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6.2.5 生物的变异（导学案）
1.理解生物变异的普遍性，能举例说明生物变异现象。
2.能准确区分可遗传的变异和不遗传的变异，并阐述引起两种变异的原因。
3.举例说出遗传育种的几种方法，如选育、杂交育种、基因工程育种、航天育种等，并了解其在生产中的应用。
【学习重点】
1.理解变异的普遍性。
2.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。
3.举例说出遗传育种的几种方法，以及在生产中的应用。
【学习难点】
1.花生果实大小变异的探究。
2.引起可遗传和不可遗传变异的原因。
1.变异是普遍存在的，首先决定于遗传物质的不同，其次与环境也有关系。
1）变异的定义： 指亲子代之间及子代个体之间的差异。
2）变异的普遍性：
“世界上没有两片完全相同的树叶”。不同种类的生物千差万别，同种生物之间也各不相同。
实例：不同品种的猫、鸡、菊花等。
3）根据变异是否遗传，可分为两类：
类型 定义 原因 实例
可遗传的变异 遗传物质发生变化引起的变异，能够遗传给后代。 主要是由于基因重组、基因突变或染色体变异。 杂交水稻、太空椒、转基因抗虫棉、人患白化病。
不遗传的变异 仅由环境条件引起，遗传物质没有改变，一般不会遗传给后代。 水、肥、光、温度等外界环境因素的影响。 同一品种的小麦，肥沃地比贫瘠地长势好；双胞胎因营养不同而身高有差异。
区分可遗传变异与不遗传变异的关键在于遗传物质是否改变。如：某人通过手术从单眼皮变成双眼皮，这个变化是不遗传的变异，原因是单纯由环境引起的变异，遗传物质没有发生改变，不会遗传给后代。
3.根据变异是否有利于自身的生存，可分为有利变异和不利变异。
4.培育新品种的方法
育种方法 原理 过程/特点 实例
选择育种 利用生物产生的可遗传变异，逐代选择、积累优良性状。 从变异群体中挑选符合要求的个体进行繁殖。 高产奶牛：从产奶量不同的奶牛中多代选择、繁育出高产奶牛。
杂交育种 基因重组 将不同品种的优良性状通过杂交组合在一起。 高产抗倒伏小麦：通过低产抗倒伏与高产易倒伏小麦杂交选育而成。
诱变育种 基因突变 利用物理或化学方法诱导基因发生突变，从中选育新品种。 太空椒：普通甜椒种子经太空失重、辐射等诱导基因突变后选育。
转基因育种 基因工程 将一种生物的特定基因转入另一种生物，使其获得新性状。 转基因抗虫棉：将苏云金杆菌的抗虫蛋白基因转入普通棉花。
（一）探究一种变异现象
活动一：认识变异的普遍性
【问题思考】观察猫妈妈与猫宝宝的合照以及不同品种猫的差异，结合俗语“一母生九子，连母十个样”，思考这描述的是什么生物现象？
答案：这描述的是生物的变异现象。
【问题思考】观察老师展示的不同品种的金鱼、孔雀、菊花、玉米果穗、鹦鹉、鸡等图片，从这些图片中你发现了什么？
答案：不同种类的生物之间千差万别，同种生物的不同个体之间也存在各种各样的差异。
【归纳总结】通过以上观察，你能总结出生物变异的什么特点？
答案：自然界中不存在两个完全相同的生物个体，生物性状的变异是普遍存在的。
活动二：探究花生果实大小的变异
【问题探究】根据实验情景，提出关于花生果实大小的问题，并作出假设。
答案：问题是花生果实大小存在变异吗？假设：花生果实大小存在变异。
【问题思考】在进行花生果实大小变异的探究实验时，为什么取样要随机取样，且样品不少于 30 粒？
答案：随机取样可以避免偶然性，样品不少于 30 粒能减少误差，使实验结果更具有代表性和可靠性。
【问题思考】在测量花生果实时，选择适当的测量工具（长尺，三角板）与测量方法，测量花生果实的长轴，以毫米计数，四舍五入。测量出花生果实的数据后，需要进行哪些操作？
答案：计算它们的平均值，并记录表格。
【问题思考】根据大花生和小花生的测量数据表格，分析得出了哪些结论？
答案：1、大花生里面有比较小的花生，小花生中有较大的花生；2、大花生果实长度的平均值 > 小花生长度的平均值。
【问题讨论】用语言描述两个品种的花生果实在不同长度范围内的数量分布状况，能得出什么结论？
