八年级生物下册 第7单元 第2章 第5节 生物的变异教案1 （新版）新人教版-（新版）新人教版初中八年级下册生物教案.doc

第五节 生物的变异
○本节分析····
本节课是在学习了生物的遗传后，对基因决定生物性状有所了解的基础上所进行的知识延伸，并为下一节《生物的进化》奠定了理论基础，因此，本节课有着承上启下的作用。
教材通过“想一想，议一议”这样的情景，引导学生注意到同种生物之间所存在的各种差异，接着，又提供了不同品种的菊、不同品种的玉米果穗图片，以说明变异是普遍存在的。通过探究活动加深对生物的变异现象的理解。教材强调了变异的原因首先取决于遗传物质改变，其次也受环境的影响。在“人类应用遗传变异原理培育新品种”中，教材采用图文并茂的方式，让学生尝试着写出其中蕴含的科学道理，以加深对培育新品种的了解。
○学情分析····
学生已对生物的生殖发育、生物的性状以及决定性状的因素有所了解，但对生物变异知识还知之较少，因此，教师应从生活实际出发，充分利用教材的图片，引导学生去发现变异的存在，并进一步激发学生去探究变异的原因，以及变异在培育新品种中的应用。
○教学目标····
●知识与技能 
1．举例说出可遗传的变异和不可遗传的变异，并说出引起两种变异的原因。
2．举例说出生物的性状既受遗传物质的控制，又受环境因素的影响。
3．举例说出遗传育种的几种方法，以及在实践中的应用。
4．体验探究生物的一种变异，提高处理和分析数据的能力，并运用获得的数据说明生物变异是普遍存在的。
●过程与方法
通过探究活动，在取样、测量、整理数据、画曲线图等方面得到训练，并通过实验得出变异是普遍存在的结论。
●情感态度与价值观
1．关注高科技给人类社会带来的影响。
2．能用科学的态度和方法来解释生活现象。
3．通过探究性实验探索生命的奥秘，具有实事求是的科学态度、创新意识和团队合作精神。 
○教学重难点····
●教学重点
1．举例说出可遗传的变异和不可遗传的变异。
2．举例说出遗传育种在实践中的运用。
●教学难点
1．通过对探究结果的讨论，掌握可遗传变异和不可遗传变异，并能说出引起两种变异的原因。
2．体验调查生物变异的方法，提高处理调查数据和分析数据的能力。
○教学方法····
学案导学法、实验探究法、视频展示法，让学生在提问、设想、实验、表达、交流的活动中，体验探究的乐趣，提升科学探究的能力，通过视频的观看，认同生物知识与高科技的密切相关，提升科学素养。
○课前准备····
多媒体课件，视频资源，大、小两个品种的花生果实，直尺，圆规，学案等。
▲教学设计（一）………………（设计者 刘桂秋：市级学科带头人、市教学能手、市优质课一等奖获得者）
教 学 过 程 设 计
●导入新课
【师】请同学们看你桌上的花生，你能否找到完全相同的两个？
【生】学生努力找，回答不能。
【师】这种现象在生物学上就叫什么？
【生】变异。
【师】什么叫变异？
【生】变异是指亲子间及子代个体间的差异。
【师】这节课我们就来学习生物的变异。板书：第五节 生物的变异
［设计意图：从学生手中熟悉的大小花生果实中比较发现，很难找到完全相同的两个个体，引导学生分析其中蕴含的生物学知识，从而导出本节的学习。采用观察眼前的花生，一方面从两个不同品种的比较引出变异的概念，另一方面为下一步的探究实验做准备。］
●探究新知
一、生物的变异现象是普遍存在的
【师】请阅读教材第43页，完成学案的［自主学习1］。
【生】阅读教材并完成学案［自主学习1］。
【师】通过刚才同学们的讨论交流，你认为变异是个别现象吗？
【生】不是，是普遍现象。
【师】也就是说生物的变异现象是普遍存在的。板书：生物的变异现象是普遍存在的
［设计意图：教材开篇部分图文并茂，充分利用教材资源，培养学生认真阅读，善于思考的学习习惯，通过对不同品种的菊花和不同品种的玉米果穗的观察，增加学生的感性认识，从而启发学生自主思考，联系生活实际，说出自己身边常见的生物性状发生变异的实例。最后，教师点拨引导学生认同“生物的性状的变异是普遍存在的”事实，使学生形成“生物的性状的变异是普遍存在的”认识，加深学生对生物变异现象是普遍存在概念的理解。］
二、探究一种变异现象：花生果实大小的变异
【师】过渡。请同学们阅读教材44、45页，完成学案［探究活动1］，小组合作，完成实验方案的设计并达成共识，再做好分工，实验中组员之间要通力合作。最后分析实验数据，得出结论。
【生】阅读教材，进行实验，讨论并完成学案中的［探究活动1］。
