【课件】生物的变异 -2025-2026学年人教版生物八年级下册

生命的多样性之源人教版八年级下册·第六单元第二章第五节情境导入：一粒种子的使命思考：种子，农业的“芯片”大豆进口依赖度超过80%的大豆

需要从国外进口河西走廊制种壮观的规模化

玉米制种基地总书记的嘱托“只有用自己的手攥紧中国种子，

才能端稳中国饭碗。”小组讨论(2分钟)：看完这段短片，你有什么感受？结合国家粮食安全的角度，为什么说种子是农业的“芯片”？本节课学习目标01探现象认识生物变异的普遍性，

观察生活中的变异现象。02究本质探究变异产生的原因，

区分可遗传与不可遗传变异。03学应用了解人类如何利用变异原理，

在农业与医学中培育新品种。一、变异是普遍存在的观察与思考：它们都一样吗？01动物篇：鸡不同品种的鸡，如斗鸡、乌鸡、芦花鸡，它们的体型大小、羽毛颜色、鸡冠的形状都有着很大的差异。❓思考：它们都属于鸡这个物种，为什么长得如此不同？02植物篇：玉米玉米棒上有着五颜六色的玉米粒，有常见的黄色、白色，也有黑色、花色等多种颜色。❓思考：这些玉米粒的颜色差异是怎么来的？一、变异是普遍存在的观察与思考：我们自己身上有变异吗？👀眼皮差异单眼皮vs双眼皮

由显性和隐性基因决定💇头发形状直发vs卷发

源于毛囊形状的天生不同🌍肤色多样不同人种的肤色自然差异

适应不同纬度紫外线环境思考与讨论：你和你的父母、兄弟姐妹长得完全一样吗？这种个体间的性状差异说明了什么生物学现象？概念总结：什么是变异？定义生物的亲代与子代之间，以及子代个体之间在性状上的差异，就叫做变异。普遍性变异是生物界普遍存在的生命现象。无论是动物、植物，还是微生物，都存在变异，它与遗传现象一样普遍。想一想你还能举出哪些身边的变异例子？例如：不同毛色的猫咪、不同品种的菊花、不同颜色的玉米籽粒等。二、探究变异的原因探究活动：花生果实大小的变异❓提出问题不同品种的花生，果实大小存在明显差异。这种差异是由什么引起的？是遗传物质不同造成的？还是环境影响的结果？或者两者都有关系？探究活动：作出假设小组讨论（3分钟）针对我们提出的“花生果实大小差异的原因”问题，请各小组结合已有的知识经验，快速讨论并作出你们的假设。假设示例我们小组认为，花生果实的大小主要由遗传物质决定，但环境因素（如土壤、水分、光照等）也会产生一定的影响。请各小组派代表分享你们的假设👀（注意：假设不是随意猜测，需要有一定的依据支撑哦）探究活动：制定计划▍实验步骤01.材料准备随机选取大、小两种花生果实各30粒以上，保证样本的代表性。02.测量记录测量每粒花生长轴的长度，精确到毫米，客观记录所有数据，避免主观选择。03.计算分析分别计算大、小两种花生果实长度的平均值，对比两组数据的差异。04.绘图展示绘制直方图，直观展示不同长度区间的果实数量分布情况。小组思考与讨论❓为什么在选取样本时，必须坚持“随机取样”的原则？