答案：可以看出大花生和小花生在不同长度范围内的数量分布有差异，说明花生果实大小存在变异。
【问题讨论】分别计算并比较两个品种的花生果实长度的平均值，能得出什么结论？
答案：大花生果实长度的平均值大于小花生果实长度的平均值，说明不同品种的花生在大小上存在差异。
【问题讨论】把大花生的种子种在贫瘠的土壤中，把小花生的种子种在肥沃的土壤中，它们结出的果实会是怎样的，作出推测的依据是什么？
答案：大花生种子在贫瘠土壤中结出的果实可能会偏小，小花生种子在肥沃土壤中结出的果实可能会偏大。依据是生物的性状受基因的控制，同时又受环境的影响，环境的变化会影响生物性状的表现，但环境引起的变异程度是有一定限度的。
【问题讨论】从大花生中选择一粒饱满粒大的种子种下去，所收获的种子一定都是大的吗，为什么？
答案：不一定。因为生物的性状受基因的控制，同时又受环境的影响，即使是大花生的种子，在不同的环境条件下，结出的果实大小也可能会有所不同。
活动三：变异的种类
【问题思考】可遗传变异和不可遗传变异的判断方法是什么？
答案：变异的种类原因能否遗传，可遗传变异是由遗传物质改变引起的，能遗传；不可遗传变异是由环境引起的，遗传物质没有改变，不能遗传。
【问题思考】请分别举例说明可遗传变异和不可遗传变异的实例。
答案：可遗传变异实例：用化学药剂处理甜菜的幼苗，能够使甜菜细胞内的染色体数加倍，这样的甜菜含糖量比原产品种更高；白化病是由于某些基因的改变导致皮肤、眼睛、毛发等的色素缺乏的一种疾病。不可遗传变异实例：萝卜的地上部分由于长期受到阳光的照射，变成绿色，而萝卜的地下部分，没有受到光照呈白色；同卵双生的双胞胎兄弟，哥哥从事野外考察，弟弟在室内工作，一段时间后，哥哥比弟弟的皮肤黑一些。
【问题思考】什么是有利变异和不利变异？请举例说明。
答案：有利变异是指有利于生物生存的变异，如小麦中出现矮秆、抗倒伏的变异，并且不会影响产量；不利变异是指不利于生物生存的变异，如一些玉米植株发生变异会出现没有叶绿素的白化苗，这样的幼苗不能光合作用，会过早的死亡。
（二）人类应用遗传和变异原理培育新品种
活动一：分析育种实例
【问题探究】在培育高产奶牛新品种中，选择、繁育起什么作用？
答案：因为遗传物质的改变，不同品种或同一品种的奶牛控制产奶量的基因可能发生变化，通过人工选择可以将产奶量高的奶牛选出来，通过繁育，后代还会出现变异，再次选择繁育，经过数代，就会有高产奶牛，并且保持高产奶量。
【问题探究】为什么通过杂交能培育出既高产又抗倒伏的小麦新品种？
答案：通过杂交，低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基因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。
【问题探究】太空椒与普通甜椒相比，性状发生变化的原因是什么？
答案：太空椒是在太空的条件下，引起基因发生改变而培育成的新品种。
【问题探究】同杂交育种相比，转基因抗虫棉的育种有哪些明显优势？
答案：转基因育种能更快、更精准地引入所需基因，通过基因定向转移实现精准重组，突破物种界限，结合优良性状，从而提高了育种的效率和针对性。
活动二：总结育种方法
【归纳总结】回顾前面分析的育种实例，总结出常见的育种方法有哪些？
答案：选育、杂交育种、基因工程（转基因）、航天育种（太空育种）等。
问题思考：请分别说明每种育种方法的核心做法、实例和关键特点。
答案：（1）选育：核心做法是靠长期挑选，形成多样品种；实例有野甘蓝→苤蓝、甘蓝、花椰菜、紫甘蓝、西蓝花、孢子甘蓝等；关键特点是通过长期选择逐渐形成不同品种。
（2）杂交育种：核心做法是将有不同优点的生物杂交，让后代结合父母的优良性状；实例有水稻、小麦、油菜；奶牛、羊、鸡、鸭；花卉等；关键特点是使优良性状组合。
（3）基因工程（转基因）：核心做法是把特定基因转入农作物遗传物质，或去除不良基因；实例有转基因抗虫棉、转基因抗病毒番木瓜、转基因抗除草剂大豆等；关键特点是能精准引入或去除基因。
（4）航天育种（太空育种）：核心做法是将种子带至太空，利用太空辐射、失重诱变异，返回地球后再选育；实例有太空培育的优良植物品种等；关键特点是利用太空特殊环境诱导变异。
