資源簡介

教學設計
教學課題
生物的變異（流村中學 張翼）
學科
生物
年級
八年級
時長
1課時
教學背景分析
一、指導思想和理論依據
本節指導思想為《生物學課程標準》中“生物的生殖、發育與遺傳”標題下“生物的遺傳與變異”。具體內容分為“舉例說出生物的變異”和“舉例說出遺傳育種在實踐上的應用”。教師需要幫助學生形成以下重要概念：遺傳性狀是由基因控制的，基因攜帶的遺傳信息是可以改變的。本節重在培養學生生命觀念核心素養。借助教育信息化手段增強直觀性。
二、教材分析
根據北京版《生物學》八年級上冊的相關內容，本節的中心話題有三個：一是生物界中普遍存在著變異現象，二是遺傳物質導致的變異是可以遺傳給后代的，三是探討遺傳變異的原理可以應用于遺傳育種。
三、學情分析
知識方面：在之前的教學中，學生已了解遺傳的一些相關知識，并且對自然界中存在的變異現象有所耳聞。但是，學生尚無法解釋親代與子代、子代與子代間形狀的差異的產生原因，對于變異的概念和意義是模糊不清的。本節將解決這個問題。
能力方面：在之前的教學中，學生已獲得一定的觀察和推理能力，能夠根據現象分析其本質，從而得出生物學相關結論。
情感方面：學生對遺傳學有切身體會和濃厚興趣。
教學目標
知識目標
1.舉例說出可遺傳變異和不可遺傳變異。
2.說明基因和染色體的變化能夠引起生物的變異。
3.舉例說出遺傳育種的幾種方法，并列舉遺傳變異原理在生產中的應用。
能力目標
通過分析生物變異實例，培養觀察、描述、比較的能力。
情感、態度和價值觀
1.通過分析生物變異實例，認同變異是普遍存在的現象。
2.通過生物育種的學習，感受科學對人類生活的影響，以及科學工作者為社會做出的巨大貢獻。
教學重點
1.引起可遺傳變異和不可遺傳變異的原因。
2．遺傳育種的方法。
教學難點
區分由遺傳物質改變引起的變異和單純由環境改變引起的變異。
教學方式與策略
本節有關變異的內容比較抽象，難于理解。為增加直觀性、具體性，本節以案例教學為主。案例以短片“非洲的基因突變動物”中的案例為主線，適當補充其他案例。利用多媒體平臺，展示相關圖片和“基因突變”“貓叫綜合征”等視頻資料，將學生帶入情景，從而突破教學重難點。
板書設計
環節一：變異現象
環節二：變異的原因
環節三：育種
總結
檢測與評價：
活動內容
活動意圖
時間分配
學生活動1：
任務：觀看視頻“非洲的基因突變動物”片段，小組討論問題并記錄：
視頻中出現哪些動物？
與群體中動物相比與眾不同的性狀？
這種與眾不同的性狀對個體的生存和繁殖有什么影響？
學生表達前兩個問題的觀點。
指出生物的性狀在親代與子代之間、子代與子代之間表現出差異的現象，稱為變異。
生物的變異涉及許多物種，是普遍存在的。
出示其他生物的變異實例。
板書。
學生表達第三個問題的觀點。
出示白色狒狒的圖片，播放視頻。
提問：白色的狒狒的毛色會使它遇到什么問題呢？（難繁殖、易被捕食）
出示綠色和褐色蝗蟲的圖片。
提問：夏天為什么很少見到褐色蝗蟲秋天為什么很少見到綠色蝗蟲呢？（在綠色環境中，易被天敵捕食。）顏色的變異有利還是有害取決于什么呢？（所處環境的顏色）
通過變異出現兩種顏色的蝗蟲，對蝗蟲物種有什么好處呢？（有利于物種的生存和發展）
板書。
若變異的個體適應環境，就對個體有利，不適應環境就有害，若不影響環境適應性則無利無害。
板書。
出示獅子圖片。
提問：為什么絕大多數小獅子的毛色是黃褐色的呢？（遺傳自親代）
為什么會出現白色的獅子呢？（變異）
下面，我們探究生物變異的原因。
學生活動2：
任務：觀看視頻“基因突變”，回答問題：
基因的遺傳信息是如何改變的呢？
這種改變是如何傳給子代的？
學生表達本組的觀點。
指出基因攜帶的遺傳信息是可以改變的，突變的基因是有可能傳給后代的。
提問：現在你能解釋白毛獅子的出現原因嗎？（基因突變導致性狀改變）
板書。
出示植物、微生物的變異實例，指出變異原理相同。
然而有些變異并不是基因突變造成的，出示貓叫綜合征圖片。
學生活動3：
任務：觀看視頻“貓叫綜合征”，回答問題：
患者有哪些性狀異常？
是什么原因導致的呢？
為什么有不止一個性狀異常呢？
學生表達本組的觀點。
指出染色體是基因的載體，1個染色體有多個基因，而每個基因都能控制性狀，所以染色體異常會造成許多性狀異常。
板書.
