資源簡(jiǎn)介

教 案
教學(xué)基本信息
課題
生物的變異
學(xué)科
生物學(xué)
學(xué)段：初中
年級(jí)
初二
教材
書名：《生物學(xué)》 出版社：人民教育出版社
教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
【教學(xué)目標(biāo)】
（一）知識(shí)方面
舉例說(shuō)出可遺傳的變異和不遺傳的變異。
說(shuō)出引起可遺傳變異和不遺傳變異的原因。
通過探究說(shuō)明生物的變異是普遍存在的。
舉例說(shuō)出遺傳育種的幾種方法，并嘗試分析遺傳育種的優(yōu)勢(shì)。
（二）能力目標(biāo)
初步體驗(yàn)調(diào)查生物變異的方法
（三）情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
初步形成變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)的觀點(diǎn)。
關(guān)注育種技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)給人類帶來(lái)的影響。
【教學(xué)重點(diǎn)】
生物變異的類型和原因。
人類應(yīng)用遺傳和變異原理培育新品種。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.體驗(yàn)調(diào)查變異的方法
教學(xué)過程(表格描述)
教學(xué)環(huán)節(jié)
主要教學(xué)活動(dòng)
設(shè)置意圖
新聞導(dǎo)入
1.提供感性材料
出示圖片：新冠病毒電鏡照片。
講述：新冠病毒變異是基因突變。
提問：變異現(xiàn)象是不是普遍存在的呢？
創(chuàng)設(shè)情境
一、生物的變異是普遍存在的
1.提供感性材料
大腸桿菌耐藥性變異實(shí)驗(yàn)——細(xì)菌存在變異
南斧蛤的貝殼花紋變異——軟體動(dòng)物變異
雌性美鳳蝶有尾型和無(wú)尾型圖片——昆蟲的變異
骨首蛙背部花紋的變異——性狀的多樣性
野生秋海棠屬植物的變異——植物基因的多樣性
多種大麗花開花視頻——植物的性狀多樣性
2.形成概念
生物的變異是普遍存在的。
提供感性材料，形成生物的變異是普遍存在的觀念。
初步形成變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)的觀點(diǎn)。
二、探究一種生物變異的現(xiàn)象
1.提供感性材料，引導(dǎo)學(xué)生探究生物變異的現(xiàn)象
展示圖片：花生植株，果實(shí)和種子的照片
講解：有的時(shí)候我們買到的花生種子都比較大，有的時(shí)候我們買到的花生種子又都比較小，同樣都是大花種子，每個(gè)種子也有差別。一顆種子生長(zhǎng)出來(lái)的多個(gè)花生種子大小也有差異。
問題過渡：我們能不能用科學(xué)的方法來(lái)描述變異的現(xiàn)象呢？
2.梳理探究的過程
提出問題：花生的種子大小存在變異嗎？
作出假設(shè)：花生的種子存在變異。
制定計(jì)劃：調(diào)查法，測(cè)量；重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施計(jì)劃：隨機(jī)取樣，測(cè)量不同品種花生種子長(zhǎng)軸長(zhǎng)度。
得出結(jié)論：如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是“不同品種花生種子長(zhǎng)軸長(zhǎng)度有差異；同種花生種子長(zhǎng)軸長(zhǎng)度有差異。”則可以得出結(jié)論“花生種子的大小存在變異”。
表達(dá)交流：......
3.講解測(cè)量方法
講述：如何選取測(cè)量值，選取科學(xué)測(cè)量工具，自制測(cè)量工具，減小測(cè)量誤差。
4.分析調(diào)查數(shù)據(jù)
講述：講解調(diào)查法中，隨機(jī)取樣、增加樣本容量、避免偶然誤差、如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
講述：以某位同學(xué)的數(shù)據(jù)為例，講解如何整理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，繪制散點(diǎn)圖、折線圖、柱狀圖。
設(shè)疑過渡：生物變異的有哪些類型？每種類型變異的原因是什么？
難點(diǎn)突破：
指導(dǎo)學(xué)生親自探究一種變異現(xiàn)象，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，體驗(yàn)科學(xué)測(cè)量和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。引發(fā)學(xué)生思考生物變異的類型和生物變異的原因進(jìn)行。
三、生物變異的類型和原因
1.分析單雙眼皮變異現(xiàn)象，形成可遺傳變異的概念
提問設(shè)疑：雙眼皮與單眼皮是一對(duì)相對(duì)性狀。一對(duì)雙眼皮的夫婦生了一個(gè)單眼皮的孩子，這種變異是怎樣產(chǎn)生的？這種變異可以傳遞給后代嗎？
引導(dǎo)分析：利用遺傳圖解分析孩子和父母基因組成，認(rèn)同這是一種變異現(xiàn)象。這種變異是由遺傳物質(zhì)的變化引起的。
引導(dǎo)分析：基因可以通過生殖細(xì)胞遺傳給后代。
形成概念：由遺傳物的改變產(chǎn)生的變異叫做可遺傳的變異。
2.利用已有知識(shí)，歸納可遺傳的變異產(chǎn)生的原因。
提問設(shè)疑：遺傳物質(zhì)的變化看不到也摸不著，如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化，那會(huì)是怎樣的變化呢？
引導(dǎo)分析：分析基因在親子代間傳遞和有性生殖過程，認(rèn)識(shí)到基因重新組合可以引起遺傳物質(zhì)的變化。