【归纳总结】对比不同育种方法的异同。
答案：相同点：都是利用生物的遗传和变异原理来培育新品种。不同点：选育是通过长期挑选；杂交育种是通过杂交使优良性状组合；基因工程是精准地进行基因操作；航天育种是利用太空环境诱导变异。
一、单选题
1．下列诗句或谚语中所蕴含的生物学知识，叙述不正确的是（ ）
A．盛开的桃花，有的粉的似霞，有的白的似雪——生物具有遗传现象
B．春色满园关不住，一枝红杏出墙来——生物对外界刺激作出反应
C．咬定青山不放松，立根原在破岩中——植物吸水的主要部位是根尖成熟区
D．桃花一簇开无主，可爱深红爱浅红——桃花的主要结构是雄蕊和雌蕊
【答案】A
【分析】遗传是指亲子代间性状的相似性，变异是指亲子间或子代个体间的差异。生物圈中生物的种类繁多，不同种类的生物之间千差万别，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。
【详解】A．盛开的桃花颜色不同，体现的是生物的变异现象，即同种生物个体之间性状的差异，并非遗传现象（遗传是指亲子代间性状的相似性），故A错误。
B．“红杏出墙”可能是由于墙壁遮挡了阳光，红杏受到墙外阳光这一外界刺激，表现出向光生长从而出墙，体现了生物能对外界刺激作出反应 ，故B正确。
C．植物根尖成熟区有大量根毛，增大了吸收面积，是吸水的主要部位，诗句描述松树扎根吸水，体现了这一生物学知识 ，故C正确。
D．雄蕊和雌蕊与桃花的生殖过程密切相关，是桃花的主要结构，故D正确。
故选A。
2．下列关于变异的说法，正确的是（ ）
A．变异都是有利的 B．变异都是可遗传的
C．变异是普遍存在的 D．变异都是由环境引起的
【答案】C
【分析】（1）生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异。按照变异对生物是否有利分为有利变异和不利变异，有利变异对生物生存是有利的，不利变异对生物生存是不利的。按照变异的原因可以分为可遗传的变异和不遗传的变异，可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，是不遗传的变异，不能遗传给后代。
（2）变异的普遍性：在自然界中，生物的变异是普遍存在的。无论是动物、植物还是微生物，不同个体之间都或多或少存在着差异。
【详解】A．变异分为有利变异和不利变异，并非所有变异都对生物生存有利，例如玉米的白化苗这种变异对玉米生存不利，A错误。
B．变异有可遗传变异和不可遗传变异，仅由环境因素引起，遗传物质未改变的变异不可遗传，所以变异不都是可遗传的，B错误。
C．在生物界，不同种类的生物之间以及同种生物的不同个体之间都普遍存在着变异现象，所以变异是普遍存在的，C正确。
D．变异的原因包括遗传物质改变和环境因素，由遗传物质改变引起的变异与环境无关，所以变异不都是由环境引起的，D错误。
故选C。
3．下列变异中，属于可遗传变异的是（ ）
A．长期在户外工作的人皮肤变黑
B．水肥充足的小麦穗大粒多
C．转基因技术培育的抗虫棉
D．经常练习举重的人肌肉发达
【答案】C
【分析】生物的变异是由于遗传物质发生改变（遗传物质的改变有基因重组、基因突变、染色体变异等）引起的，这种变异能遗传给下一代，称为可遗传的变异；生物的变异是由于环境条件引起的，遗传物质没有发生改变，这种变异一般不能遗传给下一代，称为不可遗传的变异。
【详解】A．长期日晒导致皮肤变黑是环境引起的表型变化，遗传物质未改变，A不符合题意。
B．水肥充足使小麦性状变化，未涉及遗传物质改变，B不符合题意。
C．转基因技术直接改变了棉花的遗传物质，属于可遗传变异，C符合题意。
D．肌肉发达由锻炼引起，遗传物质未变化，D不符合题意。
故选C。
4．下列关于生物的变异的叙述，正确的是（ ）
A．玉米有时会出现白化苗这属于不可遗传的变异
B．野生植物的所有变异都是对其有利的
C．父母表现正常但孩子患白化病属于可遗传变异
D．害虫为了适应大量施用农药的环境，产生了抗药性变异
【答案】C