出示4倍體草莓和正常草莓的圖片。指出4倍體是染色體數比正常個體增加一倍的變異類型。
提問：
4倍體草莓與普通草莓有何不同呢？（個大、糖多、種子大）
為什么會涉及如此多的性狀改變呢？（染色體上有多個基因，所以不止一個性狀發生變化）
為什么每種性狀都是變大變多呢？（基因成倍增加，導致性狀加強）
出示路燈下的植物圖片。
提問：
是什么因素導致了路燈下的植物落葉時間晚？（燈光）
由環境造成的變異能遺傳給后代嗎？（不能，遺傳物質未改變）
像剛才的例子這樣，由環境因素導致的變異不能遺傳。由遺傳物質改變導致的變異才能遺傳。
板書。
出示黃鱷魚和墨綠色鱷魚圖片。
學生活動4：
黃鱷魚在自然環境中的鱷魚群體中比例很小，是變異個體。如果你喜歡黃鱷魚，想利用它培育黃鱷魚新品種，可以怎么做呢？
人類用人工方法培育動植物品種，稱為育種。
板書。
繁殖和選擇黃鱷魚的育種方式叫做選擇育種。
板書。
出示金魚、野生狐貍與馴化狐貍、野豬與家豬、野鴨與家禽鴨、野生茄子和種植茄子的圖片。指出一些家禽、家畜和農作物也采用了選擇育種。
然而，通過自然繁殖產生人們想要性狀的個體再進行人工選擇和培養需要好多年，太慢了。而且并非所有生物自然產生的性狀都能滿足人類需求。
學生活動5：
如何使小麥抗病和抗倒伏的性狀在同一個體同時出現的呢？如何使更多對人有利的形狀出現同一個體上呢？（人工繁殖后進行人工選擇）
這種育種方式叫做雜交育種。
板書。
然而，通過自然繁殖產生人們想要性狀的個體概率很小，再進行選擇和培養需要好多年，太慢了。我們可以認為的提高生物的變異概率。
利用激光、射線、藥物處理等手段，誘發生物體的遺傳物質發生改變，導致生物的某些性狀產生新的變異，并從中選育新品種的過程，叫做誘變育種。
板書。
出示太空蔬菜圖片。

提問：這些太空蔬菜和普通蔬菜有什么區別呢？
介紹太空蔬菜的制作方法。（射線照射種子導致基因突變）
介紹秋水仙素的誘變育種，并舉香蕉和西瓜為例。
無論是自然繁殖后的人工選擇、還是人工繁殖后再人工選擇，都需要時間，也會有許多失敗品出現。人類不斷尋找更為高效的方法。隨著科學技術的進步，科學家用人工方法，直接改變個體的基因，從而產生新性狀。
播放基因工程在育種上的應用的視頻。邊播放邊介紹原理。
育種技術提高了人類生活的質量，科學工作者為社會做出了巨大貢獻。
1.遺傳性狀是受基因控制的，基因攜帶的遺傳物質是可以改變的，從而改變生物的性狀。
2.由于遺傳物質改變引起的變異是可遺傳變異，由于環境因素發生的變異是不可遺傳變異。
3.遺傳育種有選擇育種、雜交育種、誘變育種等方法。
1．俗語“一母生九子，連母十個樣”，說明生物界普遍存在
A．遺傳現象
B．繁殖現象
變異現象
進化現象
2.下列屬于生物變異現象的是
A. 同一種病菌有的有抗藥性，有的沒有抗藥性
B. 雷鳥羽毛的顏色隨季節的變化而變化
C. 狼和狗的尾巴在形態上有差異
D. 家蠶的幼蟲和成蟲在形態上差異很大
3.一對同卵雙胞胎（來自同一個受精卵，初始遺傳物質相同）膚色差異很大，其原因是
