7.2.5生物的变异
一、教学重难点
【教学重点】
变异的概念和原因是本节内容的重点。
【教学难点】
人类应用遗传变异原理培育新品种。
二、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入 2022年11月17日，首个新冠病毒鹿传人证据出现：白尾鹿体内检测出病毒新变种。其他生物也会发生变异，可见，变异是广泛存在的。 观看思考 激趣引入
变异的现象与分类 出示鸟在进化的过程中的变异。讲述变异的概念：生物的亲代与子代之间、子代与子代个体之间在性状上的差异称为变异。生物多样性的本质是基因的多样性，基因多样性是物种多样性的基础，多种多样的生物与各种非生物环境共同构成了生态系统多样性。
花生果实大小的变异 提出问题：花生的种子大小存在变异吗？ 作出假设：花生的种子大小存在变异 制定计划：调查法，测量；样本容量 实施计划：随机取样，测量不同品种花生种子长轴长度。 得出结论：如果实验结果是“不同品种花生种子长轴长度有差异；同种花生种子长轴长度有差异。”则可以得出结论“花生的种子大小存在变异”。
变异的现象与分类 展示幻灯片并提问，幻灯片中所讲的两个实例中的变异是由什么原因引起的？ 结论：由遗传物质发生改变所引起的变异。如：人的眼睛的虹膜有褐色和蓝色、人的辨色能力有正常的和色盲等。 单纯由环境引起的变异，如果没有影响到遗传物质基础，就不会遗传给后代。如：断了尾巴的老鼠、温室里的韭黄等。 （1）遗传物质决定——可遗传的变异 （2）外界环境影响——不遗传的变异
生物变异的应用 人工选择培育：从产奶量不同的奶牛中选择繁育出高产奶牛。分析原因：不同的奶牛控制产奶量的基因组成不同，通过人工选择可以将产量高的奶牛选择出来，这种奶牛含有控制高产奶量的遗传物质，经过繁殖，再从下一代中选择产奶量多的奶牛，最终可以得到高产奶牛。 杂交育种：展示幻灯片，通过杂交选择出高产抗倒伏小麦。分析原因：通过杂交，低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基因传给了高产不抗倒伏的小麦，抗倒伏基因与高产基因组合到一起，可以产生高产抗倒伏小麦。 诱变育种：展示幻灯片，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。 总结：生物界的变异现象是普遍存在的。根据变异产生的原因，可以分为可遗传的变异和不可遗传的变异；变异为生物进化提供了原始材料，根据生物的变异特性，人们可以培育出各种生物新品种。 展示幻灯片，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
课堂小结
- 2 -(共43张PPT)
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人教版 八年级下册
1.通过观看视频和图片，基于事实性知识概述变异的概念和特点。
LEARNING OBJECTIVES
学习目标
3.举例说出遗传育种的几种方法，以及在生产中的应用。
LEARNING OBJECTIVES
2.通过一些材料分析，举例说出可遗传的变异和不遗传的变异，并能说出引起两种变异的原因。
4.通过探究活动使学生在取样、测量、整理数据、画曲线图等方面得到训练，并使学生通过实验得出变异是普遍存在的结论。
5.关注高科技给人类社会带来的影响； 能用科学的态度和方法来解释生活现象。
生物的变异
新冠病毒已变异了
2022年11月17日，首个新冠病毒鹿传人证据出现：白尾鹿体内检测出病毒新变种。
从遗传和变异的角度来看，病毒的变异是正常，在自然界，生物的变异是无时不刻不在发生的。
播放视频
播放视频
变异的现象与分类
红腹灰雀
鸟喙成三角形
北灰鹟
这些小鸟长着又小又尖的喙
鹦嘴鹬
它们像探针一样的喙又长又细
秋沙鸭
鸟喙比较扁平
苍鹰
锋利弯曲的喙
小黄头美洲鹫
喙与苍鹰类似并且有明显的钩状末端
反嘴鹬
像镰刀样的鸟喙
黑色剪嘴欧
剪嘴鸥的下喙较厚、较长
厚嘴巨嘴鸟
吃大型水果的鸟通常有更大的喙
CLAW
爪子
翅膀
WING
变异的现象与分类
南斧蛤[gé]
CLAM
FROG
骨首蛙
变异的现象与分类
变异的现象与分类
生物多样性的本质是基因的多样性，基因多样性是物种多样性的基础，多种多样的生物与各种非生物环境共同构成了生态系统多样性。
生物多样性
BIODIVERSITY
生物多样性的本质是基因的多样性，基因多样性是物种多样性的基础，多种多样的生物与各种非生物环境共同构成了生态系统多样性。
生物多样性
变异的现象与分类
我们平时吃的花生有大小不同的品种。如果我们将大花生的种子种在贫瘠的土壤中，其果实会变小；将小花生的种子种在肥沃的土壤中，其果实会变大；将两个品种的花生种在相同的环境中，大花生结的果实比小花生结的果实大。为什么会出现这种现象呢？
大花生
小花生
变异的现象与分类
提出问题
Ⅰ
花生的种子大小存在变异吗？
探究：花生果实大小的变异
作出假设
Ⅱ
花生的种子大小存在变异。
制定计划
Ⅲ
调查法，测量；样本容量。
实施计划
Ⅳ
随机取样，测量不同品种花生种子长轴长度。
得出结论
Ⅴ
如果实验结果是“不同品种花生种子长轴长度有差异；同种花生种子长轴长度有差异。”则可以得出结论“花生的种子大小存在变异”。
表达交流
Ⅵ
......