【分析】生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异。生物的变异是由于遗传物质发生改变（遗传物质的改变有基因重组、基因突变、染色体变异等）引起的，这种变异能遗传给下一代，称为可遗传的变异；生物的变异是由于环境条件引起的，遗传物质没有发生改变，这种变异一般不能遗传给下一代，称为不可遗传的变异。
【详解】A．玉米有时会出现白化苗这是由体内遗传物质改变引起的，属于可遗传的变异，故A错误。
B．变异是随机发生的，野生植物的变异不一定都是有利的，变异可能是有利的、中性的或有害的，故B错误。
C．白化病是由基因改变引起的遗传病，父母表现正常但孩子患病，说明是隐性遗传，属于可遗传变异，故C正确。
D．害虫产生抗药性是自然选择的结果，是农药对变异进行选择的结果，而不是害虫主动产生的变异，故D错误。
故选C。
5．科学家将来自发光蘑菇的4个核心基因转入矮牵牛花中，得到了“萤火虫”矮牵牛花，这种牵牛花的花朵是白色的，但到了晚上会像萤火虫一样发出绿色荧光。该过程主要采用的生物技术是（ ）
A．转基因技术 B．克隆技术
C．嫁接技术 D．杂交技术
【答案】A
【分析】转基因技术是把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出转基因生物，就可能表现出转基因所控制的性状。
【详解】A．转基因技术是指利用DNA重组技术，将特定基因转移到受体生物中，并使之产生可预期的性状，这与题干中描述的操作完全一致，A符合题意。
B．克隆技术是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。虽然克隆技术也涉及到了生物体的改造，但它并不涉及基因的导入和表达，而是直接复制整个生物体，B不符合题意。
C．嫁接技术是把一个植物体的芽或枝，接在另一个植物体上，使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体，属于无性生殖的一种方式。题干中是将发光蘑菇的基因转入矮牵牛花中，并非植物的无性繁殖方式，所以该过程没有采用嫁接技术，C不符合题意。
D．杂交技术是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。题干中是将发光蘑菇的基因直接转入矮牵牛花中，并非通过交配的方式，所以该过程没有采用杂交技术，D不符合题意。
故选A。
6．下列生物工程中不能培育出新品种的技术是（ ）
A．转基因工程 B．克隆技术
C．杂交技术 D．选择繁育
【答案】B
【分析】克隆技术的核心是“复制”，而不是“创新”。新品种需要新的遗传变异或组合，而克隆技术不具备这一功能。因此，克隆技术不能培育新品种。
【详解】A．转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药、食品等方面，能够培育出新品种，A不符合题意。
B．克隆技术本身的含义是无性繁殖，即由同一个祖先的细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同，属于无性生殖，不能培育出新品，B符合题意。
C．杂交培育：用不同品种杂交获得杂交品种后，在杂交后代中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，能培育出新品，C不符合题意。
D．选择繁育（选择性育种）是通过人为选择具有理想性状的个体进行繁殖，逐步累积优良性状。例如从野生植物中选育高产作物。这也是培育新品种的常用方法，能培育出新出品，D不符合题意。
故选B。
7．杂交水稻之父袁隆平院士荣获“共和国勋章”，他培育的杂交水稻为人民的生活和社会发展作出了巨大贡献。以下多种方法也可以用于改良水稻品种，对应关系错误的是（ ）
A．将抗病基因导入水稻中——转基因技术
B．两个不同品种的水稻杂交——杂交技术
C．将水稻种子带到太空培育——太空育种
D．快速繁殖优质种苗并保持其性状——压条
【答案】D
【分析】（1）植物的有性生殖与无性生殖：有性生殖经过精子和卵细胞两性生殖细胞的结合，具有双亲的性状，能够产生可遗传的变异；无性生殖没有经过精子和卵细胞两性生殖细胞的结合，能够保持亲本的优良性状等。
