳物質(zhì)。

師：那我們就先來探究：遺傳物質(zhì)在親子代之間是否產(chǎn)生了差異？產(chǎn)生了什么樣的差異？[幻燈：探究題目]生物的變異和其他生物問題一樣，是一個很復(fù)雜的問題。要受到許多條件的影響，所以在研究過程中會有許多干擾。在科學(xué)研究方法中，有一種方法可以將復(fù)雜的問題簡單化，從而找到事物的基本規(guī)律。這就是給所研究的問題創(chuàng)設(shè)一個理想環(huán)境，排除無關(guān)條件的影響。我們稱之為：創(chuàng)設(shè)理想條件。今天這個實(shí)驗(yàn)中，我們就得創(chuàng)設(shè)一個理想條件之后，才能夠進(jìn)行研究。下面我介紹一下實(shí)驗(yàn)的過程。[幻燈：實(shí)驗(yàn)原理，過程。見后面《遺傳物質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)》

生：[在老師的引導(dǎo)下共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小組討論問題]

師：通過剛才的實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各組發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律？

生：親代的遺傳物質(zhì)越往后傳，后面子代所得到得越少。

生：每一代的配偶傳給下一代的遺傳物質(zhì)數(shù)量都是20。

生：我覺得配偶的遺傳物質(zhì)不可能只有一種顏色，它也應(yīng)該是由多種顏色組成的。

師：很好，你發(fā)現(xiàn)了一個很關(guān)鍵的問題。之所以配偶顏色一樣，是我們設(shè)的理想條件之一。其實(shí)，它也應(yīng)該是多種遺傳物質(zhì)組成。

生：越到后來，子代之間的遺傳物質(zhì)的差異越大。

師：從哪里能看出來？

生：顏色越來越多了，顏色分配不一樣。

師：為什么顏色會越來越多？

生：不斷有親代的新的遺傳物質(zhì)加入。

師：可見遺傳物質(zhì)都是從祖輩上一代代傳遞下來，而不是自己制造的。

生：每一代個體所具有的遺傳物質(zhì)數(shù)量都是相同的。

師：為什么？

生：這樣才能保證穩(wěn)定遺傳。

師：可是還有變異。

生：所以變異是在遺傳中發(fā)生的。

師：剛才我們的實(shí)驗(yàn)過程是在一個理想條件下，沒有任何外界影響的封閉條件下進(jìn)行的，可見在遺傳過程中，由于遺傳物質(zhì)的重組，產(chǎn)生了變異現(xiàn)象。拋去理想條件，在自然界中，這個過程還會受到什么影響嗎？

生：會。比如說以前我們學(xué)過，青蛙受到除草劑的影響，會生出陰陽蛙。

生：孕婦懷孕的時候不能受到射線的輻射，否則會產(chǎn)出畸形的胎兒。

師：為什么會出現(xiàn)這些情況呢？

生：這些物質(zhì)改變了遺傳物質(zhì)。

師：由此我們可以發(fā)現(xiàn)，變異的產(chǎn)生有兩個因素：一是遺傳物質(zhì)發(fā)生重組；一是遺傳物質(zhì)發(fā)生了突變。那么，如果遺傳物質(zhì)在親代和子代之間或是子代和子代之間沒有任何差異，變異是否還能夠發(fā)生呢？

生：[疑惑，議論，拿不準(zhǔn)。意見不同]

師：課前老師布置的任務(wù)，讓同學(xué)們?nèi)フ覂蓚€一模一樣的蘋果，同學(xué)們?nèi)蝿?wù)完成的怎么樣呀？

生：沒找到，不可能有。

師：怎么會呢？我們以前學(xué)過，現(xiàn)在怎么繁殖優(yōu)良品種的水果？

生：嫁接。

師：嫁接的過程中遺傳物質(zhì)是否改變了呢？

生：沒有。

師：也就是說，現(xiàn)在同一品種的蘋果的遺傳物質(zhì)都是相同的。找到兩個一模一樣的蘋果應(yīng)該很容易呀？

生：那也不一定。就算長在一棵樹上，還有的能曬著太陽，就會紅一些，有的曬不著，就會淺。有的得到的營養(yǎng)多，就大；得營養(yǎng)少的就小。還有環(huán)境的影響呢。

師：哦。看來真的是難為大家了。是每個人找的蘋果都不一樣嗎？

生：是。

師：這種現(xiàn)象是不是變異呢？

生：當(dāng)然是。性狀發(fā)生改變了嘛。

師：對。那么同學(xué)還能舉出幾個遺傳物質(zhì)相同但還發(fā)生變異的例子嗎？

生：同卵雙胞胎的遺傳物質(zhì)一樣，但是他們有差別。比如說指紋就不一樣。

生：同一棵樹上的葉片的遺傳物質(zhì)一樣，但是不可能找出兩片完全一樣的葉片。

師：我們總結(jié)一下，引起生物發(fā)生變異的因素有哪些？

生：遺傳物質(zhì)改變會引起變異；生活環(huán)境不同會引起變異。就兩個。

師：同意嗎？

生：同意。

師：同學(xué)總結(jié)的很好，言簡意賅。下面我們看一張圖片[幻燈：有字蘋果]。請問我們把蘋果核種下去之后，會長出什么樣的蘋果來？

生：還是和它差不多，但是沒有字。

師：為什么和它差不多？

生：因?yàn)檫z傳物質(zhì)遺傳下去了。

師：那為什么字沒了呢？

生：字是人工后來做上去的，沒有改變遺傳物質(zhì)，所以不能遺傳下去。

師：可見有些變異能夠遺傳，有些變異不能遺傳。[幻燈：可遺傳變異和不可遺傳變異]二者最根本的差異在哪？

生：遺傳物質(zhì)改變了的變異可以遺傳，遺傳物質(zhì)沒有改變的變異不可以遺傳。

師：總結(jié)的非常好。下面我檢測一下大家對知識應(yīng)用的情況。[幻燈：判斷下列變異能否遺傳，為什么]

生：討論，回答。

師：正是因?yàn)橛辛俗儺悾锊艜绱说囟嘧硕嗖剩覀円部梢詮呢S富的生物世界中選擇人類所需，加以培育，并為人類服務(wù)。這就是我們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的人工育種工作。請問，在這個工作中，我們利用的是哪一種變異呢？

生：可遺傳變異。

師：對了。怎么利用可遺傳變異進(jìn)行育種呢？下節(jié)課我們就來探討這個問題。

師：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對于變異有了哪些新的認(rèn)識？請同學(xué)在筆記本上列出要點(diǎn)。然后我們一起來交流一下。

生：[交流，探討]生物的變異由兩種因素引起。

附：

遺傳模擬游戲

游戲原理：子代的遺傳物質(zhì)一半來自于父方，一半來自于母方。

實(shí)驗(yàn)方法：設(shè)置一個理想狀態(tài)下的遺傳物質(zhì)傳遞過程，即親代的遺傳物質(zhì)和子代配偶的遺傳物質(zhì)相同，來觀察在傳遞過程中遺傳物質(zhì)的變化。

游戲過程：

1.學(xué)生分成6組，每組7個人。

2.用不同顏色的豆粒代表不同個體的遺傳物質(zhì)。

3．每組七個培養(yǎng)皿，分別盛放40個紅色豆（親代），40個黃色豆（親代），40粒藍(lán)色豆（第一代配偶），40粒紫色豆（第二代配偶）。空3個（分別標(biāo)明第一代，第二代，第三代）。

4．從兩個親代中隨機(jī)各取一半，傳給子一代；子一代與其配偶隨機(jī)各取一半，穿給子二代；子二代與其配偶各自隨機(jī)取一半，傳給子三代。

將各組的情況記錄于下表中，回答表下面的問題：

1．子一代遺傳物質(zhì)分配情況

第一組

第二組

第三組

第四組

第五組

第六組

紅色

黃色

合計(jì)

各組子一代的遺傳物質(zhì)之間是否有差異？

2．子二代遺傳物質(zhì)分配情況

第一組

第二組

第三組

第四組

第五組

第六組

紅色

黃色

藍(lán)色

合計(jì)

