苏教版生物八上第五节《 生物的变异》教案一.docx
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苏教版生物八上第五节《生物的变异》教案一
苏教版生物八上第五节《生物的变异》教案一
第一课时
●教学目标
知识目标
1．认识生物性状的变异是普遍存在的。
2．举例说出可遗传的变异和不遗传的变异。
并能说出引起两种变异的原因。
3．举例说出生物的性状既受遗传物质的控制又受环境因素的影响。
能力目标
1．初步体验调查生物变异的方法，提高处理调查数据和分析数据的能力。
2．能够运用所学知识解释调查结果的能力。
情感目标
通过收集生物变异的事例，增强学生对生物世界探究的好奇心及保护意识。
培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。
●教学重点
1．举例说出可遗传的变异和不遗传的变异，并能说出引起两种变异的原因。
2．举例说出生物的性状既受遗传物质的控制又受环境因素的影响。
●教学难点
1．能够说出引起两种变异（遗传变异与不遗传变异）的原因。
2．举例说出生物的性状既受遗传物质的控制又受环境因素的影响。
●教学方法
观察法、测量比较法、统计法、分析法、讨论法等。
●教具准备
教师准备：
大小两个品种的大量花生；有关生物变异的多媒体课件或投影片。
学生准备：
收集生物的变异的资料或图片。
●课时安排
1课时
●教学过程
［复习旧课，导入新课］
上节课我们学习了关于“生男与生女”的问题，首先我们先来回顾一下上节课所学的有关内容。
（注：
打开投影片，让同学们思考并回答）
投影片：
1．人的性别遗传，科学家们最早将注意力集中在什么的观察上？
2．男女性染色体的差异。
3．为什么说生男生女机会均等？
（注：
学生回答。
）
学生1：
科学家首先把注意力集中到对男性和女性染色体的观察上。
学生2：
Y染色体与X染色体在形态上有明显的区别：
X染色体较大，Y染色体较小。
学生3：
男人一次排精子可产生上亿的精子，这些精子从含有的性染色体来说只有两种，一种是只含X染色体的，一种是只含Y染色体的。
女人在两次月经之间，会排出一个含X染色体的卵细胞。
受精时，两种精子与卵细胞的结合机会均等。
（注：
对回答不完善的同学教师可请其他同学给予补充或自己完善；对此教师给予鼓励性，赞扬性的评价。
）
教师：
放眼生物世界，不同种类的生物固然千差万别，同种生物之间也存在着各种各样的差异，像我们在第一节中学过的各种相对性状。
这些都源于生物的变异。
接下来大家请看关于生物变异的多媒体课件（或投影片）。
多媒体课件（或投影片）
（注：
可播放有关的图片资料。
如：
棉花的短果枝与长果枝；水稻的短秆与长秆；果蝇的白眼与毛眼、残翅与全翅；家鸽羽毛的灰红色与白色；人的色盲、糖尿病、白化病等；植物中的白化苗等等。
播完后立刻关上。
）
教师：
看完之后，请大家回想并叙述你所看到的因生物变异而呈现相对性状的例子。
（注：
学生每回答一种，教师重新打开其图片以巩固和验证其准确性。
）
学生1：
棉花的果枝一般为短果枝，由于变异而出现长果枝，增加了棉桃的数量，是一种有利变异，与短果枝便形成了一对相对性状。
学生2：
水稻的短秆属于变异的结果。
长秆易倒；短秆抗倒伏，形成一对相对性状。
学生3：
果蝇的红眼、全翅属正常；而红眼、缺翅是变异的结果，分别形成相对性状。
……
（注：
教师应从这些学生良好的记忆与语言表达组织上给予鼓励性的评价。
）
教师：
除了刚才大家看到的一些相对性状之外，你还知道多少有关生物变异的例子呢？
学生：
人体正常的红细胞形状像“烧饼”。
而变异的患贫血症的一种形状是镰刀形；这两种形状上的差异便构成了一对相对性状。
……
［讲授新课］
教师：
可见生物的变异是普遍存在的，然而生物的变异为什么会普遍存在？
