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【学习目标】
学习目标 与 核心素养 生命观念:认识到变异是生物界普遍存在的现象,形成 “遗传与变异是生命的基本特征” 的观念。理解可遗传变异是生物进化的原材料,树立 “生物与环境相适应” 的进化观念。 科学探究:通过观察生活中的变异现象,尝试提出问题、分析原因,提升基于证据的探究能力。参与讨论变异对生物生存的影响,体验科学探究的过程。 科学思维:通过对比可遗传变异与不可遗传变异的实例,培养归纳与演绎、分析与综合的思维能力。辩证分析转基因技术的利弊,培养批判性思维。 社会责任:了解变异在育种、医药等领域的应用,认识生物学对社会发展的贡献。理性看待转基因技术,树立科学的安全意识和责任意识。
学习重点 1、变异的概念及普遍性。 2、可遗传变异与不可遗传变异的区别及原因。 3、变异在生物进化和育种中的应用。
学习难点 1、理解可遗传变异的本质是遗传信息发生改变。 2、辩证看待转基因技术的利与弊。
【课前预习】
1、子代与亲代之间以及子代个体之间的______,以及同一物种内不同个体之间的性状差异,都属于______。
2、生物的变异现象是______存在的。
3、由______发生变化引起的变异,能够______给后代,称为____________。
4、仅仅由______引起的、遗传信息没有发生改变的变异,一般______遗传给后代,称为____________。
5、对于生物自身生存来说,有的变异是______,有的变异是______。
6、能遗传的变异可以使生物产生______,或产生______,对生物的______具有重要意义。
7、利用高产、不抗倒伏小麦和低产、抗倒伏小麦进行______,可以获得______、______的小麦新品种,这种育种方法属于______。
8、把一种或几种外源性基因转入某种生物的______中,培育出表现转入基因所控制性状的生物,这一技术称为______。
9、转基因技术在______、______、______和______等领域有着广泛的应用前景。
10、我国批准商业化种植的转基因水果是____________,它能抵抗危害果树的______。
11、利用航天器将普通植物种子搭载到太空,借助太空特殊环境促进种子变异,经选育培育新品种的方式称为______。
12、我国在国际上首次完成了______在太空中 “从种子到种子” 的全生命周期培育。
13、水稻中出现抗倒伏的变异属于______,玉米出现白化苗的变异属于______。
14、可遗传的变异来源包括______、______和______(写出两种即可)。
15、对待转基因技术,我们应______看待,我国已建立转基因安全评价体系并颁布相关法规。
【课中研学】
问题 1:结合课本图片(同胎小猫、孪生兄弟、山茶花),举例说明什么是生物的变异?
问题 2:为什么说变异现象是普遍存在的?
问题 1:分析课本图 20-6 中,哪些变异是可遗传的?哪些是不可遗传的?
问题 2:判断可遗传变异和不可遗传变异的根本依据是什么?
问题 1:举例说明什么是有利变异和不利变异?
问题 2:可遗传的变异对生物进化有什么意义?
问题 1:杂交育种的原理是什么?
问题 2:转基因技术和太空育种分别属于哪种变异类型?
问题 3:举例说明转基因技术在生活中的应用。
【课堂总结】
1、知识梳理:
变异的概念:亲子代或子代个体间的性状差异,普遍存在。
变异的类型:
可遗传变异:遗传信息改变→能遗传给后代,是进化的原材料。
不可遗传变异:仅由环境引起→不能遗传。
变异的应用:杂交育种、转基因技术、太空育种等。
2、核心思想:
变异是生物进化的基础,人类可以利用变异为生产生活服务,同时要理性看待生物技术的风险。
【课堂练习】
1、下列现象不属于生物变异的是( )
A. 同胎小猫毛色不同
B. 孪生兄弟身高不同
C. 同一株山茶花颜色不同
D. 蝌蚪发育成青蛙
2、下列变异中,属于可遗传变异的是( )
A. 水肥充足的水稻籽粒饱满
B. 经太空育种培育的番茄新品种
C. 暗处生长的韭菜呈黄色
D. 长期户外工作的人皮肤变黑
3、下列关于变异的说法,错误的是( )
A. 变异是普遍存在的
B. 变异对生物的生存都是有利的
C. 可遗传变异由遗传信息改变引起
D. 不可遗传变异仅由环境引起
4、杂交育种的核心原理是( )
A. 基因突变
B. 基因重组
C. 染色体变异
D. 环境影响
5、我国首次在太空完成 “从种子到种子” 全生命周期培育的粮食作物是( )
A. 小麦
B. 玉米
C. 水稻
D. 大豆
【分层作业】
1、下列属于不可遗传变异的是( )
A. 异色瓢虫斑纹的差异
B. 转基因番木瓜抗病毒
C. 同株小麦在不同土壤中长势不同
D. 短腿安康羊的遗传
2、下列变异对生物生存有利的是( )
A. 玉米白化苗
B. 水稻抗倒伏
C. 果蝇残翅(多风环境)
D. 小麦不抗锈病
3、太空育种的本质是( )
A. 改变生物的生活环境
B. 诱导生物遗传信息改变
C. 使生物发生不可遗传变异
D. 直接培育出优良品种
4、综合题:观察下图异色瓢虫斑纹变异,回答问题:
(1)这种变异属于______(可遗传 / 不可遗传)变异,判断依据是______。
(2)这种变异对瓢虫的生存可能有什么影响?