各組子二代的遺傳物質(zhì)之間是否有差異？

3．子三代遺傳物質(zhì)分配情況

第一組

第二組

第三組

第四組

第五組

第六組

紅色

黃色

藍(lán)色

紫色

合計(jì)

各組子三代的遺傳物質(zhì)之間是否有差異？

進(jìn)一步思考

觀察以上三個表格中的數(shù)據(jù)，請?jiān)O(shè)想，如果繼續(xù)下去，子四代，子五代……會有什么情況發(fā)生？從中你發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律呢？

八年級生物下冊《生物的變異》學(xué)案

八年級生物下冊《生物的變異》學(xué)案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、舉例說出生物的變異及生物變異的類型，描述變異的意義

（變異的概念、原因是重點(diǎn)；變異的原因和生物學(xué)意義是難點(diǎn)）

2、舉例說出遺傳變異在實(shí)踐中的應(yīng)用

二、學(xué)習(xí)過程

自主學(xué)習(xí)

要求：利用10——15分鐘時間，請閱讀課本87頁——89頁并完成以下自學(xué)模塊

自學(xué)模塊（一）變異的現(xiàn)象與概念（閱讀課本88頁及彩圖）

1、在我們周圍，可以看到哪些現(xiàn)象是變異現(xiàn)象？什么是變異現(xiàn)象？舉例說明變異現(xiàn)象是普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物界絢麗多姿的根本原因。

自學(xué)模塊（二）變異的原因、類型及意義（閱讀課本88頁及彩圖）

1．在我們觀察到的變異中，有些是由于外界環(huán)境的影響產(chǎn)生的。在我們剛才提出的變異現(xiàn)象中，哪些是屬于這一類？

同一品種的小麥種在不同的田里，小麥的麥穗有大穗、小穗，產(chǎn)生大穗、小穗的原因可能是什么？你如何證明這些差異是由于環(huán)境影響造成的？將大穗和小穗上的種子收獲后分別種到田里，它們的后代會如何？

結(jié)論：

2、什么因素引起的變異可以傳遞給后代？

一個孩子單眼皮。但是，他的父母是雙眼皮，這種變異是怎樣產(chǎn)生的？這種變異是否可以傳遞給后代呢？

結(jié)論：

根據(jù)以上變異的原因，我們將變異分為兩類：變異和變異。

4、（閱讀課本88頁第一自然段）變異對生物個體有利、還是不利？

高稈小麥變異為矮稈小麥，綠色玉米苗變異為白化苗，這都是變異，他們對生物個體的生存有什么影響？

根據(jù)，我們還可以把變異分為兩類：有利變異和不利變異。

5、變異在生物進(jìn)化上有何意義？

自學(xué)模塊（三）遺傳變異在實(shí)踐中的應(yīng)用

小組交流

1、請同學(xué)們分析兩個例子。

(1)某對色覺正常的夫婦生了一個色盲的兒子。

(2)某兄弟二人，哥哥長期在室外工作，弟弟長期在室內(nèi)工作。哥哥與弟弟相比臉色較黑。哪一種變異可以遺傳？為什么？是否由環(huán)境影響引起的變異都是不能遺傳的變異？

2、比較遺傳和變異兩個概念有什么共同點(diǎn)，有什么差異？

※為什么說變異是在遺傳的基礎(chǔ)上的變異？這種說法是否有根據(jù)？

組間交流，班內(nèi)展示，點(diǎn)撥

課堂小結(jié)

三、達(dá)標(biāo)測試

、選擇題

1．以下變異可以遺傳的是（）

A．普通玉米結(jié)下的種子，再種植時長出白化苗

B．哥哥常年在室外工作，膚色較黑；弟弟常年在室內(nèi)工作，膚色較白

C．香山楓葉秋天變紅，青蘿卜的地下部分是白色的

D．土壤肥沃的地里長出的農(nóng)作物籽粒飽滿

2．現(xiàn)代雞的品種很多，但其祖先卻都是同一種野生雞——原雞。原雞體重

約1千克，每年產(chǎn)卵8—12多個。以上事實(shí)說明生物具有（）

A．生殖的特性B．遺傳的特性

C．變異的特性D．遺傳和變異的特性

3．為生物進(jìn)化提供原始材料的是（）

A．遺傳　B．變異C．生殖　D．生長發(fā)育

4．下列變異屬于不利變異的是（）

A．野外工作者臉色較黑　B．流感病毒很短時間內(nèi)就出現(xiàn)新的變種

C．小麥出現(xiàn)白化苗D．雜交水稻矮桿、抗倒伏

5．下列哪種變異不能遺傳給后代？（）

A．一對正常的夫婦生了一個一只手有六個手指的兒子

B．同卵雙生的姐妹倆，姐姐略微胖些

C．一窩豬仔，有的是黑毛，有的是白毛

D．一只白羽毛的雞與一只黑羽毛的雞雜交，后代都是灰色羽毛

6．下列哪一項(xiàng)不是遺傳和變異在實(shí)踐中的應(yīng)用()。

A．太空椒B．無子西瓜　C．雜交水稻D．竹節(jié)蟲的擬態(tài)

7．下列哪種變異有利于生物的生存？（）

A．小麥的白化病　B．“非典”病毒新變種

C．三倍體無子西瓜　D．豌豆豆莢變綠

8．下列引起不遺傳的變異因素是（）。

A．染色體發(fā)生病變　B．基因發(fā)生病變

C．外界環(huán)境發(fā)生病變　D．不同品種的雜交

9．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中利用生物變異的方法是（）。

A．用射線照射、藥物處理獲得變異新品種B．發(fā)現(xiàn)突變的個體并進(jìn)行選育

C．利用雜交獲得變異新個體D．以上三種都是

10．下列哪項(xiàng)是有科學(xué)依據(jù)的變異現(xiàn)象？（）

A．豬生象B．“美人魚”生活在海洋中

C．“歪瓜”種子結(jié)正果D．“腐草生螢”

11．2002年3月25日至4月1日，200粒牡丹種子隨我國的“神州三號”

飛船在太空圍繞地球飛了108圈，順利返回地球。通過這次飛行，可能使牡

丹種子出現(xiàn)某些變異，從而培育出牡丹新品種。這種育種方法屬于（）

A．誘導(dǎo)染色體變異　B．誘導(dǎo)基因突變　C．人工選擇育種　D．雜交育種

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

答案

A

D

B

B

A

D

A

C

D

A

B

八年級生物生物的變異4

生物的變異

第一課時

●教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1．認(rèn)識生物性狀的變異是普遍存在的。

2．舉例說出可遺傳的變異和不遺傳的變異。并能說出引起兩種變異的原因。

3．舉例說出生物的性狀既受遺傳物質(zhì)的控制又受環(huán)境因素的影響。

能力目標(biāo)

1．初步體驗(yàn)調(diào)查生物變異的方法，提高處理調(diào)查數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力。

2．能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋調(diào)查結(jié)果的能力。

情感目標(biāo)

通過收集生物變異的事例，增強(qiáng)學(xué)生對生物世界探究的好奇心及保護(hù)意識。培養(yǎng)學(xué)生們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和熱愛科學(xué)的興趣。

●教學(xué)重點(diǎn)

1．舉例說出可遺傳的變異和不遺傳的變異，并能說出引起兩種變異的原因。

2．舉例說出生物的性狀既受遺傳物質(zhì)的控制又受環(huán)境因素的影響。

●教學(xué)難點(diǎn)

1．能夠說出引起兩種變異（遺傳變異與不遺傳變異）的原因。

2．舉例說出生物的性狀既受遺傳物質(zhì)的控制又受環(huán)境因素的影響。

●教學(xué)方法

觀察法、測量比較法、統(tǒng)計(jì)法、分析法、討論法等。

●教具準(zhǔn)備

教師準(zhǔn)備：

大小兩個品種的大量花生；有關(guān)生物變異的多媒體課件或投影片。

學(xué)生準(zhǔn)備：

收集生物的變異的資料或圖片。

●課時安排

1課時

●教學(xué)過程

［復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課］

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了關(guān)于“生男與生女”的問題，首先我們先來回顧一下上節(jié)課所學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。