（2）转基因技术：转基因技术是指利用分子生物学手段，将外源基因（来自其他生物或人工合成的基因）导入受体生物（如植物、动物、微生物）的基因组中，使其获得新的性状或功能的技术。
【详解】A．将抗病基因导入水稻中，就是把抗病基因转入到水稻的基因组中，使水稻具有抗病的性状，这符合转基因技术的定义，A正确。
B．两个不同品种的水稻杂交，就是将两个不同品种水稻的优良性状通过交配进行组合，然后通过选择和培育得到新的水稻品种，这属于杂交技术，B正确。
C．太空育种利用太空辐射等诱导种子基因突变，再经筛选获得新品种，属于诱变育种。将水稻种子带到太空培育，是利用太空的特殊环境（如宇宙射线、微重力等）使水稻种子发生变异，然后进行选育，这属于太空育种，C正确。
D．压条是将植物的枝、蔓压埋于湿润的基质中，待其生根后与母株割离，形成新植株的方法。压条繁殖的植株能保持母株的优良性状，但压条一般适用于枝条容易弯曲且不易折断的植物，且繁殖速度相对较慢，不是快速繁殖优质种苗的常用方法。快速繁殖优质种苗并保持其性状通常采用植物组织培养技术，它可以在短时间内大量繁殖出遗传性状一致的植株，D错误。
故选D。
8．19世纪，随着英国曼彻斯特地区工业的发展，大量煤烟把树干污染成了黑色。生活在此的桦蛾体色由之前多数浅色变成了多数深色，桦尺蛾的这种变异属于（ ）
①有利变异 ②不可遗传变异 ③可遗传变异 ④不利变异
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
【答案】B
【分析】自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择；达尔文的自然选择学说的内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。
【详解】①有利变异和不利变异是根据变异对生物生存和繁衍的影响来区分的 。有利变异是指那些能够增加生物体生存概率、繁殖成功率或在特定环境下提高其适应性的遗传变化，大量煤烟把树干污染成了黑色，生活在此的桦蛾体色由之前多数浅色变成了多数深色，有利于逃脱天敌的捕获，属于有利变异，故①正确；
②不可遗传变异是仅由环境因素（如光照、温度、营养条件）引起，遗传物质未发生变化，如土壤肥力差异导致的水稻产量变化，桦尺蛾由之前多数浅色变成了多数深色，是长期自然选择的结果，遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，故②错误；
③可遗传变异是 由基因突变、染色体变异、基因重组等遗传物质改变引起，如白化病、镰刀型细胞贫血症等，桦尺蛾由之前多数浅色变成了多数深色，是长期自然选择的结果，遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，故③正确；
④有利变异和不利变异是根据变异对生物生存和繁衍的影响来区分的 。不利变异则是指降低生物体生存能力、生长发育或者繁殖成功率的遗传改变 ，大量煤烟把树干污染成了黑色，生活在此的桦蛾体色由之前多数浅色变成了多数深色，有利于逃脱天敌的捕获，属于有利变异，故④错误。
故选B。
二、实验探究题
9．在探究“花生果实大小的变异”时，学习小组设计的实验方案如下：
第一步：从大花生和小花生袋中分别仔细挑选个头较均匀的5枚花生果实做样品；
第二步：测量花生果实长轴的长短，以毫米记（四舍五入，记录整数）；
第三步：将测量结果记录在表格中，并用坐标纸绘制曲线图，分析得出实验结论。
大花生 小花生
样品个数（枚） 8 10 8 4 4 8 12 6
长轴长度（毫米） 28 30 32 24 18 22 24 26
平均值（毫米） X 23
请回答问题：
(1)小秦在认真研究完该学习小组的实验方案后，认为有两处明显的错误：一是没有 取样；二是花生的数量太 ，容易出现偶然性。
(2)上表中X处的数值是 。
(3)在相同的种植条件下，大花生果实长轴长度的平均值大于小花生果实长轴长度的平均值，这种差异主要是由 不同引起的。