引導(dǎo)分析：分析21三體綜合征，性染色體異常等知識(shí)認(rèn)識(shí)到染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)量變化，可以引起遺傳物質(zhì)的變化。
講解：DNA和RNA的基因突變。
形成概念：基因重新組合、染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)量的變化和基因突變導(dǎo)致的遺傳物質(zhì)的變化是產(chǎn)生可遺傳變異的原因。
3.形成認(rèn)知沖突，形成不遺傳變異的概念
提問：是不是所有的變異都是可遺傳的呢？
呈現(xiàn)事實(shí)：新疆哈密瓜引種，甜度變小。
引導(dǎo)分析：原來(lái)甜度大，現(xiàn)在甜度小，這是不是一種變異？引回到新疆種植，發(fā)現(xiàn)甜度又增加了？說(shuō)明什么？
講述：哈密瓜甜度變化的原因。
形成概念：由外界環(huán)境影響產(chǎn)生的，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化的變異，稱為不遺傳的變異。環(huán)境的影響是不遺傳變異的原因。
4.應(yīng)用概念，設(shè)疑過渡
設(shè)疑過渡：我們有沒有辦法在引種哈密瓜之后不斷增加它的甜度呢？
重點(diǎn)解析：
通過案例分析，生物變異分為可遺傳變異和不遺傳變異的概念。辨析不遺傳變異的原因是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。可遺傳變異是由基因重新組合、染色體數(shù)量和結(jié)構(gòu)變化和基因突變引起的。
四、人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種
1.人工選擇
辨析概念：人工選擇是指人類根據(jù)自身需要而針對(duì)某些生物特定性狀進(jìn)行的定向選擇，使這些性狀的表現(xiàn)逐漸強(qiáng)化，而人們不需要的性狀則可能逐漸消匿的過程。培育新品種我們主要利用馴化和育種的技術(shù)。
辨析概念：馴化：是指人類利用植物或動(dòng)物，通過選擇性繁殖，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)人類有益的物種。
概念應(yīng)用：人工選育出高產(chǎn)奶牛過程。
過渡：很多糧食、蔬菜、水果、花卉也都是經(jīng)過千百年的人工選育，馴化的得到的符合我們?nèi)祟愋枨蟮男誀睢?
2.回顧水稻育種歷史，了解育種發(fā)展階段
（1）人工選育
呈現(xiàn)事實(shí)：呈現(xiàn)野生稻和栽培稻的各種性狀，水稻人工選育過程。
引導(dǎo)分析：分析野生稻和栽培稻的性狀差異，形成人工選擇是針對(duì)某些生物特定性狀進(jìn)行的定向選擇，使這些性狀的表現(xiàn)逐漸強(qiáng)化。
歸納小結(jié)：人工選育過程漫長(zhǎng)，育種速度慢。
（2）雜交育種
呈現(xiàn)事實(shí)：水稻矮化雜交育種過程。
引導(dǎo)分析：水稻矮化能夠提高產(chǎn)量，雜交育種可以提高產(chǎn)量。
呈現(xiàn)事實(shí)：展示野生水稻和雜交水稻圖片。水稻花的結(jié)構(gòu)。
引導(dǎo)分析：水稻是自花傳粉植物，雜交育種難度大。野生不育株的發(fā)現(xiàn)，提高了雜交育種效率。
呈現(xiàn)事實(shí)：展示袁隆平院士田間工作照，雜交水稻圖，雄性不育水稻圖。
觀察分析：雄蕊花藥不發(fā)育，但是雌蕊正常，可以作為母本使用。
呈現(xiàn)事實(shí)：野生雄性不育株的發(fā)現(xiàn)，大大提高了雜交育種的效率。
拓展延伸：野生稻，野生大豆等，并不是因?yàn)槠鋽?shù)量稀少或?yàn)l危，而是我們?yōu)榱吮Ｗo(hù)基因的多樣性，而將其保護(hù)起來(lái)。
回歸教材：分析教材中雜交小麥的例子，歸納雜交育種的優(yōu)缺點(diǎn)。
歸納小結(jié)：雜交育種的原理、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
（3）誘變育種
辨析概念：講述誘變育種原理、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
呈現(xiàn)事實(shí)并講述：太空育種原理圖和流程圖。
歸納小結(jié)：誘變育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
（4）轉(zhuǎn)基因育種
原理解析：講解轉(zhuǎn)基因育種原理。
案例分析：通過了解Bt基因轉(zhuǎn)入水稻，培育抗蟲水稻，了解轉(zhuǎn)基因育種是一種定向育種。
案例分析：了解Bt基因轉(zhuǎn)入棉花、玉米、水稻等多種作物，認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)基因育種有不受生物體間親緣關(guān)系的限制，打破不同物種間天然雜交的屏障的優(yōu)點(diǎn)。
歸納小結(jié)：轉(zhuǎn)基因育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
3.回顧水稻育種革命，展望育種未來(lái)
圖表展示：三次水稻育種革命。
歸納總結(jié)：水稻育種革命，展望育種未來(lái)。
從哈密瓜引種，引出人工選擇的概念和馴化和育種的概念。通過回歸教材講解人工選育高產(chǎn)奶牛，分析人工選育優(yōu)缺點(diǎn)。
重點(diǎn)解析：
通過講解水稻育種發(fā)展歷程，了解人工選育、雜交育種、誘變育種、轉(zhuǎn)基因育種的原理、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。形成科技的進(jìn)步不斷改善育種方法，關(guān)注育種技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)給人類生活帶來(lái)的影響。
課堂總結(jié)板書設(shè)計(jì)
歸納總結(jié)

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