❓为什么实验要求样本数量要在30粒以上，即“足够多”？探究活动：实施计划学生分组实验请各小组领取实验材料，按照计划开始测量和记录。📝实验材料：大花生、小花生、直尺、记录表格。⚠️实验要求：分工合作，一人测量一人记录，确保认真测量，如实记录数据。教师巡视指导老师会在教室里巡回走动，观察大家的实验进展。❓遇到困难怎么办？如果对操作步骤有疑问，或者测量结果出现异常，请举手示意。老师会随时提供帮助，解决问题。探究活动：分析数据，得出结论💡数据分析：观察两组典型的花生果实长度实验数据直方图，结合你的测量记录，思考并讨论以下问题：讨论一：比较平均值比较两种花生果实长度的平均值，这说明了什么生物学现象？结论：大花生的平均值>小花生的平均值，说明性状主要受遗传物质控制。讨论二：寻找“特例”大花生中有没有个小的？小花生中有没有个大的？出现这种现象的原因是什么？结论：有。这说明性状表现受遗传物质和环境因素共同影响，变异是普遍存在的。探究活动：分析数据，得出结论💡深入思考：如果把大花生种在贫瘠的土壤里，把小花生种在肥沃的土壤里，它们结出的果实会怎样？遗传物质→决定“基础”花生果实大小的根本差异，源于品种自身携带的基因信息，这是性状表现的内在基础。环境因素→影响“程度”土壤肥力、水分、光照等外界条件，会影响遗传潜力的发挥，决定性状最终表现的程度。核心结论：生物的性状是遗传物质和环境共同作用的结果。三、变异的类型根据变异能否遗传，我们将其分为两类：1.可遗传的变异定义：由遗传物质发生改变引起的变异。特点：能够稳定地遗传给后代。例子：色盲、白化病、太空椒。2.不可遗传的变异定义：仅由环境因素引起，遗传物质没有发生改变。特点：不能遗传给后代。例子：经常锻炼的人肌肉发达、晒黑的皮肤。💡核心区别：遗传物质是否发生改变案例判断：它们属于哪种变异？请判断以下现象属于“可遗传变异”还是“不可遗传变异”？CASE01·性状分离一对双眼皮的父母生了一个单眼皮的孩子。答案：可遗传变异💡解析：该性状由父母基因重组决定，遗传物质发生了改变，可以遗传给后代。CASE02·南橘北枳(橘子在南方为橘，在北方为枳)答案：不可遗传变异(由温度、土壤等环境改变引起，遗传物质未改变)案例判断：它们属于哪种变异？请判断以下现象属于“可遗传变异”还是“不可遗传变异”？03水肥充足的水稻籽粒饱满。💡答案：不可遗传变异

（由环境条件改变引起，遗传物质未发生改变）04经射线处理后获得的高产青霉素菌株。💡答案：可遗传变异

（射线诱导基因突变，改变了遗传物质）案例判断：它们属于哪种变异？请判断以下现象属于“可遗传变异”还是“不可遗传变异”？05手术割的双眼皮答案：不可遗传变异💡解析：这只是人为地改变了眼皮的外观形态，身体细胞内的遗传物质DNA并没有发生改变，所以无法遗传给下一代。06晒黑的皮肤答案：不可遗传变异💡解析：仅由环境因素(紫外线)引起的肤色改变，遗传物质没有发生改变，停止照射后可恢复。知识深化：可遗传变异的来源可遗传变异是生物进化的原材料，它主要来源于以下三个方面：01基因突变▌概念基因的碱基对组成或排列顺序发生改变，从而导致基因结构的变化。▌特点产生新的基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料。02基因重组▌概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。▌特点不产生新的基因，但能产生新的基因型。它是杂交育种的原理，也是生物多样性的重要原因之一。03染色体变异▌概念染色体的结构（缺失、重复、倒位、易位）或数目发生改变。▌特点变异幅度较大，导致性状的改变比较明显，通常可以用光学显微镜直接观察到。基因突变产生新基因的根本来源▍定义：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。普遍性在各种生物中都能发生，涵盖范围广。随机性可发生在个体发育的任何时期，位置随机。不定向性一个基因可向不同方向突变，产生复等位基因。低频性在自然状态下，突变发生的频率通常很低。多害少利多数突变会破坏现有基因功能，对生物有害。典型实例：人类的镰刀型细胞贫血症、白化病等，均是由特定基因的突变引起的遗传病。基因重组：杂交育种的原理核心定义在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型。这是杂交育种的遗传学基础。发生时期•减数分裂（配子形成）：

非同源染色体上的非等位基因随染色体的自由组合而重组。•减数分裂（四分体期）：

同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，交换片段导致基因重组。生物学意义基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，既让同一物种的个体间产生大量遗传差异，也是生物界形成生物多样性的重要原因之一。染色体变异▍可以用显微镜观察到的细胞水平变异核心定义指在光学显微镜下可见的，染色体的结构或数目发生显著改变的变异类型。与基因突变不同，它涉及的碱基对数量更多，属于细胞水平的变异。主要类型1.染色体结构变异

