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第五節(jié)　生物的變異
本節(jié)在學(xué)生已經(jīng)基本了解遺傳的基本原理基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物的變異，能夠使學(xué)生對(duì)性狀與基因的關(guān)系、遺傳與變異的理解更加深入和全面，也為后續(xù)《生物的進(jìn)化》打下基礎(chǔ)。
學(xué)生已經(jīng)知道生物的性狀具有遺傳和變異的特性，生物的性狀是由基因和環(huán)境共同決定的，這為理解可遺傳的變異和不可遺傳的變異奠定了基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的繪制曲線圖及處理、分析數(shù)據(jù)的能力，這有利于開展探究花生果實(shí)大小的變異實(shí)驗(yàn)，但分析獲得的數(shù)據(jù)得出合理結(jié)論的能力還是有限的。
生命觀念 形成“變異是普遍存在的”的生命觀念。
科學(xué)思維 1.舉例說出可遺傳變異和不可遺傳變異，并說出引起兩種變異的原因。
2.舉例說出遺傳變異育種在實(shí)踐中的應(yīng)用。
3.舉例說明生物的性狀既受遺傳物質(zhì)的控制，又受環(huán)境的影響。
探究實(shí)踐 體驗(yàn)探究花生果實(shí)大小的變異，提高處理和分析數(shù)據(jù)的能力，并運(yùn)用獲得的數(shù)據(jù)說明生物變異是普遍存在的。
態(tài)度責(zé)任 培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋調(diào)查結(jié)果的能力。
教學(xué)重點(diǎn)：知道可遺傳的變異、不可遺傳的變異及引起生物變異的原因。
教學(xué)難點(diǎn)：通過實(shí)例分析，認(rèn)識(shí)到雜交育種對(duì)人類生產(chǎn)生活具有巨大推動(dòng)作用。
一、導(dǎo)入新課
多媒體出示教材P43“想一想，議一議”：
　
　　思考：圖中金魚與金鯽魚的外形差異很大，你能說出金鯽魚身體顏色變化的原因嗎？
教師講述：金魚軀體的顏色、形狀等性狀是由基因決定的。金鯽魚體色發(fā)生變化是因?yàn)榭刂栖|體顏色的基因發(fā)生了變異。人類為了觀賞需要，利用雜交的方法，使控制這些性狀的基因集中到金魚后代身上并顯現(xiàn)出來，在這個(gè)過程中，基因進(jìn)行了重新組合，這也屬于生物的變異。今天我們就來學(xué)習(xí)關(guān)于生物變異的知識(shí)。
二、探究新知
探究一　探究一種變異現(xiàn)象
1.多媒體出示各種生物變異的圖片：
　
教師講述：在生物界中幾乎找不出完全相同的兩個(gè)生物，就像不同品種的菊花、玉米等，盡管它們非常相似，但總是有些差別。將同一植株玉米所結(jié)的種子種下去，長(zhǎng)出的植株也會(huì)有高有矮，有的可能穗大粒多，有的可能穗小粒少。變異是自然界普遍存在的現(xiàn)象。你還知道哪些生物變異的例子嗎？
同學(xué)們思考后回答。
2.探究——花生果實(shí)大小的變異
(1)組織學(xué)生分小組完成教材P44－45的探究活動(dòng)。
活動(dòng)完成后，小組進(jìn)行結(jié)果展示，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和糾正。
教師帶領(lǐng)學(xué)生共同分析結(jié)果和結(jié)論：結(jié)果：從曲線圖中可以看出，大花生果實(shí)的長(zhǎng)度值大多大于小花生果實(shí)的長(zhǎng)度值。大花生品種中也有較小的花生，小花生品種中也有較大的花生，這種差異可能是由環(huán)境因素引起的。但環(huán)境引起的變異是有限度的，大小不同品種的花生果實(shí)的長(zhǎng)度仍處于一定的范圍。結(jié)論：大、小兩種花生的差異是品種不同造成的，而同一品種的內(nèi)部差異受環(huán)境等因素的影響。
【注意】活動(dòng)過程中，教師要多注意引導(dǎo)學(xué)生思考問題：①測(cè)量實(shí)驗(yàn)材料獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)前，一定要取樣，怎樣取樣才能保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的客觀、真實(shí)？
②花生的果實(shí)的形狀不太規(guī)則，有長(zhǎng)軸和短軸，哪個(gè)更能表示花生果實(shí)的大小呢？你能找到哪些測(cè)量的工具呢？怎樣能準(zhǔn)確測(cè)量它的長(zhǎng)度呢？
③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很多，怎樣記錄呢？如何讓它們能清晰地表示大小兩個(gè)品種的花生的變異呢？
④本活動(dòng)中共有幾項(xiàng)不同的工作，小組應(yīng)如何分工才能提高效率？
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，小組完成討論：①用語言描述兩個(gè)品種花生果實(shí)在不同長(zhǎng)度范圍內(nèi)的數(shù)量分布狀況，你能得出什么結(jié)論？
②計(jì)算并比較兩個(gè)品種花生果實(shí)長(zhǎng)度各自的平均值，你能得出什么結(jié)論？