变异的现象与分类
制订计划并实施
要做到随机取样。
Ⅰ
样品要有足够的数量，建议不要少于30枚。
Ⅱ
建议测量果实的长轴的长短，长短以毫米计。
Ⅲ
选择和设计适当的测量工具和测量方法。
Ⅳ
用坐标纸绘制曲线图，水平轴为果实的长度，纵轴为样品的个数，依据两数的相交点，连成曲线。
Ⅴ
测量的结果也可以用柱形图表示。
Ⅵ
种子大小，人类身高这种数量性状需要进行测量。我们可以用调查法来研究种子的大小差异。本实验选用抽样调查法，在取样过程中要注意随机取样和样本容量。在设计实验时，要注意实验预期，得到什么样的结果，可以得出什么样的结论。在本实验中如果实验结果是“不同品种花生种子长轴长度有差异；同种花生种子长轴长度有差异。”则可以得出结论“花生的种子大小存在变异”。
变异的现象与分类
变异的现象与分类
大花生种子长轴长度（单位mm）
23 18 20 28 19 20 22 22 21 23
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
25 19 17 18 21 18 19 22 21 16
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
14 17 20 18 18 19 17 18 20 22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10-11 12-13 14-15 16-17 18-19 20-21 22-23 24-25 26-27
0 0 1 4 11 7 6 1 0
长度
数量
整理数据
(mm)
我们可以看出，两种花生总体上存在差异，每种花生个体间也存在着差异。利用数据和图表能够更好的描述这种变异。
变异的现象与分类
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
8-9
10-11
20-21
12-13
14-15
16-17
18-19
22-23
24-25
26-27
0
0
0
1
6
0
17
1
5
4
1
11
7
6
1
0
花生大小概率统计
小花生
大花生
变异的现象与分类
要回答这些问题，我们首先需要了解一下生物产生变异的类型和生物变异的原因。
为什么大花生的种子普遍比较大，小花生的种子普遍比较小呢？
Ⅰ
把大花生的种子种在贫瘠的土壤中，把小花生的种子种到肥沃的土壤中，它们结出的种子会怎样呢？你作出推测的依据是什么？
Ⅱ
从大花生中选择一粒饱满颗粒的大花生种子种子下去，所收获的种子一定都是大的吗？
Ⅲ
1986年
前苏联切尔诺贝利核灾难
太空育种
4倍体草莓
2倍体草莓
白化狒狒
白化黑猩猩
白化狒狒
白化黑猩猩
变异的现象与分类
可遗传的变异：
由遗传物质改变引起的变异。
老人长时间开货车一直光照射右边脸
光长时间照射右脸
军训时皮肤变黢黑
军训时皮肤变黢黑
变异的现象与分类
橘
枳
不可遗传的变异：单纯由环境引起的变异，如果没有影响到遗传物质，就不会遗传给后代，是不遗传的变异。
体色变异有利吗？
变异是否有利
取决于什么呢？
变异的现象与分类
19世纪的英国，工业发达，由于黑烟的污染，浅色桦尺蛾停息在灰黑色的树干上，目标显著，易被鸟类发现而不易生存；
深色桦尺蛾停息在灰黑色的树干上，体色与环境比较一致，不易被鸟类发现而生存下来；这样经过一代代选择，所以在工业污染区的深色桦尺蛾占多数。
FLY
残翅果蝇
长翅果蝇
FLY
变异的现象与分类
经常刮海风的海岛
根据对后代是否有利
可遗传变异
有利变异
不利变异
适应复杂多变的环境
人类应用遗传变异原理培育新品种
家养原鸡，产生不同变异
有些变异得到遗传积累
根据人们的需要和爱好，进行选育
逐代定向选择，培育出不同新品种
环境无法制造可遗传变异，但它决定了变异是否有利。野鸡适应环境，但是产蛋比较少。如果想要想产蛋比较高的新品种 ，可以怎么做呢？或想要得到观赏性质的鸡，怎么办呢？
人类应用遗传变异原理培育新品种
产量不同的奶牛
选择、繁育
选择、繁育
高产奶牛
我们选择产奶多的奶牛，让其繁育后代，将控制这种性状的基因保留下来。在有性生殖过程中，还会产生变异，在第二代奶牛中仍然有产奶多的和产奶少的奶牛。我们继续选择产奶多的奶牛进行繁育，经过一代一代选择繁育，选育出高产奶牛，这就是人工选择培育。