（注：打開投影片，讓同學(xué)們思考并回答）

投影片：

1．人的性別遺傳，科學(xué)家們最早將注意力集中在什么的觀察上？

2．男女性染色體的差異。

3．為什么說生男生女機(jī)會均等？（注：學(xué)生回答。）

學(xué)生1：科學(xué)家首先把注意力集中到對男性和女性染色體的觀察上。

學(xué)生2：Y染色體與X染色體在形態(tài)上有明顯的區(qū)別：X染色體較大，Y染色體較小。

學(xué)生3：男人一次排精子可產(chǎn)生上億的精子，這些精子從含有的性染色體來說只有兩種，一種是只含X染色體的，一種是只含Y染色體的。女人在兩次月經(jīng)之間，會排出一個含X染色體的卵細(xì)胞。受精時，兩種精子與卵細(xì)胞的結(jié)合機(jī)會均等。

（注：對回答不完善的同學(xué)教師可請其他同學(xué)給予補(bǔ)充或自己完善；對此教師給予鼓勵性，贊揚(yáng)性的評價。）

教師：放眼生物世界，不同種類的生物固然千差萬別，同種生物之間也存在著各種各樣的差異，像我們在第一節(jié)中學(xué)過的各種相對性狀。這些都源于生物的變異。接下來大家請看關(guān)于生物變異的多媒體課件（或投影片）。

多媒體課件（或投影片）

（注：可播放有關(guān)的圖片資料。如：棉花的短果枝與長果枝；水稻的短稈與長稈；果蠅的白眼與毛眼、殘翅與全翅；家鴿羽毛的灰紅色與白色；人的色盲、糖尿病、白化病等；植物中的白化苗等等。播完后立刻關(guān)上。）

教師：看完之后，請大家回想并敘述你所看到的因生物變異而呈現(xiàn)相對性狀的例子。

（注：學(xué)生每回答一種，教師重新打開其圖片以鞏固和驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。）

學(xué)生1：棉花的果枝一般為短果枝，由于變異而出現(xiàn)長果枝，增加了棉桃的數(shù)量，是一種有利變異，與短果枝便形成了一對相對性狀。

學(xué)生2：水稻的短稈屬于變異的結(jié)果。長稈易倒；短稈抗倒伏，形成一對相對性狀。

學(xué)生3：果蠅的紅眼、全翅屬正常；而紅眼、缺翅是變異的結(jié)果，分別形成相對性狀。

……

（注：教師應(yīng)從這些學(xué)生良好的記憶與語言表達(dá)組織上給予鼓勵性的評價。）

教師：除了剛才大家看到的一些相對性狀之外，你還知道多少有關(guān)生物變異的例子呢？

學(xué)生：人體正常的紅細(xì)胞形狀像“燒餅”。而變異的患貧血癥的一種形狀是鐮刀形；這兩種形狀上的差異便構(gòu)成了一對相對性狀。

……

［講授新課］

教師：可見生物的變異是普遍存在的，然而生物的變異為什么會普遍存在？要解答這個問題，我們需要通過探究活動來找到答案。

（注：教師板書，并對此次活動做以下安排以及相關(guān)的注意事項(xiàng)和要求。）

板書：第五節(jié)　生物的變異

一、生物的變異是普遍存在的

二、探究一種變異現(xiàn)象

（活動安排與要求）

1．分組，每四人為一組，要求各組員之間分工合作。如：領(lǐng)分人員，測量人員，記錄人員校正監(jiān)督員等。

2．規(guī)定測量工具（統(tǒng)一為三角板或直尺及圓規(guī)）。

3．規(guī)定測量數(shù)字上的取舍；如：統(tǒng)一規(guī)定為毫米。規(guī)定測量樣品數(shù)量不少于30粒。

4．限定時間。適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)時間，留足討論的時間。

5．要求繪制曲線圖。匯報(bào)兩個品種花生果實(shí)在不同長度范圍內(nèi)的數(shù)量分布及各自的平均值。

（活動開始，約5～7分鐘結(jié)束。）

（注：活動結(jié)束后。請每組匯報(bào)本組統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，教師記錄。）

學(xué)生1：我們組測得大花生品種長度為9毫米的有X粒，10毫米的有X粒，11毫米的有X粒。30粒平均長度為X毫米。小花生品種長度為7毫米的有X粒，8毫米的有X粒，9毫米的有X粒，10毫米的有X粒。30粒平均長度為X毫米。

（注：教師記錄其不同品種的平均長度。）

……

教師：接下來請大家思考以下討論題。討論后并回答。

投影片：

1．請問從不同品種的花生果實(shí)在不同長度范圍內(nèi)的數(shù)量分布狀況中，你能得出什么結(jié)論？

2．比較全班同學(xué)統(tǒng)計(jì)的不同品種果實(shí)長度的平均值，你能得出什么結(jié)論？

3．如果小花生種在肥沃土中，大花生種在貧瘠土中，結(jié)果將怎樣？你的依據(jù)是什么？

4．從大花生中選擇一粒飽滿粒大的種子種下去，所收獲的種子一定都是大的嗎？為什么？（學(xué)生討論完后回答。）

學(xué)生：通過對比發(fā)現(xiàn)大花生種子在10毫米范圍內(nèi)的數(shù)量最多，而小花生種子在8毫米的范圍內(nèi)的數(shù)量最多，但兩者在其大范圍內(nèi)都有少量種子。說明大花生與小花生是對相對性狀。

教師：請大家從深層次去分析花生長度這種相對性狀產(chǎn)生的原因。

學(xué)生：大小花生長度各自并不相等，說明大花生或小花生在表現(xiàn)性狀的數(shù)量上存在著差異，這可能與花生在生長過程中受周圍環(huán)境的影響有關(guān)。

（注：可多請幾個同學(xué)回答、討論，最后教師應(yīng)給予總結(jié)。）

參考答案：大小花生的果實(shí)“大小”這種相對性狀表現(xiàn)出來的是數(shù)量差異。由于任何性狀都是控制該性狀的基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果，所以基因組成相同的大花生，果實(shí)的長度有長也有短，這主要是環(huán)境引起的變異。但環(huán)境影響所引起的變異程度是有限的，所以大花生（或小花生）的果實(shí)總在一定范圍內(nèi)波動。

學(xué)生2：通過比較可知，大小花生長度上的平均差異是受遺傳物質(zhì)控制的。

教師：比較這種相對性狀的差異，應(yīng)該比較它們數(shù)量的平均值。剛才我們列舉的例子中有哪些屬于這種類型呢？

學(xué)生：玉米的長穗與短穗；籽粒的多與少；菊花顏色上的過渡；番茄個體的大小差異……

教師：以花生為例，在相同條件下種植的大小花生，正常情況下，大花生果實(shí)長度的平均值應(yīng)大于小花生果實(shí)的平均值，這種差異主要是由于遺傳物質(zhì)的差異引起的。

學(xué)生3：大花生的種子種在貧瘠的土地上，其果實(shí)將會變小；小花生的種子種在肥沃的土壤中，其果實(shí)會長大。因?yàn)榄h(huán)境的變化影響生物性狀的表現(xiàn)。

學(xué)生4?①：不一定。如果大花生的大小是一種數(shù)量性狀，則大花生中一粒飽滿粒大的種子種下去，所收獲的種子有大有小，若不考慮環(huán)境影響的話，其平均值仍和原大花生品種相近。

學(xué)生4?②：不一定，我認(rèn)為要看控制花生大小這一對相對性狀的基因組成來確定。假設(shè)A為顯性基因控制性狀“大”，a為隱性基因控制性狀“小”，大花生的基因型是AA或Aa，如果是AA，其后代均表現(xiàn)為大；如果是Aa，其后代就有大小兩種可能。

（注：教師對幾位同學(xué)的回答作出合理的、公正的、鼓勵性的評價；對于第四小題出現(xiàn)的兩種回答，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入具體分析，最終全面分析其可能性。若有可能，可以播放關(guān)于本小題的實(shí)驗(yàn)錄像，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。）