缺失、重复、倒位、易位2.染色体数目变异

•整倍性：如三倍体无籽西瓜

•非整倍性：如21三体综合征主要影响由于涉及大量基因的增加、减少或排列顺序改变，大多数变异对生物体是不利的。后果通常较严重，甚至导致死亡。GENETICVARIATION:CHROMOSOMALLEVEL四、人类应用遗传变异原理培育新品种项目化学习启动：“假如我是育种家”小组挑战任务全班将分为4-6个科研小组，每组领取一份专属“育种家任务卡”。请大家扮演专业的科研团队，综合运用本课所学的遗传变异原理，制定方案解决卡片上的特定农业或生物学难题。探究支持工具为了帮助大家顺利开展研究，老师为大家准备了“经典育种技术解码卡”。这份资料里包含了杂交育种、诱变育种等经典案例的分析框架，希望大家结合卡片中的逻辑，拆解问题，一步步找到培育优良新品种的思路。案例一：高产奶牛的培育（选择育种）📝任务卡从产奶量不同的普通奶牛中，培育出能稳定遗传的高产奶牛。01原理利用了生物的

可遗传变异02过程从高产奶牛中

选择、繁殖

并不断重复03本质对已有变异的

选择和积累案例二：高产抗倒伏小麦（杂交育种）任务卡：挑战现有“高产易倒伏”和“低产抗倒伏”两个小麦品种，如何培育出兼具二者优势的“高产抗倒伏”新品种？01原理将两个品种的优良性状通过

杂交组合在一起。02过程将两个品种杂交，从后代中筛选出同时具备两个优良性状的个体。03本质控制不同性状的基因重新组合，即：

基因重组案例三：太空椒的培育（诱变育种）任务卡：如何让普通甜椒变得更大、更有营养？🔑原理：利用太空的特殊环境（宇宙射线、微重力等）诱导植物种子发生基因突变。🔑过程：将种子送入太空接受诱变→返回地球后种植→从产生的大量变异中筛选出个大、味甜的有利变异。💡本质：该育种方式的遗传学本质是基因突变。个大味美的太空椒（左）与普通甜椒对比案例四：抗虫棉的培育（转基因技术）任务卡：如何让棉花自己产生抗虫蛋白，从而减少农药的使用？01/核心原理将一种生物的特定基因（如苏云金杆菌的抗虫基因）提取并转入棉花细胞中，使棉花表达出抗虫性状。02/关键步骤提取目的基因→构建基因表达载体→将载体导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定03/技术本质实现了跨物种的基因重组，打破了物种间的生殖隔离。致敬科学精神：袁隆平与杂交水稻“共和国勋章”获得者—袁隆平他一生致力于杂交水稻研究，攻克了诸多世界难题，被国际同行誉为“杂交水稻之父”。禾下乘凉梦“水稻比高粱还高，籽粒比花生还大，我就那样坐在稻穗下乘凉。”这是他毕生追求的梦想，也是他对人类最质朴的承诺。不朽的贡献利用野生水稻和栽培水稻的基因多样性进行杂交育种，成功突破了水稻“自花授粉作物没有杂种优势”的传统观点，极大提高了产量，解决了亿万人的吃饭问题。致敬科学精神：袁隆平的“禾下乘凉梦”艺术插画·美好的愿景这幅画生动描绘了袁隆平院士毕生追求的“禾下乘凉梦”——他坐在株高超过两米、穗长粒大的巨型稻穗下乘凉。这不仅是对高产水稻的浪漫想象，更是他一生为消除饥饿而奋斗的真实写照。思考与感悟·科学的初心袁隆平院士的故事告诉我们：科学研究从来不是枯燥的公式堆砌，而是源于对生活的热爱、对人民的关怀，以及对未知领域的不懈探索。这，也正是我们学习生物学、探索生命奥秘的根本意义。杂交水稻的巨大贡献数据见证奇迹产量翻十倍：150→1500公斤/亩从1950年代的低产，到2021年成功突破“吨半稻”目标。累计推广面积超90亿亩广泛应用于国内及全球多个国家，成为世界粮食增产的重要方案。科学技术是第一生产力累计增产约8.5亿吨稻谷，多养活数千万人口。生物技术是保障国家粮食安全的“压舱石”。课堂小结：生物的变异·知识结构图01变异现象普遍存在在自然界中，变异是生物界一种极其普遍的生命现象，没有两个完全一样的个体。无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都可能发生变异。02变异原因🧬遗传物质改变

基因重组、基因突变等内部因素引起🌿环境因素影响

温度、水肥、光照等外部条件变化引起03核心类型✅可遗传变异(育种基础)•基因突变(根本来源)

•基因重组(主要来源)

•染色体变异❌不可遗传变异•单纯由环境引起

•遗传物质未发生改变04实际应用培育优良新品种🌾选择育种：利用自然变异

🌱杂交育种：集中优良性状