③把大花生的種子種在貧瘠的土壤中，把小花生的種子種到肥沃的土壤中，它們結(jié)出的果實(shí)會(huì)怎樣呢？你作出推測(cè)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？
討論完成后，抽取學(xué)生進(jìn)行結(jié)果展示，教師進(jìn)行糾正和補(bǔ)充。
教師講述：通過以上學(xué)習(xí)，你會(huì)認(rèn)識(shí)到生物性狀的變異是普遍存在的，引起變異的原因也是多種多樣的。不同種類之間，不同個(gè)體之間的差異，首先取決于遺傳物質(zhì)的不同，其次與環(huán)境也有關(guān)系。可將變異分為可遺傳的變異和不遺傳的變異。
多媒體出示下表，對(duì)比可遺傳的變異和不遺傳的變異：
可遺傳的變異 不遺傳的變異
概念 由遺傳物質(zhì)的變化引起的變異 單純由環(huán)境引起的，沒有影響到遺傳物質(zhì)，不會(huì)遺傳給后代的變異
引起原因 遺傳物質(zhì) 環(huán)境因素
舉例 玉米果穗中有黃色、白色、紫色果粒 水毛茛伸出水面的葉片呈扁平狀，而長(zhǎng)期浸沒在水中的葉片深裂成絲狀
　　拓展小資料：如果在染色體復(fù)制過程中，DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，或者染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量發(fā)生變化，都很可能引起變異，這些變異一般是可以遺傳的。
探究二　人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種
教師過渡：人們?cè)诹私饬诉z傳變異的原理后，是如何利用生物的變異為人類造福的呢？
1.多媒體出示選擇繁育高產(chǎn)奶牛圖，請(qǐng)學(xué)生們思考以下問題：
(1)培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛的方法叫什么？
(2)選擇什么樣的性狀的奶牛？這種性狀是由什么決定的？
(3)選擇繁育的含義是什么？
(4)選擇繁育的局限性是什么？
學(xué)生思考后，小組之間進(jìn)行交流。
教師講述：由于遺傳物質(zhì)的變異，不同品種或同一品種的奶牛控制產(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（含有控制高產(chǎn)奶量的遺傳物質(zhì)），通過繁育，后代還會(huì)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?shì)。
2.教師：大家再來看看，小麥的雜交育種是怎么回事？（出示小麥雜交示意圖，嘗試讓學(xué)生自己說出）
學(xué)生思考后，回答：通過雜交，把好的基因組合在一起，即后代既高產(chǎn)又抗倒伏。
教師對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并強(qiáng)調(diào)人類會(huì)選擇和培育對(duì)人類有益的新品種。
多媒體出示袁隆平與雜交水稻的事例，并思考：與選擇繁育比較，雜交育種有什么優(yōu)點(diǎn)？
提示：雜交育種可以借助人的作用培育出新品種，但是雜交育種只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。
3.多媒體播放太空椒培育的視頻，并提出下列問題：(1)太空椒都是品種好、個(gè)體大的嗎？
(2)誘變育種與雜交育種的區(qū)別是什么？
(3)誘變育種的優(yōu)勢(shì)和局限性是什么呢？
學(xué)生思考后進(jìn)行回答。
教師講述：太空椒是在太空條件下，引起基因發(fā)生改變而培育成的新品種。誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高突變率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握。所有的育種都有培育的過程，利用遺傳變異的原理培育新品種的方法很多，有興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)的資料與大家交流。
三、課堂小結(jié)
對(duì)本節(jié)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)：
1.變異的普遍性
2.生物性狀的變異取決于遺傳物質(zhì)，也受環(huán)境的影響。
(1)可遺傳的變異：由遺傳物質(zhì)決定
(2)不遺傳的變異：由環(huán)境條件決定
3.人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種
本節(jié)課通過小組合作完成探究實(shí)驗(yàn)，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，使課堂高效進(jìn)行，能夠在一節(jié)課內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。其中，應(yīng)重視對(duì)數(shù)據(jù)的分析，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中分析獲得證明假設(shè)的依據(jù)，體驗(yàn)探究生物變異的方法，提高處理和分析數(shù)據(jù)的能力。但存在有些學(xué)生為了速度忽略測(cè)量的準(zhǔn)確性，在巡視過程中應(yīng)當(dāng)給予指出。

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