(4)为了探究“由于环境不同引起花生果实大小的差异”，小秦可设置 实验，分别将等量的相同花生种子种在贫瘠土壤和肥沃土壤中进行实验。在该过程中，小秦提出的问题是 ？
(5)通过以上实验可知，生物的性状表现是由 和 共同作用的结果。
【答案】(1) 随机 少
(2)29
(3)遗传物质
(4) 对照 不同土壤条件对花生果实大小是否有影响
(5) 基因 环境
【分析】科学探究的一般过程包括提出问题、作出假设、制订计划（即探究的方案：包括选择材料、设计方法步骤等）、实施计划、得出结论（分析所得的结果与假设是否相符）、表达和交流。
对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。
【详解】（1）为了使抽样检测的结果能够接近总体的真实情况，抽样时应当尽量避免实验的偶然性。要做到随机抽取一定量（建议不要少于30粒）的种子作样本。做实验要有充足的一定量的种子，5粒花生数量太少会有偶然性，不能说明一般性。
（2）大花生的长轴长度的平均值约为：（28+30+32+24）÷4=29（毫米）
（3）花生果实中，有的长一些，有的短一些，我们分别把它们称为大、小花生，花生果实长度的差异，这种现象称为变异。甲、乙两种花生大小的差异主要是由于遗传物质不同造成的。
（4）为了探究“由于环境不同引起花生果实大小的差异”，小秦可设置对照实验，分别将等量的相同花生种子种在贫瘠土壤和肥沃土壤中进行实验。根据探究的课题，可得知提出的问题是不同土壤条件对花生果实大小是否有影响？
（5）这个实验说明基因与性状的关系是基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。由此可知，生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果。
一、变异基本概念误区
1. 变异定义混淆
错误：认为变异仅指亲子代间差异，忽略子代个体间差异
正确：变异是指亲子间及子代个体间的差异（两个层面都包括）
2. 相对性状判断错误（高频易错）
错误：将 "不同生物的同一性状"（如猫的白毛和狗的黑毛）或 "同一生物的不同性状"（如人的双眼皮和大眼睛）当作相对性状
正确：相对性状必须同时满足：①同种生物 ②同一性状 ③不同表现类型
二、 可遗传变异 vs 不可遗传变异区分错误
易错表现 错误原因 正确判断方法
认为 "所有可见变异都可遗传"（如晒黑、整容） 忽略遗传物质是否改变这一本质区别 只有遗传物质改变引起的变异才是可遗传变异；环境引起但遗传物质未变的变异不可遗传
认为 "环境引起的变异一定不可遗传" 忽视环境可能通过影响遗传物质间接引起可遗传变异 变异类型判断看结果（能否在后代重复出现）：可在后代重复出现的变异为可遗传变异
混淆变异诱因与变异类型 不清楚 "诱因都是环境因素，但结果不同" 可遗传变异：环境→改变遗传物质→变异→可遗传不可遗传变异：环境→未改变遗传物质→变异→不可遗传
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6.2.5 生物的变异（导学案）
1.理解生物变异的普遍性，能举例说明生物变异现象。
2.能准确区分可遗传的变异和不遗传的变异，并阐述引起两种变异的原因。
3.举例说出遗传育种的几种方法，如选育、杂交育种、基因工程育种、航天育种等，并了解其在生产中的应用。
【学习重点】
1.理解变异的普遍性。
2.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。
3.举例说出遗传育种的几种方法，以及在生产中的应用。
【学习难点】
1.花生果实大小变异的探究。
2.引起可遗传和不可遗传变异的原因。
1.变异是普遍存在的，首先决定于遗传物质的不同，其次与环境也有关系。
1）变异的定义： 指亲子代之间及子代个体之间的差异。
2）变异的普遍性：
“世界上没有两片完全相同的树叶”。不同种类的生物千差万别，同种生物之间也各不相同。
实例：不同品种的猫、鸡、菊花等。
3）根据变异是否遗传，可分为两类：
类型 定义 原因 实例
