7[1].2.5生物的变异+教学设计+.doc

学科 生物（人教版八下） 教师姓名 授课班级 八( 班)教学内容第七单元 第二章 第五节生物的变异计划课时 1课时教材分析生物的变异是生物遗传的延续篇，遗传物质的稳定性和延续性决定了生物的遗传，而遗传物质的可变性又使生物可以发生变异，而且遗传物质的变化引起的生物性状的的改变是可以传递给后代的。特别提出生物的性状既受基因的控制，又受环境的影响，使学生对性状与基因的关系和遗传与变异问题的理解更加全面，为以后生物的进化和生物与环境的学习打下基础。本节内容有两大部分，在第一部分中，生物变异的普遍性和引起变异的因素是需要同学掌握的内容。而探究活动“花生果实大小的差异”，是为了提高学生处理调查数据和分析数据的能力要了解 “人类应用遗传变异原理培育新品种”，必须在之前将“可遗传变异和不可遗传变异”的区别落实清楚。其实这里涉及的问题无非就是环境改变和遗传物质改变对生物遗传的影响。所以要通过分析比较多的实例来理解其中的关系。学情分析学生前面学习过遗传和性状，初步了解了染色体、DNA和基因在性状遗传中所起的作用。遗传物质不仅与遗传有关，同样是生物变异的物质基础，这一点应在本节教学中帮助学生认识到。遗传物质的稳定性、连续性决定了生物的遗传，而遗传物质的可变性又使生物可以发生变异，而且遗传物质的变化引起的生物性状的改变是可以传递给后代的。教学中还应注意结合实际例证向学生介绍环境因素对遗传物质变化的影响，为以后生物的进化和生物与环境两章的学习打下基础。学生虽然学习过遗传和性状，但本节的知识仍有一定难度。对于变异这一概念，学生的背景知识非常之少，需要更多的感性知识和基础知识，让学生在理解变异的遗传基础和遗传物质在杂交中的变化的基础上，再理解可遗传变异和不可遗传变异就更加容易了。教学策略选择与设计学生身边生物变异的事例很多，教师可以让学生举例说明，结合学生参看教材不难得出生物变异是普遍存在的结论。本节内容的核心问题，是生物的变异为什么会普遍存在。回答这一问题的关键，是组织好对花生果实大小的变异的探究活动，以及对调查结果的分析，教师课前应充分准备。变异在农业中的应用是本小节教学的一个难点。学生很难接触选种、育种工作，所以，对这方面的知识不易理解。教材介绍了有关选育种的三种途径，人工选种、杂交育种以及辐射育种（人工诱变育种）。建议授课教师多举例，特别是可能涉及到学生身边生活的例证，从感性知识开始，去理解有关的育种选种知识和意义，并且了解不同育种、选种方法的特点。启发学生得出结论，这样有利于培养学生运用所学知识分析解释问题的能力。此外，随着生物技术的发展，利用基因工程培养新品种已经应用于农业育种工作，学生可能从各种媒体的介绍中接受过这方面的信息，但不一定能够理解。若有时间，教师也可对这一方面的知识做些介绍，引起学生对科学新技术的兴趣。教学资源与工具设计教师：准备标记上不同颜色的黄豆，培养皿，药匙。学生：分组寻找两个一模一样苹果教学目标知识与技能1.认识变异是生物界中普遍存在的现象；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；举例说出可遗传的变异和不遗传的变异及引起两种变异的原因；2.初步体验探究生物变异的方法，提高处理实验数据和分析数据的能力，以及运用所学知识解释调查结果的能力；3.举例说出遗传育种的几种方法，以及在生产中的应用。过程与方法通过探究活动使学生在取样、测量、整理数据、画曲线图等方面得到训练，并使学生通过实验得出变异是普遍存在的结论。情感态度与价值观关注高科技给人类社会带来的影响；能用科学的态度和方法来解释生活现象。教学重点1. 认识变异在生物界中普遍存在；2.举例说出生物的性状既受遗传物质的控制又受环境的影响。3.举例说出遗传变异育种的几种方法，以及在生产中的应用。 教学难点 1.以学生探究为主线,通过对探究结果的讨论，掌握可遗传变异和不可遗传变异，并能说出引起两种变异的原因。 2.体验调查生物变异的方法，提高处理实验数据和分析数据的能力。教学准备教师：准备探究活动材料，根据学生兴趣和学习状况，分配学习小组和分配学习任务；准备几种利用遗传变异原理培育新品种的实物图片资料学生：预习教学过程教师活动学生活动导入新课第五节 生物的变异复习导入：什么是遗传？什么是变异？遗传-亲子代间的相似性变异-亲子代及子代个体间的差异回答新授一、生物的变异是普遍存在的。引导学生观察课本P40图-1821，提问：同种生物的不同个体之间为什么会存在各种各样的差异？生物的变异导致 不同种类的生物千差万别 同种之间也存在各种各样的差异“请举例说说你所知道或了解的日常生活中存在的生物变异的事例。”引导学生小结：生物的变异是普遍存在的。观察、思考、回答：源于生物的变异。