【师】组织各小组展示自己的探究成果。
【生】展示成果，分析实验数据，得出相应的结论。
【师】根据你的实验过程和结果，回答45页的讨论题。
【生】1．大、小花生果实的长度分别处于一定范围内：大花生果实在长度值较大的范围内的数量要明显多于小花生果实的数量。
【生】2．大花生果实长度的平均值大于小花生果实的平均值。这种差异主要是品种不同，也就是遗传物质或者说基因不同造成。
【生】3．将大花生种在贫瘠的土壤上，其果实将会变小；将小花生的种子种在肥沃的土壤中，果实将会较大。因为环境的变化影响生物性状的表现。
【生】4．不一定，还要考虑遗传以及环境的原因。
【师】评价纠正，根据各小组探究的成果和所得的结论，我们一起总结一下。板书：二、探究一种变异现象：花生果实大小的变异
结论：大花生的平均值大，小花生的平均值小，这是由于品种的不同（遗传物质的差异）决定的，但同一品种的花生果实大小还受环境的影响。
【师】依据本探究实验你能总结出引起花生果实大小变异的原因有哪些吗？请结合教材46页第一自然段，完成学案［自主学习2］
【生】思考并阅读教材，完成学案［自主学习2］
【师生】板书：变异的类型：可遗传的变异和不遗传的变异。
［设计意图：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。初中学生好奇心强，对大、小花生存在的差异很感兴趣，通过自己亲自动手测量，绘制图表，分析数据，有利于培养学生探究意识和动手操作、分析解决问题的能力，培养学生的合作精神。通过数据的分析和实际生活经验的积累，引导学生推断引起变异的原因，得出生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果。］
三、人类应用遗传变异原理培育新品种
【师】过渡。生物的变异是普遍存在的，而且由遗传物质改变引起的变异是可遗传的，那我们可不可以利用可遗传的、对人类有益的变异，选择我们需要的品种呢？请阅读教材46、47页并观看视频。完成学案［自主学习3］
【生】阅读教材、观看视频，完成学案［自主学习3］
【师生】回答、讲解评价。通过学习我们知道，生物学知识更好的服务于我们的生活，更多的生物奥秘还等待着在座的同学们去研究呢！
［设计意图：这部分内容教材上图文并茂，让学生养成良好的阅读习惯，由于本部分与生物科技发展息息相关，结合视频资源充分调动学生学习生物并致力于研究生物的兴趣和信心。］
●课堂小结
【生】完成学案［归纳总结1］。
［设计意图：利用系统归纳的方式将知识系统化，掌握多种学习方法，便于生物的变异
生物性状的变异是 ，引起变异的原因是多种多样的。
原因
由 的变化引起的变异是 ，如 。
由 引起的变异，若没有影响到 ，就不会遗传给后代，是 ，如 。
在育种上的应用：如
探究一种
变异现象
探究方法：
步骤
提出问题
作出假设
制定计划并实施
得出结论并进行交流
记忆和牢固掌握知识。］
●随堂检测
1．下列生物性状的差异由变异直接导致的是（ ）
A．鸡和鸭的羽毛颜色不同  B．家蚕的幼虫和成虫有明显差异
C．父母双眼皮，后代单眼皮 D．青蛙的体色随环境变化而变化
2．下列生物的变异性状，不遗传的是（ ）
A．杂种小麦生产的高产抗倒伏性状
B．“南橘北枳”的口味色泽性状
C．经太空育种形成的太空椒个大性状
D．经人工选择繁育的奶牛高产奶量性状
3．在“探究花生果实大小的变异”实验中，某小组的四位同学设计对话如下：甲：怎样区分大花生和小花生？大花生里也有个儿小的，小花生里也有个儿大的呀！乙：花生果实的大小不同，是因为品种不同。丙：这样说不科学！大小花生是指它们果实大小的平均值而言。丁：要是栽培条件好，我想小花生也会长成大花生。请根据对话回答下列问题：
（1）四个同学的说法，属于假设的是 。
（2）如果要设计实验验证乙的假设是否成立，实验的变量应该是 ，实验中大、小花生的栽培条件应该是 。
（3）要比较两种花生的大小，丙提出处理数据的方法是 ，除此之外，还可以采用的方法是 （回答一种即可）。
答案：1．C 2．B 3．（1）乙、丁 （2）花生的品种 相同且适宜 （3）计算平均值 求和（或绘制曲线图或直方图）
●作业布置
完成课后习题和学案中的课后训练。
板 书 设 计
第五节 生物的变异
一、生物的变异现象（是普遍存在的）
二、探究一种变异现象：花生果实大小的变异
问题：
假设：
结论：大花生的平均值大，小花生的平均值小，这是由于品种的不同（基因有差异）决定的，但同一品种的花生果实大小还受环境的影响。