可遗传的变异 遗传物质发生变化引起的变异，能够遗传给后代。 主要是由于基因重组、基因突变或染色体变异。 杂交水稻、太空椒、转基因抗虫棉、人患白化病。
不遗传的变异 仅由环境条件引起，遗传物质没有改变，一般不会遗传给后代。 水、肥、光、温度等外界环境因素的影响。 同一品种的小麦，肥沃地比贫瘠地长势好；双胞胎因营养不同而身高有差异。
区分可遗传变异与不遗传变异的关键在于遗传物质是否改变。如：某人通过手术从单眼皮变成双眼皮，这个变化是不遗传的变异，原因是单纯由环境引起的变异，遗传物质没有发生改变，不会遗传给后代。
3.根据变异是否有利于自身的生存，可分为有利变异和不利变异。
4.培育新品种的方法
育种方法 原理 过程/特点 实例
选择育种 利用生物产生的可遗传变异，逐代选择、积累优良性状。 从变异群体中挑选符合要求的个体进行繁殖。 高产奶牛：从产奶量不同的奶牛中多代选择、繁育出高产奶牛。
杂交育种 基因重组 将不同品种的优良性状通过杂交组合在一起。 高产抗倒伏小麦：通过低产抗倒伏与高产易倒伏小麦杂交选育而成。
诱变育种 基因突变 利用物理或化学方法诱导基因发生突变，从中选育新品种。 太空椒：普通甜椒种子经太空失重、辐射等诱导基因突变后选育。
转基因育种 基因工程 将一种生物的特定基因转入另一种生物，使其获得新性状。 转基因抗虫棉：将苏云金杆菌的抗虫蛋白基因转入普通棉花。
（一）探究一种变异现象
活动一：认识变异的普遍性
【问题思考】观察猫妈妈与猫宝宝的合照以及不同品种猫的差异，结合俗语“一母生九子，连母十个样”，思考这描述的是什么生物现象？
答案：
【问题思考】观察老师展示的不同品种的金鱼、孔雀、菊花、玉米果穗、鹦鹉、鸡等图片，从这些图片中你发现了什么？
答案：
【归纳总结】通过以上观察，你能总结出生物变异的什么特点？
答案：
活动二：探究花生果实大小的变异
【问题探究】根据实验情景，提出关于花生果实大小的问题，并作出假设。
答案：
【问题思考】在进行花生果实大小变异的探究实验时，为什么取样要随机取样，且样品不少于 30 粒？
答案：
【问题思考】在测量花生果实时，选择适当的测量工具（长尺，三角板）与测量方法，测量花生果实的长轴，以毫米计数，四舍五入。测量出花生果实的数据后，需要进行哪些操作？
答案：
【问题思考】根据大花生和小花生的测量数据表格，分析得出了哪些结论？
答案：
【问题讨论】用语言描述两个品种的花生果实在不同长度范围内的数量分布状况，能得出什么结论？
答案：
【问题讨论】分别计算并比较两个品种的花生果实长度的平均值，能得出什么结论？
答案：
【问题讨论】把大花生的种子种在贫瘠的土壤中，把小花生的种子种在肥沃的土壤中，它们结出的果实会是怎样的，作出推测的依据是什么？
答案：
【问题讨论】从大花生中选择一粒饱满粒大的种子种下去，所收获的种子一定都是大的吗，为什么？
答案：
活动三：变异的种类
【问题思考】可遗传变异和不可遗传变异的判断方法是什么？
答案：
【问题思考】请分别举例说明可遗传变异和不可遗传变异的实例。
答案：
【问题思考】什么是有利变异和不利变异？请举例说明。
答案：
（二）人类应用遗传和变异原理培育新品种
活动一：分析育种实例
【问题探究】在培育高产奶牛新品种中，选择、繁育起什么作用？
答案：
【问题探究】为什么通过杂交能培育出既高产又抗倒伏的小麦新品种？
答案：
【问题探究】太空椒与普通甜椒相比，性状发生变化的原因是什么？
答案：
【问题探究】同杂交育种相比，转基因抗虫棉的育种有哪些明显优势？
答案：
活动二：总结育种方法
【归纳总结】回顾前面分析的育种实例，总结出常见的育种方法有哪些？
答案：
问题思考：请分别说明每种育种方法的核心做法、实例和关键特点。
答案：
【归纳总结】对比不同育种方法的异同。
答案：
一、单选题
1．下列诗句或谚语中所蕴含的生物学知识，叙述不正确的是（ ）
A．盛开的桃花，有的粉的似霞，有的白的似雪——生物具有遗传现象
B．春色满园关不住，一枝红杏出墙来——生物对外界刺激作出反应
C．咬定青山不放松，立根原在破岩中——植物吸水的主要部位是根尖成熟区
D．桃花一簇开无主，可爱深红爱浅红——桃花的主要结构是雄蕊和雌蕊