教師：對于第四小題，我們可將兩位同學(xué)的作答結(jié)合起來。因?yàn)槲覀冎?，生物的性狀是受基因控制的；也受環(huán)境的影響，而且這里花生籽粒大小為數(shù)量性狀。哪位同學(xué)可做全面分析？

學(xué)生：一、要看控制花生大小這一對相對性狀的基因組成來確定。如果是AA型，則后代全為大；若是Aa型，其后代大部分為大，為小。二、花生的大小是一種數(shù)量性狀，其后代肯定有大有小，但其平均值非常接近原大花生品種。三、若把這粒種子種在肥沃的土壤中，其收獲的種子絕大多數(shù)都是大的。

［課堂小結(jié)］

教師：通過探究花生籽粒的大小，使我們明白，生物性狀的變異首先決定于遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的不同，同時也受環(huán)境的影響。

板書：生物性狀的變異決定于遺傳物質(zhì)；也受環(huán)境的影響。

教師：大家思考：一粒小品種花生在肥沃土壤中形成的“大”種子，再種下去，那么它的后代的平均值是怎樣呢？

學(xué)生1：仍然是大種子，其平均值接近大種子，因?yàn)楫a(chǎn)生它的種子是大型的，體內(nèi)有大型的基因。

學(xué)生2：我認(rèn)為是小種子，其平均值應(yīng)接近它的原品種型。因?yàn)?，在肥沃土壤中形成的種子雖大，但它體內(nèi)沒有產(chǎn)生大型的基因，只是受環(huán)境的影響，所以，它產(chǎn)生的后代的平均值應(yīng)接近于原品種型。

學(xué)生3：不一定，如果它在肥沃土壤環(huán)境的影響下，它體內(nèi)的基因發(fā)生了改變，則產(chǎn)生的后代其平均值應(yīng)是接近于大型的。

……

（注：教師對學(xué)生的各種回答給予合適的贊賞性的評價。同時，應(yīng)對此作出總結(jié)。）

教師：可見，花生后代的平均值主要取決于其體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變。如果受外界環(huán)境的影響，僅僅是表現(xiàn)上為大型花生，其體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，那么，它的后代平均值應(yīng)接近于小型的。反之，則接近于大型的，對此，你還能舉出一些例子嗎？

學(xué)生1：將原是旱地的小麥種子，種在水澆地、籽粒飽滿，而再種回到旱地，則表現(xiàn)出來的仍是原旱地表現(xiàn)型。

學(xué)生2：將原是旱地的小尖椒，種在水澆地小尖椒變?yōu)榇蠹饨罚坏珜⑵浞N子種在旱地，仍然是小尖椒，說明其體內(nèi)基因未發(fā)生改變。

學(xué)生3：將原是水澆地的棉花種子，種在旱地，植株變矮；若將其在旱地種植幾年后，又將其種在水澆地，其植株高的平均值仍為矮稈說明其體內(nèi)的基因發(fā)生了改變，并遺傳給了后代。

……

（注：教師對學(xué)生的自由回答給予鼓勵性的評價。最后，可引導(dǎo)學(xué)生一起將本節(jié)內(nèi)容總結(jié)概括。一是本次活動中的注意事項(xiàng)；二是本節(jié)知識點(diǎn)的概括。）

［鞏固練習(xí)］

一、看誰選得對

1．下列不屬于生物的變異的是（　）

A．玉米果穗的顏色上的差異

B．安康羊的后代比其父母矮許多

C．紅眼果蠅與白眼果蠅的頭部

D．未成熟的小蘋果與成熟的大蘋果

答案：D

2．在測定某種數(shù)量性狀時，所選擇的對象至少為（?。?p>A．2個B．4個C．30個D．15個

答案：C

3．在生物變異的遺傳過程中，起決定作用的是（　）

A．環(huán)境引起的性狀的變異

B．環(huán)境引起的遺傳物質(zhì)的變異

C．環(huán)境因素的影響

答案：B

二、思考題

引起生物變異的原因是什么？并舉例說明。

答案：主要決定于遺傳物質(zhì)——基因,同時也受環(huán)境的影響。比如：在相同條件下，大花生品種的種子產(chǎn)生后

代的長度的平均值大于小花生品種的種子產(chǎn)生后代的長度的平均值。這說明基因控制生物的性狀；在每一品種的后代中有大有小說明生物的性狀也受環(huán)境的影響。

●板書設(shè)計(jì)

第五節(jié)生物的變異

一、生物的變異是普遍存在的

二、探究一種變異現(xiàn)象

生物性狀的變異決定于遺傳物質(zhì)；也受環(huán)境的影響。

●備課資料

1．基因突變

所謂基因突變，就是一個基因變?yōu)樗牡任换颉；蛲蛔兪侨旧w上一個座位內(nèi)的遺傳物質(zhì)的變化，所以也稱作點(diǎn)突變（pointmutation）。

基因突變在生物界中是很普遍的，而且突變后所出現(xiàn)的性狀跟環(huán)境條件間看不出對應(yīng)關(guān)系。例如有角家畜中出現(xiàn)無角品種，禾谷類作物中出現(xiàn)矮稈植株，有芒小麥中出現(xiàn)無芒小麥，大腸桿菌中出現(xiàn)不能合成某些氨基酸的菌株等，都看不出突變性狀與環(huán)境間的對應(yīng)關(guān)系。

突變在自然情況下產(chǎn)生的，稱為自然突變或自發(fā)突變（spontaneousmutation）；由人們有意識地應(yīng)用一些物理、化學(xué)因素誘發(fā)的，則稱為誘發(fā)突變（inducedmutation）。

2．突變體的表型特性

突變后出現(xiàn)的表型改變是多種多樣的。根據(jù)突變對表型的最明顯效應(yīng)，可以分為：

（1）形態(tài)突變（morphologicalmutations）　突變主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致形狀、大小、色澤等的改變。例如普通綿羊的四肢有一定的長度，但安康羊（Anconsheep）的四肢很短，因?yàn)檫@類突變可在外觀上看到，所以又稱可見突變（visiblemutations）。

（2）生化突變（biochemicalmutations）　突變主要影響生物的代謝過程，導(dǎo)致一個特定的生化功能的改變或喪失。例如鏈孢霉的生長本來不需要在培養(yǎng)基中另添氨基酸，而在突變后，一定要在培養(yǎng)基中添加某種氨基酸才能生長，這就發(fā)生了生化突變。

（3）致死突變（lethalmutations）　突變主要影響生活力，導(dǎo)致個體死亡。致死突變可分為顯性致死或隱性致死。顯性致死在雜合態(tài)即有致死效應(yīng)，而隱性致死則要在純合態(tài)時才有致死效應(yīng)。一般以隱性致死突變較為常見，如上面講過的鐮形細(xì)胞貧血癥的基因就是隱性致死突變。又植物中常見的白化基因也是隱性致死的，因?yàn)椴荒苄纬扇~綠素，最后植株死亡。當(dāng)然，有時致死突變不一定伴有可見的表型改變。

致死突變的致死作用可以發(fā)生在不同的發(fā)育階段，在配子期，胚胎期，幼齡期或成年期都可發(fā)生。如女婁菜的細(xì)葉基因b是配子致死，而小鼠的黃鼠基因AY在純合時是合子致死。

致死基因的作用也有變化?；蛐蜕蠈儆谥滤赖膫€體，有全部死亡的，有一部分或大部分活下來的。從而根據(jù)基因的致死程度，可以分為全致死（使90%以上個體死亡），半致死（semilethals,使50%～90%個體死亡）和低活性（subvitals,使50%～10%個體死亡）等。

（4）條件致死突變（conditionallethalmutation）　在某些條件下是能成活的，而在另一些條件下是致死的。例如噬菌體T4的溫度敏感突變型在25℃時能在E．coli宿主中正常生長，形成噬菌斑，但在42℃時就不能這樣。

上面這樣的分類，只是為了敘述的方便，事實(shí)上相互之間是有交叉的。因?yàn)榛虻淖饔檬菆?zhí)行一種特定的生化過程，所以可以說，幾乎所有的基因突變都是生化突變。