变异的类型
遗传的变异：遗传物质改变引起的
不遗传的变异：遗传物质没有改变，是由环境改变引起的

三、人类应用遗传变异原理培育新品种
教 学 反 思
本节课充分利用教材图片，联系学生生活实际，让学生理解生物的变异现象是普遍存在的，注重将知识应用到生活中，正确的解释身边的遗传和变异现象。
教学过程中充分发挥学生的主体作用，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，让学生再动手动脑中形成对概念的初步理解。这节内容虽然知识点不多，但是有些抽象，特别是探究实验不好处理，所以让学生以小组为单位，根据自己想探究的问题进行设计实验方案。
在应用遗传变异原理培育新品种方面，学生的生活经验较少，理解起来难度较大，如何提高这些原理教学的直观性是以后教学需要改进的地方。
▲教学设计（二）……………（设计者 于怀亮：市优质课一等奖获得者）
教 学 过 程 设 计
●导入新课
【师】中国有句谚语“一母生九子，连母十个样”，你从这句话中能悟出什么？
　　【生】这说的是变异现象。
　　【师】对，我们今天就来学习生物变异的知识。板书：第五节 生物的变异
　　【师】你还知道哪些变异现象？
　　【生】比如金鱼有许多种，菊花有许多颜色和形态，玉米有很多品种。
【师】说得很好。不同种类的生物固然千差万别，同种生物之间也存在各种各样的差异，这都源于生物的变异。
［设计意图：图片展示常见的变异图片，引导学生分析其中蕴含的生物学知识，从而导出学习课题。这样设计，一方面巩固前面学习的遗传和变异知识，另一方面增强的学生对生物变异的学习兴趣。］
●探究新知
　　【师】我们前面学过的各种相对性状，其实也是通过变异产生的。下面我们对一种性状的变异进行深入地探究。板书：一、探究一种变异现象
　　【师】按照课前分好的小组，每个小组有一份大花生，一份小花生，请你选择适当的工具，来测量每个花生的长度，同时作好记录。注意怎样测才能使误差降到最小？
　　【生】讨论使用什么样的测量工具，两人合作完成测量工作，并做好记录。
　　【师】把你们的数据进行整理，画出曲线图，找出最大值、最小值并计算出平均数。
【生】整理。
【师】通过测量你发现了什么？
　　【生】看着差不多的花生却有大有小。
【师】是的，生物的变异是普遍存在的（板书）。
　　【师】为什么花生会有大有小？大花生中有的个大、有的个小，是什么原因？小花生也一样有长有短，为什么？
【生】思考讨论，分析原因。
【师】尝试回答，评价总结：由于任何性状都是控制该性状的基因与环境共同作用的结果，所以基因组成相同的大花生（或小花生）果实的长度有长有短，这主要是环境引起的变异。但环境引起的变异程度是有限度的，所以大花生（或小花生）的果实大小总在一定范围内波动。
【生】是的，我画的曲线图就显示了这种情况。
【师】比较这类相对性状的差异，应该比较它们数量的平均值。你们计算的平均值有什么差异？
　　【生】大花生的大，小花生的小。
　　【师】正常情况下，大花生果实长度的平均值应大于小花生果实的平均值。这种差异主要是由于遗传物质的差异引起的。从以上分析中你能得出什么结论？
　　【生】花生果实长度的变异，有的是环境引起的，有的是遗传物质的变化引起的。
　　【师】这两种变异有什么本质的区别？
　　【生】由遗传物质改变引起的变异应该可以遗传，仅由环境引起而遗传物质未发生改变的变异是不能遗传的。
【师】评价并板书：变异的原因和类型。
［设计意图：本探究活动的目的是突出对科学探究能力的培养和科学方法的训练，训练学生处理数据和分析数据的能力。］
【师】人们在了解了遗传变异的原理后可以把它应用在培育新品种上，请同学们来看教材上的例子。板书：二、人类应用遗传变异原理培育新品种
　　【生】观看图片，思考其中的道理。
　　【师】由于遗传物质的变异，不同品种或同一品种的奶牛控制产奶量的基因组成可以不同，通过人工选择可以将产奶量高的奶牛选择出来（含有控制高产奶量的遗传物质），通过繁育，后代还会出现各种变异，再从中选择、繁育，数代后奶牛不但能够保持高产奶量，甚至会有不断增加的趋势。
　　【师】大家再来看看小麦的杂交育种是怎么回事？
　　【生】通过杂交，把高产和抗倒伏的基因组合在一起，即后代的性状既高产又抗倒伏。
　　【师】同学们判断正确。那太空椒又是怎么产生的？请看视频。
　　【生】观看视频。
　　【师】太空椒是在太空条件下，引起基因发生改变而培育成的新品种。
　　【生】就是基因突变吧？