举例小结二、探究 花生果实大小的变异变异的类型和原因1.可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异。2.不可遗传的变异：单纯由环境引起而遗传物质未发生改变的变异。我们来观察面前的花生，它们看起来大小很不一样。那么这些变异是偶然形成的还是由于品种不同而形成的呢？有什么办法可以找到答案呢？探究一种变异现象 花生果实大小的变异提出问题：作出假设：制定计划并实施问题提示：1.请你选择适当的工具，来测量每个花生的长度。注意怎样测才能使误差降到最小？随机取样，样品要有足够数量（不少于30粒）。2.把你数据进行整理，画出曲线图，找出最大值、最小值并计算出平均数得出结论并进行交流讨论：1.用语言描述两个品种花生果实在不同长度范围内的数量分布状况，你能得出什么结论？2.计算并比较两个品种花生果实长度各自的平均值，你能得出什么结论？3.把大花生的种子种在贫瘠的土壤中，把小花生种到肥沃的土壤中，它们结出的果实会是怎么样呢？你作出推测的根据是什么？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在的吗？为什么？师引导生小结：不同种类之间，不同个体之间的差异，首先决定于遗传物质，其次与环境也有关系。由遗传物质改变引起的变异是可以遗传的，单纯由环境引起而遗传物质未发生改变的变异是不可遗传的。观察、讨论两个品种花生的颜色、形态、大小，感性认识两个品种花生。结合课本提出初步的探究方法分组讨论并回答教师提出的问题。参考课本的探究实验，根据本组设计的探究方案实施探究填写探究活动评价表学生代表上台汇报探究过程及实验数据（展示曲线图）思考、讨论、回答问题：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。4.不一定，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”，为隐性基因控制性状“小”。大花生的基因型可能是AA或A，如果是AA，其后代均表现为大；如果是A，其后代就有大和小两种可能。也可回答：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，但平均值仍和原大花生品种相近（若不考虑环境因素的话）。三、人类应用遗传变异原理培育新品种“人们在了解了遗传变异的原理后可以把它应用在培育新品种上，请同学们来看书上的例子。”1.选育高产奶牛2.小麦的杂交育种 3.太空椒的培育让学生阅读科学家的故事“袁隆平与杂交水稻”了解我国科学家的伟大和科技造福人类的实例。 观察课本P4344的育种实例图片，思考其中的道理并尝试说明。小结本节课你有何收获？巩固训练P45 练习（当堂完成）板书设计第七单元 第二章 生物的遗传和变异。遗传：亲子间的相似性。变异：亲子间和子代个体间的差异。第一节 基因控制生物的性状一、生物的变异是普遍存在的二、探究 花生果实大小的变异变异的类型和原因1.可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异。2.不可遗传的变异：单纯由环境引起而遗传物质未发生改变的变异。三、人类应用遗传变异原理培育新品种1.选育高产奶牛2.小麦的杂交育种 3.太空椒的培育袁隆平与杂交水稻教学反思附1：练习参考答案1.“南橘北枳”是说南方的橘子移栽到北方之后其味道、色泽等品质都发生变化，不能称为橘，只能称为枳的现象。原因：二者基因型虽然相同，但环境条件的改变可使性状发生改变。3.这种变异能够遗传。由遗传物质基础发生变化引起的变异是可遗传的变异。染色体属于遗传的物质基础。使用化学试剂使亲代细胞内的染色体加倍，当亲代细胞通过细胞分裂产生生殖细胞时，生殖细胞内的染色体数也会比正常的增加一倍，产生可遗传变异。附2：参考资料质量性状和数量性状质量性状是指同一种性状的不同表现型之间不存在连续性的数量变化，而呈现质的中断性变化的那些性状。它由少数起决定作用的遗传基因所支配，如鸡羽的芦花斑纹和非芦花斑纹、水稻的粳与糯、角的有无、毛色、血型、遗传缺陷和遗传疾病等都属于质量性状，这类性状在表面上都显示质的差别。质量性状的差别可以比较容易地由分离定律和连锁定律来分析。除质量性状外，还广泛存在着另一类性状差异，这些性状的差异呈连续状态，界限不清楚，不易分类，这类性状叫数量性状。动植物的许多重要经济性状都是数量性状，如作物的产量、成熟期，奶牛的泌乳量，棉花的纤维长度、细度等等。质量性状的区别可以用文字描述，而数量性状的差异要用数字表示，如水稻种子的千粒重，不能明显地划分为“重”和“轻”两类。数量性状的遗传在本质上与孟德尔式的遗传一样，可以用多基因理论来解释。