2．下列关于变异的说法，正确的是（ ）
A．变异都是有利的 B．变异都是可遗传的
C．变异是普遍存在的 D．变异都是由环境引起的
3．下列变异中，属于可遗传变异的是（ ）
A．长期在户外工作的人皮肤变黑
B．水肥充足的小麦穗大粒多
C．转基因技术培育的抗虫棉
D．经常练习举重的人肌肉发达
4．下列关于生物的变异的叙述，正确的是（ ）
A．玉米有时会出现白化苗这属于不可遗传的变异
B．野生植物的所有变异都是对其有利的
C．父母表现正常但孩子患白化病属于可遗传变异
D．害虫为了适应大量施用农药的环境，产生了抗药性变异
5．科学家将来自发光蘑菇的4个核心基因转入矮牵牛花中，得到了“萤火虫”矮牵牛花，这种牵牛花的花朵是白色的，但到了晚上会像萤火虫一样发出绿色荧光。该过程主要采用的生物技术是（ ）
A．转基因技术 B．克隆技术
C．嫁接技术 D．杂交技术
6．下列生物工程中不能培育出新品种的技术是（ ）
A．转基因工程 B．克隆技术
C．杂交技术 D．选择繁育
7．杂交水稻之父袁隆平院士荣获“共和国勋章”，他培育的杂交水稻为人民的生活和社会发展作出了巨大贡献。以下多种方法也可以用于改良水稻品种，对应关系错误的是（ ）
A．将抗病基因导入水稻中——转基因技术
B．两个不同品种的水稻杂交——杂交技术
C．将水稻种子带到太空培育——太空育种
D．快速繁殖优质种苗并保持其性状——压条
8．19世纪，随着英国曼彻斯特地区工业的发展，大量煤烟把树干污染成了黑色。生活在此的桦蛾体色由之前多数浅色变成了多数深色，桦尺蛾的这种变异属于（ ）
①有利变异 ②不可遗传变异 ③可遗传变异 ④不利变异
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
二、实验探究题
9．在探究“花生果实大小的变异”时，学习小组设计的实验方案如下：
第一步：从大花生和小花生袋中分别仔细挑选个头较均匀的5枚花生果实做样品；
第二步：测量花生果实长轴的长短，以毫米记（四舍五入，记录整数）；
第三步：将测量结果记录在表格中，并用坐标纸绘制曲线图，分析得出实验结论。
大花生 小花生
样品个数（枚） 8 10 8 4 4 8 12 6
长轴长度（毫米） 28 30 32 24 18 22 24 26
平均值（毫米） X 23
请回答问题：
(1)小秦在认真研究完该学习小组的实验方案后，认为有两处明显的错误：一是没有 取样；二是花生的数量太 ，容易出现偶然性。
(2)上表中X处的数值是 。
(3)在相同的种植条件下，大花生果实长轴长度的平均值大于小花生果实长轴长度的平均值，这种差异主要是由 不同引起的。
(4)为了探究“由于环境不同引起花生果实大小的差异”，小秦可设置 实验，分别将等量的相同花生种子种在贫瘠土壤和肥沃土壤中进行实验。在该过程中，小秦提出的问题是 ？
(5)通过以上实验可知，生物的性状表现是由 和 共同作用的结果。
一、变异基本概念误区
1. 变异定义混淆
错误：认为变异仅指亲子代间差异，忽略子代个体间差异
正确：变异是指亲子间及子代个体间的差异（两个层面都包括）
2. 相对性状判断错误（高频易错）
错误：将 "不同生物的同一性状"（如猫的白毛和狗的黑毛）或 "同一生物的不同性状"（如人的双眼皮和大眼睛）当作相对性状
正确：相对性状必须同时满足：①同种生物 ②同一性状 ③不同表现类型
二、 可遗传变异 vs 不可遗传变异区分错误
易错表现 错误原因 正确判断方法
认为 "所有可见变异都可遗传"（如晒黑、整容） 忽略遗传物质是否改变这一本质区别 只有遗传物质改变引起的变异才是可遗传变异；环境引起但遗传物质未变的变异不可遗传
认为 "环境引起的变异一定不可遗传" 忽视环境可能通过影响遗传物质间接引起可遗传变异 变异类型判断看结果（能否在后代重复出现）：可在后代重复出现的变异为可遗传变异
混淆变异诱因与变异类型 不清楚 "诱因都是环境因素，但结果不同" 可遗传变异：环境→改变遗传物质→变异→可遗传不可遗传变异：环境→未改变遗传物质→变异→不可遗传
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