5、下列关于变异与进化的关系,说法正确的是( )
A. 所有变异都能促进生物进化
B. 只有可遗传变异才能为进化提供原材料
C. 不可遗传变异是生物进化的主要动力
D. 变异的方向决定了生物进化的方向
6、下列育种方式与原理对应错误的是( )
A. 杂交育种 —— 基因重组
B. 转基因技术 —— 基因重组
C. 太空育种 —— 基因突变
D. 水肥管理 —— 不可遗传变异
7、关于转基因技术的说法,正确的是( )
A. 转基因产品完全没有安全风险
B. 我国禁止所有转基因产品的种植
C. 转基因技术只能应用于农业领域
D. 转基因技术能使生物产生可遗传变异
8、综合题(1 题)
阅读 “太空育种” 材料,回答问题:
(1)太空育种利用了太空环境中的哪些特殊条件?
(2)为什么太空育种获得的变异需要经过反复选育、试种才能推广?
(3)太空育种与杂交育种相比,有什么优势和不足?
【参考答案】
【课前预习】
1、性状差异;变异
2、普遍
3、遗传信息;遗传;可遗传的变异
4、环境条件;不能;不可遗传的变异
5、有利变异;不利变异
6、新的性状;新的生物类型;进化
7、杂交;高产、抗倒伏;杂交育种
8、遗传物质;转基因技术
9、农业;林业;医药(或环境保护)
10、转基因番木瓜;病毒
11、太空育种
12、水稻
13、有利变异;不利变异
14、基因突变;基因重组(或染色体变异)
15、理性
【课中研学】
探究点一
1、同一只母猫所生的小猫毛色不同、一对孪生兄弟相貌和身高存在差异、山茶花有多种形态和颜色,这些子代与亲代或子代个体之间的性状差异,都属于生物的变异。
2、自然界中,无论是动物、植物还是微生物,子代与亲代之间、子代个体之间都会存在性状差异,比如同一株植物的叶片大小、同一窝小狗的毛色等,因此变异是生物界普遍存在的生命现象。
探究点二
1、可遗传的变异:经太空搭载选育的番茄品种变异、短腿安康羊的变异(遗传信息发生改变);不可遗传的变异:同种小麦在肥沃和贫瘠土壤中长势不同的变异(仅由环境条件引起)。
2、根本依据是遗传信息是否发生改变:若遗传信息改变,则为可遗传变异;若仅由环境引起、遗传信息未改变,则为不可遗传变异。
探究点三
1、有利变异:水稻抗倒伏变异,有利于植株抵御风雨、提高产量;不利变异:玉米白化苗变异,因缺乏叶绿素无法进行光合作用,会导致幼苗死亡。
2、可遗传的变异能产生新性状或新生物类型,使生物适应不断变化的环境;如果没有可遗传的变异,就不会产生新的生物类型,生物也就无法进化。
探究点四
1、杂交育种的原理是基因重组,通过杂交将不同品种的优良基因(如高产基因和抗倒伏基因)组合在一起,从而选育出兼具多种优良性状的新品种。
2、两者都属于可遗传的变异,因为它们都改变了生物的遗传信息(转基因技术直接导入外源基因,太空育种通过太空环境诱导基因突变)。
3、农业:培育抗虫、耐除草剂的转基因作物;
医药:生产人胰岛素、疫苗等药物;
环保:利用转基因微生物吸收重金属、降解有毒化合物。
【课堂练习】
1、D ;2、B ;3、B ;4、B; 5、C
【分层作业】
基础练习答案
1、C ;2、B ;3、B;
4、(1)可遗传;异色瓢虫斑纹差异由遗传信息改变引起
(2)不同斑纹可能帮助瓢虫更好地伪装、躲避天敌,或影响求偶等生存行为(合理即可)。
能力提升答案
5、B ;6、B ;7、D ;
8、(1)强宇宙射线、高真空、微重力等太空特殊环境
(2)太空诱变产生的变异具有不定向性,多数变异是不利的,需要通过反复选育、试种,筛选出对人类有利、性状稳定的优良品种
(3)优势:能诱导产生新的基因和性状,变异范围更广;不足:变异方向不可控,需要大量筛选,育种周期较长(合理即可)。
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