要解答这个问题，我们需要通过探究活动来找到答案。
（注：
教师板书，并对此次活动做以下安排以及相关的注意事项和要求。
）
板书：
第五节 生物的变异
一、生物的变异是普遍存在的
二、探究一种变异现象
（活动安排与要求）
1．分组，每四人为一组，要求各组员之间分工合作。
如：
领分人员，测量人员，记录人员校正监督员等。
2．规定测量工具（统一为三角板或直尺及圆规）。
3．规定测量数字上的取舍；如：
统一规定为毫米。
规定测量样品数量不少于30粒。
4．限定时间。
适当控制实验时间，留足讨论的时间。
5．要求绘制曲线图。
汇报两个品种花生果实在不同长度范围内的数量分布及各自的平均值。
（活动开始，约5～7分钟结束。
）
（注：
活动结束后。
请每组汇报本组统计的结果，教师记录。
）
学生1：
我们组测得大花生品种长度为9毫米的有X粒，10毫米的有X粒，11毫米的有X粒。
30粒平均长度为X毫米。
小花生品种长度为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粒平均长度为X毫米。
（注：
教师记录其不同品种的平均长度。
）
……
教师：
接下来请大家思考以下讨论题。
讨论后并回答。
投影片：
1．请问从不同品种的花生果实在不同长度范围内的数量分布状况中，你能得出什么结论？
2．比较全班同学统计的不同品种果实长度的平均值，你能得出什么结论？
3．如果小花生种在肥沃土中，大花生种在贫瘠土中，结果将怎样？
你的依据是什么？
4．从大花生中选择一粒饱满粒大的种子种下去，所收获的种子一定都是大的吗？
为什么？
（学生讨论完后回答。
）
学生：
通过对比发现大花生种子在10毫米范围内的数量最多，而小花生种子在8毫米的范围内的数量最多，但两者在其大范围内都有少量种子。
说明大花生与小花生是对相对性状。
教师：
请大家从深层次去分析花生长度这种相对性状产生的原因。
学生：
大小花生长度各自并不相等，说明大花生或小花生在表现性状的数量上存在着差异，这可能与花生在生长过程中受周围环境的影响有关。
（注：
可多请几个同学回答、讨论，最后教师应给予总结。
）
参考答案：
大小花生的果实“大小”这种相对性状表现出来的是数量差异。
由于任何性状都是控制该性状的基因与环境共同作用的结果，所以基因组成相同的大花生，果实的长度有长也有短，这主要是环境引起的变异。
但环境影响所引起的变异程度是有限的，所以大花生（或小花生）的果实总在一定范围内波动。
学生2：
通过比较可知，大小花生长度上的平均差异是受遗传物质控制的。
教师：
比较这种相对性状的差异，应该比较它们数量的平均值。
刚才我们列举的例子中有哪些属于这种类型呢？
学生：
玉米的长穗与短穗；籽粒的多与少；菊花颜色上的过渡；番茄个体的大小差异……
教师：
以花生为例，在相同条件下种植的大小花生，正常情况下，大花生果实长度的平均值应大于小花生果实的平均值，这种差异主要是由于遗传物质的差异引起的。
学生3：
大花生的种子种在贫瘠的土地上，其果实将会变小；小花生的种子种在肥沃的土壤中，其果实会长大。
因为环境的变化影响生物性状的表现。
学生4①：
不一定。
如果大花生的大小是一种数量性状，则大花生中一粒饱满粒大的种子种下去，所收获的种子有大有小，若不考虑环境影响的话，其平均值仍和原大花生品种相近。
学生4②：
不一定，我认为要看控制花生大小这一对相对性状的基因组成来确定。
假设A为显性基因控制性状“大”，a为隐性基因控制性状“小”，大花生的基因型是AA或Aa，如果是AA，其后代均表现为大；如果是Aa，其后代就有大小两种可能。
（注：
教师对几位同学的回答作出合理的、公正的、鼓励性的评价；对于第四小题出现的两种回答，教师应引导学生深入具体分析，最终全面分析其可能性。