人工选择培育
人类应用遗传变异原理培育新品种
Common goldfish
Black Telescope
Bubble Eye
Celestial Eye
Comet
Tosakin
Ryukin
Tamasaba
Shubunkin
Lionchu
Fantail
Lionhead
Oranda
Pearlscale
Pompom
Veiltail
Ranchu
Telescope
金鱼的由来
F
人类应用遗传变异原理培育新品种
家畜、家禽和一些农作物都是通过人工选择和繁殖得到的。
驯化：是指人类利用植物或动物，通过选择性繁殖，将其转化为对人类有益的物种。
人类应用遗传变异原理培育新品种
假设现有长毛立耳猫和短毛折耳猫，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫？写出育种方案。
长毛立耳猫
短毛折耳猫
长毛折耳猫
人类应用遗传变异原理培育新品种
荷斯坦牛
COW
COW
中国黄牛
COW
中国荷斯坦牛
泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。
人类应用遗传变异原理培育新品种
青霉素
1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。
杂交可以使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上。比如高产易倒伏和低产抗倒伏的小麦亲本杂交，后代既有高产抗倒伏的也有高产易倒伏的，我们选育高产倒伏的后代进行进一步培育，直至获得优良性状稳定新品种。这就是利用有性生殖和基因重新组合的原理进行杂交育种。
杂交育种
人类应用遗传变异原理培育新品种
水稻基因重组——杂交水稻
从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。
高产易倒伏小麦
低产抗倒伏小麦
高产抗倒伏小麦
这些太空蔬菜和普通蔬菜有什么性状区别呢？
人类应用遗传变异原理培育新品种
人类应用遗传变异原理培育新品种
宇宙射线微重力
Ⅱ
种子遗传基因变异
Ⅲ
返回地球进行选优
Ⅳ
种植和培育
Ⅴ
种子随返回式航天器进入太空
Ⅰ
诱变育种
利用激光、射线、药物处理等手段，诱发生物体的遗传物质发生改变，导致生物的某些性状产生新的变异，并从中选育新品种，这属于诱变育种。
太空育种，也被称为空间诱导育种，是我国主要的航天任务之一。
课堂小结
CLASS SUMMARY
生物的变异
种类
不可遗传变异
应用
不利变异
可遗传变异
有利变异
适应复杂多变的环境
人工选择育种
杂交育种
诱变育种
培育新品种
1. 下列生物的变异，能够遗传的是 ( )
A．水稻种在特别肥沃的稻田里产量增加
B．蒜苗用遮光物遮盖几天后叶子变黄
C．甜菜幼苗用药剂处理后细胞染色体数目增加，其含糖量也增加
D．举重运动员经锻炼后胸肌变得发达
随堂练习
PRACTICE IN CLASS
2. 下列变异中，属于可遗传变异的是（ ）
A.夏天多晒太阳皮肤变黑
B.头发由黑色染成棕色
C.整容手术形成的双眼皮
D.正常夫妇生白化病孩子
随堂练习
PRACTICE IN CLASS
3. 一种果蝇突变体(一种变异类型)在21℃的气温下生存能力很差，但当温度上升到25.5℃时，突变体的生存能力会大大提高，这说明（ ）
A.温度是影响突变体生存的唯一因素
B.环境条件的改变，对突变体都是有利的
C.果蝇产生的突变体都是与环境相适应的
D.突变体的有利还是有害取决于环境条件
随堂练习
PRACTICE IN CLASS
4. 养牛场要培育高产奶牛，最好的培育方法是（ ）
A. 人工选择培育
B. 诱导基因突变
C. 杂交培育
D. 以上三项都对
随堂练习
PRACTICE IN CLASS
5. 下列关于生物变异的叙述中，正确的是（ ）
A. 凡是变异都可遗传
B. 变异都是由于遗传物质的改变引起的
C. 变异对生物的生存都是有利的
D. 生物的变异是普遍存在的
随堂练习
PRACTICE IN CLASS