3．突變發(fā)生的時期

突變可在個體發(fā)育的任何時期發(fā)生。如某一動物的性腺中某一個配子發(fā)生基因突變，則與這個配子結(jié)合而產(chǎn)生的個體就是這個突變基因的雜合體。如這突變基因是顯性，則子代中這一個體即表現(xiàn)為突變型。如動物的受精卵在進(jìn)行第一次核分裂時，一對子染色體中的一條發(fā)生一個突變，那么長成的個體中，有一半細(xì)胞有這個突變基因。如果這個突變基因是顯性，則個體的一半顯示不同的性狀，就出現(xiàn)所謂嵌合體（mosaic）。一般地說，在個體發(fā)育過程中，突變發(fā)生的時期越遲，則生物體表現(xiàn)突變的部分越少。例如有一種貓，叫做金銀眼貓，貓的一只眼睛的虹彩是黃褐色，另一只眼睛的虹彩是藍(lán)色，這大概是在個體發(fā)育較后階段發(fā)生突變的結(jié)果吧。

在植物里，一個芽在發(fā)育的極早時期發(fā)生突變，這芽長成枝條，上面著生的葉、花和果實(shí)跟其他枝條不同，這叫做枝變或芽變（budsport）。芽變往往自發(fā)地產(chǎn)生，沒有明顯的外因。芽變在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上占有重要地位，因?yàn)楣麡浜突ɑ艿脑S多新品種就是由芽變得來的。例如根據(jù)研究，溫州早橘有許多品系來自溫州密橘（citrusreticulata）的芽變。一般芽變僅限于某一性狀，或某一些有關(guān)性狀，而其他許多性狀仍跟原來品種一樣，所以應(yīng)用嫁接、壓條等無性繁殖方法，把這些優(yōu)良性狀保存下來，再經(jīng)過適當(dāng)選擇，可以繁育成為新品種。

講到微生物等，要區(qū)別體細(xì)胞和性細(xì)胞是不必要的。因?yàn)樵谶@些生物中，整個個體可以從體細(xì)胞發(fā)育而成。例如鏈孢霉可從無性孢子或菌絲片段長成整個個體，所以無性世代發(fā)生的突變，以后也可通過有性世代而遺傳下去。

4．突變率

在正常的生長條件和環(huán)境中，突變率（mutationrate）往往是很低的。果蠅的X連鎖隱性致死基因的突變率約為0.1%，或每一千個測驗(yàn)過的配子中，有一個X染色體有隱性致死突變。果蠅的第2染色體的自發(fā)致死突變率較高，約為0.5%。果蠅的第3染色體的長短跟第2染色體相似，突變率也差不多。果蠅的第4染色體是點(diǎn)狀染色體，突變率自然也較低。所以果蠅的總的致死突變率約為1%，或每一百個配子中有一個配子帶有新產(chǎn)生的致死基因。如果我們把產(chǎn)生半致死或低活力效應(yīng)的為數(shù)更多的基因突變率也包括在內(nèi)，那么果蠅中產(chǎn)生有害效應(yīng)的基因的總突變率約為5%，或20個配子中有1個。

這5%的數(shù)值自然包括很多染色體上座位的突變，所以每一座位上的突變率應(yīng)該低得多。果蠅中，測得的單一座位的突變率，數(shù)值有變化，但大致上在10-5范圍。其他生物的基本突變率也隨基因的不同，而數(shù)值各異。例如在玉米中，蠟質(zhì)基因wx的突變率測不到，而無色糊粉層基因rr的突變率可高到每十萬個配子中有49個突變。

在人類方面，突變率的估計(jì)方法之一是根據(jù)家系中有顯性性狀的患兒的出現(xiàn)。在這些家系中，祖先各代是沒有這些性狀的；如雙親一方也有同一遺傳病，則這名患兒應(yīng)除去不計(jì)。

例如軟骨發(fā)育不全（achondroplasia）由常染色體顯性基因引起，患者四肢粗短。根據(jù)Neel（1941）的一個調(diào)查，在94，075活產(chǎn)兒中，發(fā)現(xiàn)10例為本病患者，其中2例的一方親體也是本病患者，所以應(yīng)該除去不計(jì)，其余8例的雙親正常，可認(rèn)為是新突變的結(jié)果。因?yàn)檫@病是顯性遺傳，而且外顯率基因完全，所以每個新生兒被認(rèn)定患有軟骨發(fā)育不全時，就表示形成這兒童的兩個配子中，有一個配子發(fā)生了顯性突變，從而每個基因的突變率是

（10-2）/2（94075-2）＝4.2×10-5

Neel根據(jù)多方面的資料，估計(jì)了人的9個不同基因的突變率，發(fā)現(xiàn)人類基因的突變率大致上跟果蠅基因的突變率相似，都位于10-5的范圍。

玉米和小鼠的突變率跟果蠅和人屬于同一范圍，但微生物的突變率明顯地較低。突變率的降低或許跟生活史的縮短有關(guān)。像細(xì)菌這樣單細(xì)胞生物中，突變率是以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ)來計(jì)算的，而在像果蠅和小鼠這樣多細(xì)胞生物中，每一世代時間（generationtime）包括很多次連續(xù)的細(xì)胞分裂，而在每一次細(xì)胞分裂中都可發(fā)生突變，突變率自然就要高些。

5．自發(fā)突變的原因

自發(fā)突變是很早就知道了的。上面已提到過，在家養(yǎng)動物和園藝植物中，時常有突變體出現(xiàn)。在1910年，摩爾根用白眼果蠅證明有伴性遺傳現(xiàn)象。但最初一只白眼果蠅是在野生型果蠅的培養(yǎng)瓶中自發(fā)出現(xiàn)的，以后摩爾根和他的學(xué)生們所用的很多突變型也都是自發(fā)產(chǎn)生的。那就是說，這些突變型不是用人工方法誘發(fā)的。事實(shí)上，差不多要在20年以后，才知道突變是可以誘發(fā)的。

自發(fā)突變是怎樣產(chǎn)生的，到現(xiàn)在還不十分了解。自然界中的輻射，如宇宙線、生物體內(nèi)的放射性碳和鉀等，可能是一種原因，但自然界中的電離輻射強(qiáng)度不足以說明自發(fā)突變的全部，可能只能說明其中的極小一部分。

溫度的極端變化是另一種誘變因素。例如有人認(rèn)為極端溫度是黃鵪菜（Crepis）自發(fā)突變的重要因素。雖然基因突變率隨溫度升高而增加，用過高的溫度（例如40℃）或過低溫度（例如0℃）處理，也可增加突變率，但總地看來，溫度在自發(fā)突變中的重要性還比不上自然輻射。

自從知道化學(xué)藥品可以誘發(fā)突變后，不久就意識到周圍環(huán)境中各種化學(xué)物質(zhì)的潛在誘變性。不過自發(fā)突變不能單單歸因于外界因素，也應(yīng)考慮到體內(nèi)或細(xì)胞內(nèi)某些生理、生化過程所產(chǎn)生的物質(zhì)的作用。支持這一論點(diǎn)的證據(jù)是：（1）植物的種子貯藏久了，常常增加突變率。例如在正常情況下，金魚草的突變率大約是1%（包括所有的基因，如果每個基因的突變率是100萬中10個，那么如果一個配子中共有1000個座位的話，即可得到1%）。但種子貯藏6～9年后，突變率就從1%增加到1.6%～5.3%，貯藏10年后可達(dá)14.3%。（2）從陳種子中可提取一些誘變物質(zhì)。例如從煙草的陳種子中壓出油來，用這種油處理同一煙草品種的新鮮種子。從這樣種子長出來的幼苗，突變種類跟自發(fā)突變相似，但突變頻率增加。（3）把番茄種在很干燥的條件下，提高番茄細(xì)胞的滲透壓，以后從它們的F2和F3可以分離出多數(shù)突變體。

總之，自發(fā)突變的原因還不很清楚，可能外界因素和內(nèi)部因素都有作用。

第二課時

●教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1．舉例說出遺傳育種的幾種方法。

2．舉例說出遺傳育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析解釋問題的能力。

情感目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)對有關(guān)生物育種現(xiàn)象的分析與解釋增強(qiáng)他們對我國現(xiàn)有的生物高技術(shù)水平的信心，培養(yǎng)為祖國未來的科學(xué)事業(yè)無私奉獻(xiàn)的精神。