若有可能，可以播放关于本小题的实验录像，增强学生的感性认识。
）
教师：
对于第四小题，我们可将两位同学的作答结合起来。
因为我们知道，生物的性状是受基因控制的；也受环境的影响，而且这里花生籽粒大小为数量性状。
哪位同学可做全面分析？
学生：
一、要看控制花生大小这一对相对性状的基因组成来确定。
如果是AA型，则后代全为大；若是Aa型，其后代大部分为大，
为小。
二、花生的大小是一种数量性状，其后代肯定有大有小，但其平均值非常接近原大花生品种。
三、若把这粒种子种在肥沃的土壤中，其收获的种子绝大多数都是大的。
［课堂小结］
教师：
通过探究花生籽粒的大小，使我们明白，生物性状的变异首先决定于遗传物质基础的不同，同时也受环境的影响。
板书：
生物性状的变异决定于遗传物质；也受环境的影响。
教师：
大家思考：
一粒小品种花生在肥沃土壤中形成的“大”种子，再种下去，那么它的后代的平均值是怎样呢？
学生1：
仍然是大种子，其平均值接近大种子，因为产生它的种子是大型的，体内有大型的基因。
学生2：
我认为是小种子，其平均值应接近它的原品种型。
因为，在肥沃土壤中形成的种子虽大，但它体内没有产生大型的基因，只是受环境的影响，所以，它产生的后代的平均值应接近于原品种型。
学生3：
不一定，如果它在肥沃土壤环境的影响下，它体内的基因发生了改变，则产生的后代其平均值应是接近于大型的。
……
（注：
教师对学生的各种回答给予合适的赞赏性的评价。
同时，应对此作出总结。
）
教师：
可见，花生后代的平均值主要取决于其体内的遗传物质是否发生改变。
如果受外界环境的影响，仅仅是表现上为大型花生，其体内遗传物质没有发生改变，那么，它的后代平均值应接近于小型的。
反之，则接近于大型的，对此，你还能举出一些例子吗？
学生1：
将原是旱地的小麦种子，种在水浇地、籽粒饱满，而再种回到旱地，则表现出来的仍是原旱地表现型。
学生2：
将原是旱地的小尖椒，种在水浇地小尖椒变为大尖椒；但将其种子种在旱地，仍然是小尖椒，说明其体内基因未发生改变。
学生3：
将原是水浇地的棉花种子，种在旱地，植株变矮；若将其在旱地种植几年后，又将其种在水浇地，其植株高的平均值仍为矮秆说明其体内的基因发生了改变，并遗传给了后代。
……
（注：
教师对学生的自由回答给予鼓励性的评价。
最后，可引导学生一起将本节内容总结概括。
一是本次活动中的注意事项；二是本节知识点的概括。
）
［巩固练习］
一、看谁选得对
1．下列不属于生物的变异的是（ ）
A．玉米果穗的颜色上的差异
B．安康羊的后代比其父母矮许多
C．红眼果蝇与白眼果蝇的头部
D．未成熟的小苹果与成熟的大苹果
答案：
D
2．在测定某种数量性状时，所选择的对象至少为（ ）
A．2个B．4个 C．30个D．15个
答案：
C
3．在生物变异的遗传过程中，起决定作用的是（ ）
A．环境引起的性状的变异
B．环境引起的遗传物质的变异
C．环境因素的影响
答案：
B
二、思考题
引起生物变异的原因是什么？
并举例说明。
答案：
主要决定于遗传物质——基因,同时也受环境的影响。
比如：
在相同条件下，大花生品种的种子产生后
代的长度的平均值大于小花生品种的种子产生后代的长度的平均值。
这说明基因控制生物的性状；在每一品种的后代中有大有小说明生物的性状也受环境的影响。
●板书设计
第五节生物的变异
一、生物的变异是普遍存在的
二、探究一种变异现象
生物性状的变异决定于遗传物质；也受环境的影响。
●备课资料
1．基因突变
所谓基因突变，就是一个基因变为它的等位基因。
基因突变是染色体上一个座位内的遗传物质的变化，所以也称作点突变（pointmutation）。
基因突变在生物界中是很普遍的，而且突变后所出现的性状跟环境条件间看不出对应关系。