　　【师】对，基因突变可以引起生物的变异。还有染色体的改变也可以引起变异。利用遗传变异的原理培育新品种的方法还有许多，同学们课后可以查阅资料，一起交流。
【师】出示“袁隆平与杂交水稻”的图片或有关录像资料，使学生认识到我国科学家的伟大和科技造福人类的实例。
［设计意图：学生首先阅读教材中的图片，提取有用信息，培养学生的识图能力、自学能力和解决问题的能力。同时鼓励生生交流，先进带动后进，后进学习先进，培养学生的合作精神。然后独立完成归纳总结，增强归纳能力。］
●课堂小结
【生】完成学案［归纳总结2］。
［设计意图：利用表格将知识化零为整，掌握多种学习方法，牢固掌握知识。第一个问题中蕴含着第二个问题的答案，使学生思维衔接，培养逻辑的思维方式。］
●随堂检测
完成教材48页练习。
答案：
1．（1）× （2）√ 2．B 3．C
4．这种变异能够遗传。由遗传的物质基础发生变化引起的变异是可遗传的变异。染色体属于遗传物质的基础。使用化学试剂使亲代细胞内的染色体加倍，当亲代细胞分裂产生生殖细胞时，生殖细胞内的染色体数也会比正常的增加一倍，产生可遗传变异。
●作业布置
完善学案并完成学案中的课后训练。
板 书 设 计
第五节 生物的变异
一、探究一种变异现象：花生果实大小的变异
1．提出问题：花生果实的大小是由于品种不同吗？
2．做出假设：不同品种的花生果实大小（平均值）是由品种的特性决定的。
3．得出结论：大花生的平均值大，小花生的平均值小，这是由于品种的不同（基因有差异）决定的，但同一品种的花生果实大小还受环境的影响。
4．变异的类型及原因：
可遗传的变异：遗传物质改变引起的
不遗传的变异：遗传物质没有改变，是由环境改变引起的
二、人类应用遗传变异原理培育新品种
教 学 反 思
本节课突出了对科学探究能力的培养和科学方法的训练，训练学生处理数据和分析数据的能力。在教学过程中注意理论联系实际，注重学生学法的指导，让学生体验探究生物变异的方法，提高处理数据和分析数据的能力，倡导探究性学习，分析资料，引导学生讨论、交流，层层深入。对于人类应用遗传变异原理培育新品种，则通过启发学生分析图片得出结论，有利于培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。
本节课内容抽象，有些知识点学生理解起来颇有难度，例如高产抗倒伏小麦涉及对等位基因的控制，如何突破这个知识点，降低理解难度是今后需要改进的重点。
▲备课资源………………………………………………
1．育种方法
选育新品种有好多方法，主要包括以下几种：
选择育种法。以自然变异为基础，根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
杂交育种法。用不同品种杂交获得杂种后，在杂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。
诱变育种法。是指人为地利用各种物力、化学、生物等因素来诱导生物发生变异，然后根据育种的目标从变异后代中选育新品种的方法。
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养技术将植物的花药（花粉）、未受精的子房、胚珠进行培养，获得单倍体植物进行育种的方法。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。
多倍体育种法。利用物理或化学方法使植物细胞的染色体数目加倍获得多倍体植物。利用这种育种方法可以使种间不同物种杂交成功而获得多倍体新物种。
遗传工程（基因工程）。指按照预先设计的生物施工蓝图对基因进行操纵，以达到定向改变生物性状的目的。具体来说，是使用“外科手术”的方法把人们所需要的家中生物的基因（目的基因）通过一定的方法引入到细胞中，让引入的基因在乙种生物的细胞中能够自我复制并正确地表达，从而使得乙种生物获得基因所控制的性状。通过这种方式获得新的生物品种。
几种育种方法的比较
名称
原理
方法
特点(优、缺点)
杂交育种
基因重组
杂交、自交
不同优良性状集中于同一个体；育种年限较长
诱变育种
基因突变
物理、化学因素诱变
提高变异频率，大幅度改良某些性状；但有利变异少，须大量处理供试材料
单倍体育种
染色体变异
花药离体培养成单倍体，再诱导染色体加倍
自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限；技术复杂，且须与杂交育种配合