●教學(xué)重點(diǎn)

1．了解現(xiàn)代遺傳育種的幾種方法。

2．了解幾種遺傳育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

●教學(xué)難點(diǎn)

了解幾種遺傳育種方法及在生產(chǎn)上的運(yùn)用。

●教學(xué)方法

啟發(fā)式、舉例法、分析推理法。

●教具準(zhǔn)備

教師準(zhǔn)備：有關(guān)人工育種、雜交育種、太空輻射突變育種的圖片及資料；有關(guān)總結(jié)的投影片。

●課時安排

1課時

●教學(xué)過程

［復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課］

通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道生物變異在自然界是普遍存在的，以及引起變異的原因。接下來，大家一起回顧上節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容。

投影片：

1．請舉出一兩種生物變異的例子。

2．在探究活動中，兩個不同品種的花生測得的平均值說明了什么問題？

3．在同一品種花生中，每個花生的長度各不相同，這又說明什么問題？

4．結(jié)合2、3題，你能得出引起生物變異的原因是什么嗎？（學(xué)生回答）

學(xué)生1：比如菊花的不同形態(tài)、不同顏色；不同品種玉米果穗的籽粒顏色與大小。它們均是由生物變異而產(chǎn)生的。

學(xué)生2：大花生品種的平均值大于小花生的這說明大小花生這一對相對性狀是受基因控制的，基因不同則表現(xiàn)性狀也各不相同。

學(xué)生3：一個品種的花生種子各不相同，說明生物性狀的表現(xiàn)受環(huán)境的影響。

學(xué)生4：由2、3可知，生物的變異除了受遺傳物質(zhì)控制外，還受環(huán)境的影響。

（注：教師針對學(xué)生的回答給予完善與補(bǔ)充，同時對回答較完善、準(zhǔn)確的同學(xué)給予鼓勵性。贊賞性的評價；對回答不完善、不準(zhǔn)確的同學(xué)也給予鼓勵性、客觀性的評價。）

教師：前面我們學(xué)習(xí)了基因控制生物的性狀而生物相對性狀的差異是生物變異的結(jié)果，即控制生物性狀的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異。在我國歷史上，利用生物的變異選擇優(yōu)良品種已有了上千年的歷史。世界上栽培植物和飼養(yǎng)動物的優(yōu)良品種中，有許多都源自我國，如水稻、谷子、大豆、家豬等?，F(xiàn)代育種的杰出代表袁隆平院士和他的超級雜交水稻更是享譽(yù)世界。接下來看一下育種的幾種方法及在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。大家試著利用所學(xué)的知識分析解釋其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理。

（注：教師打開多媒體課件或投影片，讓同學(xué)們討論、分析，教師板書。）

板書：三、人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種

投影（或多媒體課件）：

1．運(yùn)用人工選擇的方法培育新品種

教師：看了圖片之后，試著分析高產(chǎn)奶量牛是如何培育出來的？注意結(jié)合所學(xué)的知識回答。

學(xué)生5：先從產(chǎn)奶量不同的三頭奶牛中挑出產(chǎn)奶較多的兩頭奶牛，然后經(jīng)過許多代的繁殖、培育出高產(chǎn)奶牛的品種。

學(xué)生6：奶牛產(chǎn)奶量的多與少可看做是一對相對性狀，分別由相應(yīng)的基因控制，在繁殖過程中基因會出現(xiàn)變異，可能會培育出產(chǎn)奶量更多的奶牛，這樣我們可以將它們挑選出來。

學(xué)生7：人們?yōu)榱双@得更高的價值，總是挑選產(chǎn)奶量高的品種，這樣就將產(chǎn)奶高的基因保留了下來，這樣在此基礎(chǔ)上可能會變異出產(chǎn)奶量更高的奶牛。

……

（注：教師對學(xué)生從不同角度所做回答均給予客觀的、合理性、鼓勵性的評價。并作以總結(jié)，可用投影片或多課體課件展示。同時板書。）

投影片：

這是由于：遺傳物質(zhì)的變異、不同品種或同一品種的奶?？刂飘a(chǎn)奶量的基因組成可以不同。通過人工選擇可以將產(chǎn)奶量高的奶牛選擇出來即將含有控制高產(chǎn)奶量的遺傳物質(zhì)保留下來，通過繁育，后代還會出現(xiàn)各種變異，再從中選擇、繁育，數(shù)代后奶牛不但能夠保持高產(chǎn)奶量甚至?xí)胁粩嘣黾拥内厔?。板書?．運(yùn)用人工選擇的方法培育新品種

教師：運(yùn)用人工選擇培育新品種的方法，在培育家禽、家畜方面應(yīng)用最廣。除了奶牛之外你知道的還有哪些動物呢？

學(xué)生8：雞、鴨、鵝、鴿子、豬、狗、貓、羊、馬、驢、騾等。

教師：通過人工選擇培育新品種的這種方法需要經(jīng)過幾代乃至十幾代，花費(fèi)的時間與精力很多，在現(xiàn)代育種方面應(yīng)用很少。為了縮短育種時間，而又能獲得優(yōu)良的品種，需要較先進(jìn)的育種方法——雜交育種。

（注：教師板書，同時打開多媒體課件或投影片。）

板書：2．雜交育種

投影片（或多媒體課件）

2．雜交育種

教師：看了圖片之后，運(yùn)用所學(xué)知識分析并解析雜交育種的原理。

學(xué)生9：我認(rèn)為雜交育種與人工選擇培育新種一樣，都是在繁殖的后代中挑選出優(yōu)良品種也就是保留優(yōu)良基因。

學(xué)生10：我認(rèn)為它不同于前種，因?yàn)殡s交的兩種小麥所表現(xiàn)的性狀一種是高產(chǎn)倒伏，另一種是低產(chǎn)抗倒伏，不是完全的高產(chǎn)抗倒伏小麥當(dāng)兩者雜交之后，才形成新的品種即高產(chǎn)抗倒伏品種。

學(xué)生11：高產(chǎn)倒伏小麥中既含有控制高產(chǎn)的基因，又有控制倒伏的基因；同樣低產(chǎn)抗倒伏的小麥中也含有低產(chǎn)與抗倒伏的基因。當(dāng)他們兩者雜交后，可能會產(chǎn)生高產(chǎn)而抗倒伏的基因型，也就是高產(chǎn)抗倒伏的新品種。

……

（注：學(xué)生在回答上較前次會有很大提高，盡可能讓學(xué)生找出原理。教師應(yīng)給予鼓勵性、贊賞性的評價。同時打開投影片給予總結(jié)。）

投影片：

這是由于：高產(chǎn)倒伏小麥與低產(chǎn)抗倒伏小麥雜交，低產(chǎn)抗倒伏小麥把抗倒伏的基因傳給了高產(chǎn)不抗倒伏的小麥，抗倒伏基因與高產(chǎn)基因組合在一起，便產(chǎn)生了高產(chǎn)抗倒伏的新品種。

教師：通過雜交培育新品種，至少需要三代才能培育出新品種。我們知道現(xiàn)代社會是信息技術(shù)高速發(fā)展的時代，只有在更短的時間里培育出更優(yōu)良的品種才會獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。除了雜交育種之外，還有更簡便易行的方法嗎？有，接下來大家請看……

（注：打開多媒體課件或投影片。）

投影片（或多媒體課件）

3．經(jīng)過太空處理培育新品種

教師：觀看圖片之后，請分析這種方法培育新品種的原理。

學(xué)生1：把普通甜椒的種子搭載衛(wèi)星時，遠(yuǎn)離地球，受到的地心引力就小，就會導(dǎo)致種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，當(dāng)回到地球之后，播下，就可能會產(chǎn)生太空椒。

學(xué)生2：由于太空輻射非常厲害，可能種子在太空“旅行”時，受到輻射影響到它體內(nèi)的遺傳物質(zhì)，發(fā)生變異，返回后，會產(chǎn)生太空椒。