例如有角家畜中出现无角品种，禾谷类作物中出现矮秆植株，有芒小麦中出现无芒小麦，大肠杆菌中出现不能合成某些氨基酸的菌株等，都看不出突变性状与环境间的对应关系。
突变在自然情况下产生的，称为自然突变或自发突变（spontaneousmutation）；由人们有意识地应用一些物理、化学因素诱发的，则称为诱发突变（inducedmutation）。
2．突变体的表型特性
突变后出现的表型改变是多种多样的。
根据突变对表型的最明显效应，可以分为：
（1）形态突变（morphologicalmutations） 突变主要影响生物的形态结构，导致形状、大小、色泽等的改变。
例如普通绵羊的四肢有一定的长度，但安康羊（Anconsheep）的四肢很短，因为这类突变可在外观上看到，所以又称可见突变（visiblemutations）。
（2）生化突变（biochemicalmutations） 突变主要影响生物的代谢过程，导致一个特定的生化功能的改变或丧失。
例如链孢霉的生长本来不需要在培养基中另添氨基酸，而在突变后，一定要在培养基中添加某种氨基酸才能生长，这就发生了生化突变。
（3）致死突变（lethalmutations） 突变主要影响生活力，导致个体死亡。
致死突变可分为显性致死或隐性致死。
显性致死在杂合态即有致死效应，而隐性致死则要在纯合态时才有致死效应。
一般以隐性致死突变较为常见，如上面讲过的镰形细胞贫血症的基因就是隐性致死突变。
又植物中常见的白化基因也是隐性致死的，因为不能形成叶绿素，最后植株死亡。
当然，有时致死突变不一定伴有可见的表型改变。
致死突变的致死作用可以发生在不同的发育阶段，在配子期，胚胎期，幼龄期或成年期都可发生。
如女娄菜的细叶基因b是配子致死，而小鼠的黄鼠基因AY在纯合时是合子致死。
致死基因的作用也有变化。
基因型上属于致死的个体，有全部死亡的，有一部分或大部分活下来的。
从而根据基因的致死程度，可以分为全致死（使90%以上个体死亡），半致死（semilethals,使50%～90%个体死亡）和低活性（subvitals,使50%～10%个体死亡）等。
（4）条件致死突变（conditionallethalmutation） 在某些条件下是能成活的，而在另一些条件下是致死的。
例如噬菌体T4的温度敏感突变型在25℃时能在E．coli宿主中正常生长，形成噬菌斑，但在42℃时就不能这样。
上面这样的分类，只是为了叙述的方便，事实上相互之间是有交叉的。
因为基因的作用是执行一种特定的生化过程，所以可以说，几乎所有的基因突变都是生化突变。
3．突变发生的时期
突变可在个体发育的任何时期发生。
如某一动物的性腺中某一个配子发生基因突变，则与这个配子结合而产生的个体就是这个突变基因的杂合体。
如这突变基因是显性，则子代中这一个体即表现为突变型。
如动物的受精卵在进行第一次核分裂时，一对子染色体中的一条发生一个突变，那么长成的个体中，有一半细胞有这个突变基因。
如果这个突变基因是显性，则个体的一半显示不同的性状，就出现所谓嵌合体（mosaic）。
一般地说，在个体发育过程中，突变发生的时期越迟，则生物体表现突变的部分越少。
例如有一种猫，叫做金银眼猫，猫的一只眼睛的虹彩是黄褐色，另一只眼睛的虹彩是蓝色，这大概是在个体发育较后阶段发生突变的结果吧。
在植物里，一个芽在发育的极早时期发生突变，这芽长成枝条，上面着生的叶、花和果实跟其他枝条不同，这叫做枝变或芽变（budsport）。
芽变往往自发地产生，没有明显的外因。
芽变在农业生产上占有重要地位，因为果树和花卉的许多新品种就是由芽变得来的。
例如根据研究，温州早橘有许多品系来自温州密橘（citrusreticulata）的芽变。
一般芽变仅限于某一性状，或某一些有关性状，而其他许多性状仍跟原来品种一样，所以应用嫁接、压条等无性繁殖方法，把这些优良性状保存下来，再经过适当选择，可以繁育成为新品种。
