第一章第二节生物的变异教学设计

第第页第一章第二节生物的变异教学设计

1．在了解遗传现象的基础上，了解生物变异的现象及其普遍性。

2．通过对详细变异现象的分析，了解变异的类型以及不同类型的变异产生的缘由，使同学对遗传物质在生物的遗传、变异中的作用有较全面的了解和认识。同时，通过遗传与变异的相互关系进行辩证观点的教育。

3．了解变异在人类生产活动中的实践意义。

重点、难点分析

1．遗传的变异的缘由是本节教学的重点。在“生物的遗传”一节中，教材花了相当的篇幅援助同学认识生物为什么会遗传，决断遗传的物质究竟是什么。所以，同学初步了解了核酸〔DNA〕、基因以及染色体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援助同学认识到。遗传物质的稳定性、连续性决断了生物的遗传，而遗传物质的可变性又使生物可以发生变异，而且遗传物质的改变引起的生物性状的转变是可以传递给后代的。教学中还应留意结合实际例证向同学介绍环境因素对遗传物质改变的影响，为以后《生物的进化》和《生物与环境》两章的学习打下基础。

2．变异在农业中的应用是本小节教学的一个难点。同学很难接触选种、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〕。建议授课老师多举例，特别是可能涉及到同学身边生活的例证，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。

此外，随着生物技术的进展，利用基因工程培育新品种已经应用于农业育种工作，同学可能从各种媒体的介绍中接受过这方面的信息，但不肯定能够理解。假设有时间，老师也可对这一方面的知识做些介绍，引起同学对科学新技术的爱好。

3．关于遗传的变异和不遗传的变异的两个实例。遗传的变异的选用的例子是色盲遗传。色盲遗传为伴性遗传，教材中未涉及这一方面的内容，同学也不易理解。所以，我以为以人的上眼睑单双眼皮为例进行分析比较合适。

课时安排

本节参考课时一课时。

教学用具

关于变异种类牛的挂图，和变异现象有关的课件，视频资源。

教学过程

一、引言：

在上一节的学习中，我们曾经争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讨论。

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？假设是遗传，为什么与父母的性状不相同？假设不是，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。

二、课题：

第二节生物的变异

〔一〕变异的现象与概念

在自然界中，与遗传现象一样，变异现象是普遍存在的。

提问，争论：在我们四周，可以看到哪些现象是变异现象？依据同学们的争论，什么叫做变异？请做一个小结。

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。

提问：比较遗传和变异两个概念，两个概念有什么共同点，有什么差异？

生物的遗传和变异都是通过生物的生殖过程实现的。在生物的生殖过程中，上下代之间的相像性为遗传。但是生物的后代不会也不可能完全与祖先一样。后代在继承亲代特征的主要特点时还会产生肯定的差异，这些差异称为变异。所以，我们所说的变异是在遗传的基础上的变异，变异是在肯定范围内的改变。小猫与大猫的样子有所不同，但是小猫照旧是猫，并没有变为其他生物。

提出问题：为什么说变异是在遗传的基础上的变异？这种说法是否有依据？

〔二〕变异的缘由

1．外界环境的影响：

在我们观测到的变异中，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，争论：同一品种的小麦种在不同的田里，小麦的麦穗有大穗、小穗，产生大穗、小穗的缘由可能是什么？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改变引起的，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状况。

2．遗传物质的改变：

提问，争论：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，假设这个孩子是单眼皮，他的双眼皮的父母的基因组成肯定是Aa、Aa。孩子与父母的性状不同，是由于在生殖过程中父母传给了他决断单眼皮的基因。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改变引起的，这种变异是可以遗传的。

依据以上变异的缘由，我们将变异分为两类：

遗传的变异：变异由遗传物质决断；

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转变。假设环境影响引起了遗传物质的转变，这样产生的变异是可以传递给后代的。依据这一原理，人类可以利用一些非常环境因素使遗传物质转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？

〔三〕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，人们采用的方法往往是多施肥、多浇水。肥多水多，小麦的茎秆会长高，茎秆高，小麦成熟时简单倒伏，又会造成粮食减产。在这种小麦中，涌现矮秆小麦，可以抗倒伏，但不会影响小麦在肥多水多的状况下长大穗。

一些玉米植株发生变异会涌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，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。

依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。

〔四〕变异在生物进化上的意义

变异对进化有重要意义。

地球上环境繁复多样，不断改变。多种多样的生物可以适应不同的环境。

此外，生物由简约到繁复、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。

〔五〕变异在农业生产上的应用

人类出于生存的需要，在远古时就开始留意遗传和变异现象，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，有很多对人类有益的变异，人类可以依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〕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，可以培育出高产同时抗倒伏的新的小麦品种。

〔3〕为培育新的品种，也可以转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。如用射线照耀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。

应用以上方法，人类曾经培育出很多品种。

随着科学技术的进展，科学家运用基因工程的方法来转变生物的基因从而转变生物的性状制造新的生物。如将决断人的生长激素的基因、决断人的胰岛素的基因用基因工程的方法植入大肠杆菌的细胞内，让大肠杆菌发生变异，合成人所需要的生长激素或者胰岛素，造福于人类。

小结：这节课我们主要争论了什么是变异，生物产生变异的缘由以及如何利用生物产生的变异选育适合人类需要的新品种。科学的进展可以造福于人类，但假设不根据自然规律办事，也会带来灾难。所以，我们在制造新的生物品种和物种时需要慎重。

小资料

选育新品种的方法：

选育新品种有多种方法，下面介绍几种主要方法。

〔1〕选择育种法：以自然变异为基础，依据个体的表现型选择符合人类需要的基因型，经过长期积累达到改良品种的目的。

〔2〕杂交育种法：用不同品种杂交获得混种后，在混种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种。这种方法是广泛应用而且有效的育种方法。

〔3〕诱灭育种法：是指人为地利用各种物理、化学、生物等因素来诱导生物发生变异，然后依据育种的目标从变异后代中选育新品种的方法。

〔4〕单倍体育种法：常用于植物育种。一般指利用组织和细胞离体培育技术将植物的花药〔花粉〕、未受精的子房、胚珠进行培育，获得单倍体植株进行育种的方法。这种育种的方法与常规的杂交育种的方法结合，可以提高育种效率。

〔5〕多倍体育种法：利用物理或化学的方法