多倍体育种
常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使之发育成多倍体植株
获得营养物质含量高的品种；发育延迟，结实率低
基因工程育种
基因重组
转基因技术将目的基因引入生物体内，培育新品种
打破物种界限，定向改变生物性状；可能引起生态危机
细胞融合技术
基因重组、染色体变异
不同或相同种生物原生质体融合
克服远缘杂交不亲和障碍；技术难度高
细胞核移植技术
将具备所需性性状的的体细胞核移植到去核卵中
可改良动物品种或保护濒危物种；技术要求高
2.基因突变、基因重组、染色体变异比较

基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
任何生物均可发生
真核、有性生殖、核遗传
真核生物、细胞核遗传

本质
基因结构改变，光镜下看不到，产生新基因，出现新性状
基因重新组合，产生新基因型，使性状重新组合
染色体内部结构改变或个别染色体增减或染色体组成倍增减，光镜下能看到
发生时期及原因
间期，碱基互补配对出现差错
减Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
细胞分裂时染色体不分离
发生可能
可能性很小
非常普遍
可能性较小
发生条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交，有性生殖过程中减数分裂和受精作用
外界条件剧变和内部因素的相互作用
后代变异类型出现频率
类型少，出现频率少，后代只个别性状发生变异
类型多，且出现频率大
类型少，出现频率少
种类
自然突变；人工诱变
基因自由组合；基因交换
染色体数目、结构变异
意义
变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料
为生物变异提供了极其丰富的来源，是生物多样性原因之一，对进化有重要意义
对生物进化有一定意义，单倍体或多倍体育种
3. 太空椒
太空椒是人类利用太空育种方法而获得的甜椒新品种。以航天诱变育种为主要途径，经多年选育稳定而成的太空椒5号为灯笼形，特大果，高产，抗病，肉厚，耐储运。平均单果重250克左右，最大果可达720克，连续坐果性强，单株可结商品果10个以上。露地栽培高50厘米左右，大棚栽培技术1米左右。叶面肥厚，叶色浓绿，Vc和可溶性糖的含量比一般甜椒高标准20%-30%，口味极佳。露地栽培亩产5000公斤左右，大棚栽培产量可达8000公斤。
据专家介绍，经历过太空遨游的辣椒种子，大多数都发生了遗传性基因突变，返回地面种植后，不仅植株明显增高增粗、果型增大了，产量也比原来普遍增长了20%以上，而且品质大为提高，作物肌体也更加强健，对病虫害的抗逆性比较强，太空椒果大色艳，籽少肉厚，除了产量增长以外，维生素c和可溶性固形物、铜铁等微量元素含量都比原来高出7%-20%。吃起来是清香润滑、又鲜又嫩，营养丰富，又红又辣。
航天育种培育出高产太空椒.利用卫星搭载农作物种子，开展空间育种技术研究和探索，是发展现代农业的一项全新尝试，我们眼前这些辣椒新品种就是黑龙江省农业科学院园艺分院生物技术中心采用航空诱变育种途径培育而成的。
4.金鱼和金鲫鱼
金鱼属鲤形目鲤科鲤属，和鲫鱼同属于一个物种，金鱼起源于中国，也称“金鲫鱼”，近似鲤鱼 但无口须，是由鲫鱼进化而成的观赏鱼类。金鱼的品种很多，颜色有红、橙、紫、蓝、墨、银白、五花等，分为文种、草种、龙种、蛋种四类。在12世纪已开始金鱼家化的遗传研究，经过长时间培育，品种不断优化，现在世界各国的金鱼都是直接或间接由中国引种的。
据统计金鱼大约有300多品种，还在不断出现新品种，基本分为五大类：草种：体形和鲫鱼类似，但颜色鲜艳，如：红鲫鱼。文种：体型俯视呈篆体的文字型故名。基本和龙种相似，但眼球不突出，如：“珍珠（于1900年培育出现）”，“翻鳃（于1911年培育出现）”等品种。龙种：是金鱼的典型品种，眼大膨出，尾鳍有四叶（双尾），如“龙睛（于1592年培育出现）”。蛋种：体型肥硕像蛋型故名。主要特征为没有背鳍，眼球不突出，如：“虎头”，“水泡眼（于1908年培育出现）”等。
在人类文明史上，中国金鱼已陪伴着人类生活了十几个世纪，是世界观赏鱼史上最早的品种。金鱼易于饲养，它身姿奇异，色彩绚丽，一般都是金黄色，形态优美。鱼能美化环境，很受人们的喜爱，是具有中国特色的观赏鱼。