讲到微生物等，要区别体细胞和性细胞是不必要的。
因为在这些生物中，整个个体可以从体细胞发育而成。
例如链孢霉可从无性孢子或菌丝片段长成整个个体，所以无性世代发生的突变，以后也可通过有性世代而遗传下去。
4．突变率
在正常的生长条件和环境中，突变率（mutationrate）往往是很低的。
果蝇的X连锁隐性致死基因的突变率约为0.1%，或每一千个测验过的配子中，有一个X染色体有隐性致死突变。
果蝇的第2染色体的自发致死突变率较高，约为0.5%。
果蝇的第3染色体的长短跟第2染色体相似，突变率也差不多。
果蝇的第4染色体是点状染色体，突变率自然也较低。
所以果蝇的总的致死突变率约为1%，或每一百个配子中有一个配子带有新产生的致死基因。
如果我们把产生半致死或低活力效应的为数更多的基因突变率也包括在内，那么果蝇中产生有害效应的基因的总突变率约为5%，或20个配子中有1个。
这5%的数值自然包括很多染色体上座位的突变，所以每一座位上的突变率应该低得多。
果蝇中，测得的单一座位的突变率，数值有变化，但大致上在10-5范围。
其他生物的基本突变率也随基因的不同，而数值各异。
例如在玉米中，蜡质基因wx的突变率测不到，而无色糊粉层基因rr的突变率可高到每十万个配子中有49个突变。
在人类方面，突变率的估计方法之一是根据家系中有显性性状的患儿的出现。
在这些家系中，祖先各代是没有这些性状的；如双亲一方也有同一遗传病，则这名患儿应除去不计。
例如软骨发育不全（achondroplasia）由常染色体显性基因引起，患者四肢粗短。
根据Neel（1941）的一个调查，在94，075活产儿中，发现10例为本病患者，其中2例的一方亲体也是本病患者，所以应该除去不计，其余8例的双亲正常，可认为是新突变的结果。
因为这病是显性遗传，而且外显率基因完全，所以每个新生儿被认定患有软骨发育不全时，就表示形成这儿童的两个配子中，有一个配子发生了显性突变，从而每个基因的突变率是
（10-2）/2（94075-2）＝4.2×10-5
Neel根据多方面的资料，估计了人的9个不同基因的突变率，发现人类基因的突变率大致上跟果蝇基因的突变率相似，都位于10-5的范围。
玉米和小鼠的突变率跟果蝇和人属于同一范围，但微生物的突变率明显地较低。
突变率的降低或许跟生活史的缩短有关。
像细菌这样单细胞生物中，突变率是以细胞分裂为基础来计算的，而在像果蝇和小鼠这样多细胞生物中，每一世代时间（generationtime）包括很多次连续的细胞分裂，而在每一次细胞分裂中都可发生突变，突变率自然就要高些。
5．自发突变的原因
自发突变是很早就知道了的。
上面已提到过，在家养动物和园艺植物中，时常有突变体出现。
在1910年，摩尔根用白眼果蝇证明有伴性遗传现象。
但最初一只白眼果蝇是在野生型果蝇的培养瓶中自发出现的，以后摩尔根和他的学生们所用的很多突变型也都是自发产生的。
那就是说，这些突变型不是用人工方法诱发的。
事实上，差不多要在20年以后，才知道突变是可以诱发的。
自发突变是怎样产生的，到现在还不十分了解。
自然界中的辐射，如宇宙线、生物体内的放射性碳和钾等，可能是一种原因，但自然界中的电离辐射强度不足以说明自发突变的全部，可能只能说明其中的极小一部分。
温度的极端变化是另一种诱变因素。
例如有人认为极端温度是黄鹌菜（Crepis）自发突变的重要因素。
虽然基因突变率随温度升高而增加，用过高的温度（例如40℃）或过低温度（例如0℃）处理，也可增加突变率，但总地看来，温度在自发突变中的重要性还比不上自然辐射。
自从知道化学药品可以诱发突变后，不久就意识到周围环境中各种化学物质的潜在诱变性。
不过自发突变不能单单归因于外界因素，也应考虑到体内或细胞内某些生理、生化过程所产生的物质的作用。
支持这一论点的证据是：