學(xué)生3：可能在火箭上升的過程中所產(chǎn)生的高溫以及太空中極低溫的影響，導(dǎo)致種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異，才會培育出太空椒。

……

教師：對學(xué)生的精彩回答給以贊賞性的評價從而將課堂氣氛推至高潮。同時，教師給予結(jié)論，并板書：

投影片（或多媒體課件）

這是由于：太空椒是在太空條件下（強(qiáng)烈輻射，重力消失，極高或極低溫），引起基因發(fā)生改變而培育成的新品種。

板書：3．經(jīng)過太空處理培育新品種

教師：第三種育種方法是以高科技產(chǎn)物的出現(xiàn)為前提的，它可以大大縮短培育新品種的時間，更適應(yīng)新時代的要求。除了甜椒之外，還可以搭載其他植物的種子或小動物。你可以猜想，在太空旅游幾天回來的小鼠將有什么樣的表現(xiàn)？

學(xué)生：要比原鼠的體積增大一倍。

……

教師：大家的猜想是有可能的。咱們知道了太空條件改變了生物的遺傳物質(zhì)，可不可以把太空條件搬到咱們實(shí)驗(yàn)室呢？

學(xué)生：可以。

教師：可以，可以模擬太空條件來培育新品種。除此之外，還可以通過化學(xué)誘變的方法培育新品種，比如常用的化學(xué)誘變劑——秋水仙素。我們在市場上可以買到兩種西瓜，一種是有籽西瓜，一種是無籽西瓜。其中無籽西瓜的培育就是利用秋水仙素處理正常的西瓜種子而獲得的。另外現(xiàn)在的單倍體培育技術(shù)，其間也要用到秋水仙素。

關(guān)于利用遺傳變異的原理培育新品種的方法還有許多，大家可以查閱有關(guān)資料。

［課堂小結(jié)］

本節(jié)課內(nèi)容不多，應(yīng)調(diào)動學(xué)生的積極性，歸納概括所學(xué)的知識，培養(yǎng)學(xué)生的分析資料和總結(jié)知識的能力。教師也應(yīng)給予適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)，以體現(xiàn)情感上的教育與共鳴。

［鞏固練習(xí)］

一、看誰選得對

1．用X射線處理過的西紅柿幼苗，能夠使其細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)加倍。這樣番茄的體積增大一倍，維生素C的含量也增加了一倍。這種變異能否遺傳（?。?p>A．能B．不能

答案：A

2．經(jīng)過下列處理的種子，哪一種變異不會遺傳給后代（?。?p>A．經(jīng)過極高，極低溫度處理過的西瓜種子

B．小粒玉米在肥地結(jié)出的大玉米種子

C．經(jīng)過g射線處理過的芹菜種子

D．經(jīng)過秋水仙素處理過的甜瓜種子

答案：B

3．下列哪種培育新品種所用的時間最短（?。?p>A．人工選擇繁育培育新品種

B．雜交育種培育新品種

C．轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育新品種

D．自然選擇產(chǎn)生新品種

答案：C

二、思考題

4．請?jiān)囀瞿闼赖膽?yīng)用遺傳變異原理培育新品種的方法。

答案：人工選擇優(yōu)良品種培育新品種；雜交育種；太空條件下處理培育新品種；轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育新品種……

●板書設(shè)計(jì)

第五節(jié)生物的變異

三、人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種

1．運(yùn)用人工選擇的方法培育新品種

2．雜交育種

3．經(jīng)過太空處理培育新品種

●備課資料

1．誘變在育種上的應(yīng)用

物理因素和化學(xué)因素可以誘發(fā)突變，使突變率大大提高，這樣變異的來源就大為增多。通過人工選擇再加上育種上的一些措施，可以培育出生產(chǎn)上需要的各種優(yōu)良品種。

在微生物選種中，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用誘變因素，來培育優(yōu)良菌種。例如青霉菌的產(chǎn)量最初是很低的，生產(chǎn)成本也很高。后來交替地用X射線和紫外線照射，以及用芥子氣和乙烯亞胺處理，再配合選擇，結(jié)果得到的菌種，不僅產(chǎn)量大大地提高了，而且混在青霉素制品中的一種黃色素也不再分泌了。

現(xiàn)在我國發(fā)酵工業(yè)部門已把誘變因素廣泛地應(yīng)用在各種抗生素菌種和其他工業(yè)微生物的育種上，使產(chǎn)品質(zhì)量繼續(xù)提高，產(chǎn)品成本不斷下降。

在植物方面，應(yīng)用誘變育種，已培育出許多優(yōu)良品種。這個方法特別有利于改進(jìn)高產(chǎn)品種的個別不良性狀。例如用g射線處理秈稻干種子，選出成熟提前15天的新品種，而豐產(chǎn)性狀仍舊保存下來。又一般米粒的蛋白質(zhì)含量不高，而且所含的蛋白質(zhì)較多地分布在米粒的外層，在碾成白米時，多已喪失?，F(xiàn)在用誘變方法，得到新的水稻品種，不僅提高了米粒中蛋白質(zhì)的含量，而且蛋白質(zhì)分布在整個米粒中，所以碾成白米后，米粒中蛋白質(zhì)含量提高很多。還有，用g射線和其他誘變劑處理大豆，培育出一個新品種。這品種具有改變了的酶系，在光合過程中消耗有機(jī)碳很少，被稱為“非光呼吸作物”。光呼吸雖為植物正常生活所必需，但它的消耗過大，幾乎用去了合成有機(jī)碳的一半，所以育成的非（或低）光呼吸作物可在同樣的施肥和管理?xiàng)l件下，提高產(chǎn)量50%。諸如此類的例子是很多的?，F(xiàn)在我國在這方面發(fā)展特別快，成效也很顯著，先后已育出了一百種以上的水稻、小麥、高粱、玉米、大豆等的新品種，而且有些品種已大面積推廣種植，在糧食增產(chǎn)上起了很大的作用。

2．多倍體的實(shí)踐應(yīng)用

植物多倍體在生產(chǎn)上有重要意義。如四倍體番茄所含的維生素C比二倍體大約多了一倍。四倍體蘿卜的主根粗大，產(chǎn)量比最好的二倍體品種還要高。三倍體甜菜比較耐寒，含糖量和產(chǎn)量都較高，成熟也較早。三倍體的杜鵑花，因?yàn)椴挥?，所以開花時間特別長。還有三倍體西瓜，因?yàn)楹苌倌墚a(chǎn)生有功能的性細(xì)胞，所以沒有種子。

現(xiàn)在特別把同源三倍體無籽西瓜和異源八倍體小黑麥詳細(xì)談一談。

（1）無籽西瓜

一般將食用二倍體西瓜（Citrullusvulgaris,2n＝22）在幼苗期用秋水仙素處理，可以得到四倍體，四倍體植株的氣孔大，花粉粒和種子也較大。把四倍體作為母本，二倍體作為父本，在四倍體的植株上就結(jié)出三倍體的種子（3n＝33）。三倍體種子種下去后長出三倍體植株來。三倍體植株上的花一定要用二倍體植株的花粉來刺激，這樣才能引起無籽果實(shí)的發(fā)育。因此必須把三倍體與二倍體相間種植，以保證有足夠的二倍體植株的花粉傳到三倍體植株的雌花上去。

在培植無籽西瓜時，還有下列幾點(diǎn)要注意：

①為了保證所結(jié)的種子是三倍體，可用顯性基因來標(biāo)志二倍體父本，跟隱性的四倍體母本雜交。例如：

②用于親本的品種要選用合適，這樣，有可能使無籽西瓜的產(chǎn)量超過一般二倍體西瓜二倍之多。不僅所結(jié)的瓜多，而且每個西瓜的重量也可增加。

③如以♀2n×♂4n，同樣也可以得到3n，但這種3n植株的雌花中的胚珠會生成硬殼，像有種子一樣，所以這種雜交方案不能采用。

④三倍體植株的第一朵雌花的胚珠可能生成硬殼，所以最好摘去第一朵雌花。

（2）小黑麥

異源多倍體的合成是作物育種中常用的方法，目的是要把兩個親本種的優(yōu)良特性匯集在一起?？墒鞘聦?shí)并不理想，唯一有可能用于生產(chǎn)的是普通小麥與黑麥（Secalecereale）雜交，并經(jīng)染色體加倍后育成的小黑麥（Triticale）。