基因突变基因突变是细胞遗传学从20世纪初就已使用的词汇。1902年，荷兰科学家德弗里斯（Hugo de Vries）在研究月见草的遗传时，发现月见草植株会偶然出现一些特殊性状，他认为这是由于遗传因子，即基因突然改变的结果。他称这种变化为突变（mutation）。突变这个概念由此建立。基因突变可以发生于生殖细胞中，这样的突变可以遗传给后代。基因突变也可以发生于体细胞中，即体细胞突变（somatic mutation），这种突变可以引起当代生物的形态或生理上的变化，但是不能遗传下去。1.基因突变的类型DNA分子最常发生的突变是替换和移码突变两种。替换即一种碱基为另一种碱基所替换。最常见的是转换，即一种嘌呤替换另一种嘌呤（A代G或G代A），或一种嘧啶替换另一种嘧啶（T代C或C代T）。另一种较少见的方式是嘌呤替换嘧啶，或嘧啶替换嘌呤。替换只是个别碱基的改变，而没有增加或减少碱基的数目，因而只能影响单个密码子，使单个密码子发生改变。移码突变在DNA的序列中插入一个或几个碱基，或失去一个或几个碱基，使全部密码发生了变化，称为移码突变。无论是在DNA碱基序列中插入一个或几个碱基，或丢失一个或几个碱基，都将打乱原来的密码子，结果转录和转译都必然要发生异常。例如，人类的血红蛋白是由4个多肽链组成的，其中2条为链，各由141个氨基酸组成；2条为链，各由146个氨基酸组成。在或链上，如有一个氨基酸改变，即形成一个突变型。一种血红蛋白病，称为镰刀型细胞贫血症，就是由于DNA的改变而引起的突变。正常的血红蛋白基因是HbA，突变基因是Hbs。纯合子HbsHbs的人，红细胞在缺氧时都成镰刀形，血红蛋白都是异常的。杂合子HbAHbs的人，在缺氧时一部分红细胞成镰刀形，血红蛋白有40是异常的。纯合子HbAHbA是正常人，红细胞不会成为镰刀形，血红蛋白是正常的。由于异常的血红蛋白溶解度较低，容易聚集成纤维状束，因而使细胞变形。镰刀状细胞容易破碎而致贫血，也易于形成堆积，引起血管梗塞。2.基因突变的诱发原因辐射 宇宙射线可能是引起突变的主要因素。此外，射线、中子流，以及紫外线等也都有引起突变的作用。化学诱变剂 化学诱变剂种类很多，如工业污染中的煤烟和汽车废气中的苯并芘，工业试剂及工业原料中的乙烯亚胺、甲醛，食品工业中的亚硝酸盐，食品污染中的黄曲霉毒素等等，都可以引起突变。其他诱变因素 除辐射和化学诱变剂外，过高或过低的温度也可能引起突变。染色体变异染色体的变异包括染色体结构和数目的改变染色体畸变。基因位于染色体上，因此染色体结构和数目的变化必然会导致遗传信息的改变。1.染色体结构变异染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。缺失 染色体断裂而丢失了一段，其中所含的基因也随之丧失，使生物性状有明显的改变。例如儿童中的猫叫综合症，患儿哭声像猫叫，两眼距离较远，智力低下，生活力差。这种病就是由于第五对常染色体有一短臂缺失所致。重复 染色体增加了片段，重复与缺失常相伴发生。从进化的观点看，重复很重要，因为它提供了额外的遗传物质，有可能执行新的功能。倒位 染色体某一片段作180的颠倒，造成染色体上的基因排列顺序改变。在灵长类染色体进化的研究中证实，染色体倒位是进化中的重要事件。如在染色体结构的比较中发现，人与黑猩猩之间发生过6次倒位，黑猩猩与大猩猩之间发生过8次倒位。易位 非同源的染色体之间互换染色体片段，改变了染色体上基因的连锁关系。人类中也发现有染色体易位的疾病，如人的慢性粒细胞白血病，就是22号染色体长臂片段易位到其他染色体上所致。2.染色体数目改变染色体数目改变包括两类。一类是细胞内个别染色体增加或减少，如人的21三体。另一类是细胞内的染色体数目以染色体组形式成倍地增加或减少。例如，二倍体（2n）细胞有丝分裂时，若染色体复制了，但由于某种原因细胞并未分裂，则这个细胞的染色体就加倍成四倍体（4n）。四倍体细胞减数分裂产生的配子，其染色体就为原来二倍体产生配子的染色体数的二倍，这样的雌、雄配子结合产生的合子为四倍体，这样的配子与原来的二倍体产生的配子结合而成的合子为三倍体（3n）。普通西瓜为二倍体（2n=22），产生的配子有11条染色体，即n=11。普通西瓜在幼苗期用秋水仙素处理，可以得到四倍体西瓜（4n=44）。把四倍体作为母本（配子2n=22），普通西瓜为父本（配子n=11），杂交产生三倍体西瓜（3n=33），它不能产生可育的配子，不能正常结子，即为无子西瓜。抽样方法随机取样统计学的中心问题就是如何根据样本去探求有关总体的真实情况。因此，如何从一个总体中抽取一些元素组成样本，什么样的样本最能代表总体，这直接影响着统计的准确性。如果抽取元素的方法是使总体中的元素成分不改，所观测到的数值是互相独立