（1）植物的种子贮藏久了，常常增加突变率。
例如在正常情况下，金鱼草的突变率大约是1%（包括所有的基因，如果每个基因的突变率是100万中10个，那么如果一个配子中共有1000个座位的话，即可得到1%）。
但种子贮藏6～9年后，突变率就从1%增加到1.6%～5.3%，贮藏10年后可达14.3%。
（2）从陈种子中可提取一些诱变物质。
例如从烟草的陈种子中压出油来，用这种油处理同一烟草品种的新鲜种子。
从这样种子长出来的幼苗，突变种类跟自发突变相似，但突变频率增加。
（3）把番茄种在很干燥的条件下，提高番茄细胞的渗透压，以后从它们的F2和F3可以分离出多数突变体。
总之，自发突变的原因还不很清楚，可能外界因素和内部因素都有作用。
第二课时
●教学目标
知识目标
1．举例说出遗传育种的几种方法。
2．举例说出遗传育种在生产中的应用。
能力目标
培养学生运用所学知识分析解释问题的能力。
情感目标
通过学习对有关生物育种现象的分析与解释增强他们对我国现有的生物高技术水平的信心，培养为祖国未来的科学事业无私奉献的精神。
●教学重点
1．了解现代遗传育种的几种方法。
2．了解几种遗传育种在生产中的应用。
●教学难点
了解几种遗传育种方法及在生产上的运用。
●教学方法
启发式、举例法、分析推理法。
●教具准备
教师准备：
有关人工育种、杂交育种、太空辐射突变育种的图片及资料；有关总结的投影片。
●课时安排
1课时
●教学过程
［复习旧课，导入新课］
通过上节课的学习，我们知道生物变异在自然界是普遍存在的，以及引起变异的原因。
接下来，大家一起回顾上节课的有关内容。
投影片：
1．请举出一两种生物变异的例子。
2．在探究活动中，两个不同品种的花生测得的平均值说明了什么问题？
3．在同一品种花生中，每个花生的长度各不相同，这又说明什么问题？
4．结合2、3题，你能得出引起生物变异的原因是什么吗？
（学生回答）
学生1：
比如菊花的不同形态、不同颜色；不同品种玉米果穗的籽粒颜色与大小。
它们均是由生物变异而产生的。
学生2：
大花生品种的平均值大于小花生的这说明大小花生这一对相对性状是受基因控制的，基因不同则表现性状也各不相同。
学生3：
一个品种的花生种子各不相同，说明生物性状的表现受环境的影响。
学生4：
由2、3可知，生物的变异除了受遗传物质控制外，还受环境的影响。
（注：
教师针对学生的回答给予完善与补充，同时对回答较完善、准确的同学给予鼓励性。
赞赏性的评价；对回答不完善、不准确的同学也给予鼓励性、客观性的评价。
）
教师：
前面我们学习了基因控制生物的性状而生物相对性状的差异是生物变异的结果，即控制生物性状的遗传物质发生了变异。
在我国历史上，利用生物的变异选择优良品种已有了上千年的历史。
世界上栽培植物和饲养动物的优良品种中，有许多都源自我国，如水稻、谷子、大豆、家猪等。
现代育种的杰出代表袁隆平院士和他的超级杂交水稻更是享誉世界。
接下来看一下育种的几种方法及在生产中的广泛应用。
大家试着利用所学的知识分析解释其中蕴含的科学道理。
（注：
教师打开多媒体课件或投影片，让同学们讨论、分析，教师板书。
）
板书：
三、人类应用遗传变异原理培育新品种
投影（或多媒体课件）：
1．运用人工选择的方法培育新品种
教师：
看了图片之后，试着分析高产奶量牛是如何培育出来的？
注意结合所学的知识回答。
学生5：
先从产奶量不同的三头奶牛中挑出产奶较多的两头奶牛，然后经过许多代的繁殖、培育出高产奶牛的品种。
学生6：
奶牛产奶量的多与少可看做是一对相对性状，分别由相应的基因控制，在繁殖过程中基因会出现变异，可能会培育出产奶量更多的奶牛，这样我们可以将它们挑选出来。
学生7：
人们为了获得更高的
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