A. 顯性基因發生了作用
B. 隱性基因發生了變化
C. 染色體數目發生了變化
D. 生活環境和條件有所不同
4.可遺傳變異是由__________引起的
A. 個體生長很快
B. 個體發育很好
C. 遺傳物質發生了變化
D. 生存環境發生了變化
5．下列不屬于遺傳物質發生改變而引起的變異是
A．視覺正常的夫婦生下患色盲的兒子
B．家兔的毛色有白色、黑色、灰色
C．玉米地常出現個別白化苗
D．經常在野外工作的人皮膚變黑
通過活動，探討變異的概念、普遍性、利弊。
通過圖片實例，強化變異的普遍性
通過實例，使學生體會變異的有利性取決于環境。
通過視頻和實例，使復雜抽象的基因突變更形象具體，易于理解。
介紹染色體變異。
介紹環境的影響不能遺傳。
探討變異的可否遺傳
引入選擇育種。
介紹雜交的必要性
引入誘變育種
引入并介紹現代科技在育種上的應用
總結回顧本節內容。
復習、鞏固、提高
15分鐘

15分鐘
10分鐘
1分鐘
3分鐘
教學特色與反思
本節課的內容是生物的變異，主要學習生物變異的原因和應用。呈現大量事實與案例，以學案為依托，通過五個學生討論活動，使學生獲得有關變異及其應用的知識，同時進一步提高了小組合作學習的能力、分析問題的能力和表達自己觀點與見解的能力。學生活動始于教師呈現的視頻資料，學案中呈現看完視頻后的任務。由于視頻信息量較大，學生需要找出有用的信息，并在與同學組內討論的過程中分析案例，有效訓練了學生的核心素養。
在每次學生活動之后，都有師生間的交流與討論，充滿著思想的碰撞。在此過程中，不斷在新授的知識與學生已有的知識之間建立聯系，如在學習變異的原因時，涉及生物體中遺傳物質的存在位置，以及各結構之間的關系，即生物的遺傳信息儲存在細胞核中，細胞核中有染色體，染色體中含有DNA，它是主要遺傳物質；DNA呈雙螺旋結構，其中有遺傳效應的片段叫做基因；一條染色體中有多個基因，故染色體的異常往往是多個基因的異常，會造成嚴重后果。以上內容對于初中生較為艱深，借以新情境和師生討論將其再次呈現，有利于學生對本節課內容的準確理解。
在完成變異原因的教學后，引出育種的概念，并使學生在小組討論、學習的過程中逐漸體會其必要性，并不斷面對新情景，利用已有知識解決新問題，將所學知識活學活用，同時提高各種能力。
本節課的亮點在于，導入時播放的有關非洲基因突變動物的視頻，成為整節課的主線。在教學進展的過程中，不斷以此視頻中的動物為案例，大大增強了本節課的整體感，并且不斷吸引著學生的注意力，在順利實現教學目標、培養學生核心素養方面發揮了重要作用。此外，在國外教育科研網站上下載的優秀視頻資源，經過教師翻譯并添加字幕后，成為形象有力的教學工具。
本節課的不足之處在于，由于安排了較多的教學內容，后半節課節奏明顯加快，稍影響了育種這部分知識的教學效果，今后應有所改進。

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