小麥能否與黑麥雜交，是由小麥的可雜交基因決定的，與黑麥品種無關(guān)。這些含有可雜交基因的小麥品種就稱為“橋梁品種”。橋梁品種間的雜交一代和它們的后代都很容易與黑麥雜交。非橋梁品種也可先與橋梁品種雜交，使可雜交基因傳遞給雜種后代，這樣就可廣泛利用小麥資源來與黑麥雜交，有效地解決了屬間雜交不易成功的困難。

利用小麥品種間雜種第一代或第二代做母本，與黑麥進(jìn)行雜交。普通小麥有21對染色體，它的雌配子有21個染色體，包括三個染色體組（A，B，D）；黑麥有7對染色體，它的雄配子有7個染色體，是一個染色體組（R）。小麥的雌配子與黑麥的雄配子結(jié)合，所產(chǎn)生的子一代有28個染色體，包括四個染色體組（ABDR）。因?yàn)檫@四個染色體組來自不同屬的種，染色體的結(jié)構(gòu)和功能已有很大的分化，它們之間的同源性已經(jīng)很少，所以在減數(shù)分裂時不能形成二價體，子一代不育。當(dāng)染色體加倍后，雜種的28個染色體成為28對，育性大大提高，能夠結(jié)實(shí)繁殖后代了。因?yàn)樾←満秃邴湹娜旧w基數(shù)都是7，加倍后小黑麥的28對染色體是7的8倍，它們又來自不同的種，所以叫它為異源八倍體小黑麥。

染色體加倍后的八倍體小黑麥?zhǔn)羌兎N，它們的后代不出現(xiàn)分離現(xiàn)象，但是都表現(xiàn)不同度的結(jié)實(shí)率低和種子飽滿度不高等共同缺點(diǎn)。但經(jīng)過幾年的連續(xù)選擇，已成功地培育成小黑麥新品種。

小黑麥產(chǎn)量高，抗逆性和抗病性強(qiáng)，耐瘠耐寒，面粉白，蛋白質(zhì)含量高，發(fā)酵性能好，莖稈可作青飼料，適于高寒山區(qū)種植，比當(dāng)?shù)匦←溤霎a(chǎn)30%～40%，比黑麥增產(chǎn)20%左右。但為了使小黑麥在平原地區(qū)的產(chǎn)量趕上或超過普通小麥，還要繼續(xù)選擇，不斷改進(jìn)。

3．染色體結(jié)構(gòu)變異的發(fā)生機(jī)理

要染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變異，首先要染色體發(fā)生斷裂。發(fā)生斷裂以后，在斷裂處仍可愈合，這樣也不會有變異產(chǎn)生。如斷裂后發(fā)生重組，這樣就可造成染色體的結(jié)構(gòu)變異。斷裂端發(fā)生重組可以有各種方式，但有一點(diǎn)要注意，只有新發(fā)生的斷端才有重組的能力，而原來的游離端（端粒telomere）一般是沒有重組能力的。根據(jù)上述原則，染色體上發(fā)生一個或一個以上斷裂后，就可造成各種結(jié)構(gòu)變異，如上面已詳細(xì)說明過的缺失、重復(fù)、易位、倒位等。

根據(jù)斷裂發(fā)生的時間，染色體結(jié)構(gòu)畸變可分為兩大類型，即染色體型和染色單體型。如斷裂發(fā)生于G1期，這時染色體尚未復(fù)制，可導(dǎo)致染色體畸變，通過S期的復(fù)制，可以影響同一染色體的兩條單體。如斷裂發(fā)生在G2期，這時染色體已經(jīng)復(fù)制，由兩條染色單體構(gòu)成，斷裂通常只影響兩條單體中的一條，即導(dǎo)致染色單體畸變。

染色體在自然條件下，也會斷裂，引起結(jié)構(gòu)改變。用X線、g線和其他射線，或某些化學(xué)藥品處理，可以增加斷裂和結(jié)構(gòu)改變的頻率。有人把洋蔥磨碎，提出液體，用來處理洋蔥的細(xì)胞，可以引起染色體斷裂。可以想象得到，染色體在自然條件下的斷裂和改變，也可由體內(nèi)代謝作用的產(chǎn)物所引起。

在白細(xì)胞培養(yǎng)中，添加誘癌劑（如二甲基苯蒽，7，12-dimethylbenz（a）anthracene）可以增加染色體斷裂的頻率，但同時添加抗氧化劑antioxidant（如維生素C，維生素E，亞硒酸鈉Na2SeO3等）時，可降低染色體斷裂的頻率，這樣看來，抗氧化劑有保護(hù)染色體不使斷裂的作用。因?yàn)槿旧w斷裂與致癌作用及衰老有關(guān)，所以科學(xué)工作者認(rèn)為，大量服用抗氧化劑，可能有助于癌癥的防止和衰老的延緩。

4．三體在配制一代雜種中的應(yīng)用

大麥（Hordeumsativum）是高度自交的植物，但用適當(dāng)?shù)钠废蹬渲齐s種，也有明顯的雜種優(yōu)勢。雜種不僅可以增產(chǎn)20%～30%以上，而且品質(zhì)和耐病性也有某種程度提高。但大麥?zhǔn)谴菩弁ㄖ参铮]花授粉，配制雜交種在技術(shù)上有困難。

育種工作者利用染色體畸變方法，培育出一個新的品系。這個品系是一種三體，自交后代分離出兩種植株，其中大部分植株的雄蕊發(fā)育不全，不散發(fā)花粉，是雄性不育的，在配制雜種時可用作母本，少部分植株跟親代一樣，仍為三體，可作為保持系，用于來年的再生產(chǎn)。

那么這個新品系的細(xì)胞遺傳學(xué)特征是怎樣的呢？原來大麥的體細(xì)胞染色體數(shù)是7對，2n＝14，而新品系除了正常的14條染色體外，還帶有易位片段的額外染色體一條，成為2n＋1的三體。

這品系的某一對染色體上有緊密連鎖的兩個基因，一個是雄性不育基因（ms），使植株不能產(chǎn)生花粉，另一個是黃色基因（r），控制種皮顏色。這兩基因的顯性基因是能形成正?；ǚ鄣腗s和控制茶褐色種皮的R，帶有這兩顯性基因的染色體斷片通過易位搭到另一染色體斷片上，形成了一個額外染色體，成為2n＋1的三體，如下圖左上方所示那樣。這圖中，與標(biāo)記基因無關(guān)的6對染色體省略。三體植物在減數(shù)分裂時，形成7個雙價體（7H），一個額外染色體因有易位片段，往往形成單價體。在后期時，雙價體中的兩條同源染色體各自分向兩極，而額外染色體隨機(jī)分配，或分向這一極，或分向另一極，所以三體植株可以產(chǎn)生兩種不同配子。其中一種配子僅有一套正常染色體，其中一染色體上有ms基因和r基因（n＝7），另一種配子除含有一套正常染色體，其中一染色體上有ms基因和r基因外，還含有一過剩的易位染色體，上有Ms基因和R基因（n＝8）。卵細(xì)胞中這兩種配子比例大概是7∶3，都可受精，但花粉中有過剩染色體的配子不能授粉。結(jié)果自花授粉后所結(jié)的種子中，約有70%是有黃色種皮的雄性不育個體（msr/msr），余下的30%是有茶褐色種皮的花粉正常的個體（msr/msr/MsR），跟親本完全一樣（如下圖）。因?yàn)榉N皮有兩種顏色，所以可用器械把兩者分開。黃色種子是雄性不育系，植株長大后，如由另一合適的品系的花粉授粉，可配制一代雜種；而茶褐色種子可作保持系用，供第二年的再生產(chǎn)。

大麥中利用“三體”技術(shù)，配制一代雜種，是相當(dāng)成功的。據(jù)報(bào)道，一代雜種大麥已在一部分地區(qū)推廣種植。