第21章第2節(jié)生物的變異

1、第21章遺傳信息的延續(xù)性第2節(jié)生物的變異教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)目標(biāo)：1）通過全班同學(xué)間個(gè)體差異的比較活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)變異現(xiàn)象有初步認(rèn)識(shí)。2）知道變異有能遺傳的變異和不能遺傳的變異。3）初步了解變異的意義。4）初步了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用。2、能力目標(biāo)：通過對(duì)生物變異的分析討論，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，語言表達(dá)能力、信息處理能力。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)1）通過對(duì)生物變異的意義的討論，幫助學(xué)生樹立辨證唯物主義的觀念。2）通過學(xué)習(xí)“變異在生產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用”和“轉(zhuǎn)基因技術(shù)”的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生進(jìn)行生命科學(xué)價(jià)值觀的教育。教學(xué)難點(diǎn)：1、 重點(diǎn)：變異的類型及意義，轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用。2、 難點(diǎn)：能遺傳的變異。教學(xué)過程：

2、一、引言：在上一節(jié)的學(xué)習(xí)中，我們?cè)?jīng)討論過人的上眼瞼的遺傳問題。這節(jié)課我們首先從人的上眼瞼的遺傳問題開始我們新的問題的研究。有一對(duì)夫婦，他們有兩個(gè)孩子。爸爸、媽媽的上眼瞼是雙眼皮。兩個(gè)孩子，一個(gè)孩子為雙眼皮，另一個(gè)孩子為單眼皮。即雙眼皮的孩子繼承了父母雙親的性狀，這種現(xiàn)象叫做遺傳。另一個(gè)孩子的上眼瞼與雙親不同，是不是也叫做遺傳？若是遺傳，為什么與父母的性狀不相同？若不是，叫做什么？與遺傳現(xiàn)象伴隨存在的另一種生命現(xiàn)象就是變異。二、課題：第二節(jié)生物的變異（一）變異的現(xiàn)象與概念在自然界中，與遺傳現(xiàn)象一樣，變異現(xiàn)象是普遍存在的。提問，討論：在我們周圍，可以看到哪些現(xiàn)象是變異現(xiàn)象？根據(jù)同學(xué)們的討論，什么

3、叫做變異？請(qǐng)做一個(gè)小結(jié)。變異：生物的親代與子代之間、子代與子代個(gè)體之間在性狀上的差異稱為變異?；蛏镌谏尺^程中，在上下代之間、子代之間表現(xiàn)出的性狀差異。提問：比較遺傳和變異兩個(gè)概念，兩個(gè)概念有什么共同點(diǎn)，有什么差異？生物的遺傳和變異都是通過生物的生殖過程實(shí)現(xiàn)的。在生物的生殖過程中，上下代之間的相似性為遺傳。但是生物的后代不會(huì)也不可能完全與祖先一樣。后代在繼承親代特征的主要特點(diǎn)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一定的差異，這些差異稱為變異。所以，我們所說的變異是在遺傳的基礎(chǔ)上的變異，變異是在一定范圍內(nèi)的變化。小貓與大貓的樣子有所不同，但是小貓仍舊是貓，并沒有變?yōu)槠渌?。提出問題：為什么說變異是在遺傳的基礎(chǔ)上的變異？

4、這種說法是否有根據(jù)？（二）變異的原因1外界環(huán)境的影響：在我們觀察到的變異中，有些是由于外界環(huán)境的影響產(chǎn)生的。在我們剛才提出的變異現(xiàn)象中，哪些是屬于這一類？提問，討論：同一品種的小麥種在不同的田里，小麥的麥穗有大穗、小穗，產(chǎn)生大穗、小穗的原因可能是什么？你如何證明這些差異是由于環(huán)境影響造成的？將大穗和小穗上的種子收獲后分別種到田里，它們的后代會(huì)如何？小結(jié)：田中小麥的大穗和小穗的變異是由環(huán)境變化引起的，這種變異一般是不能遺傳的。提問：什么因素引起的變異可以傳遞給后代？我們?cè)賮砜纯戳硪环N情況。2遺傳物質(zhì)的變化：提問，討論：一個(gè)孩子單眼皮。但是，他的父母是雙眼皮，這種變異是怎樣產(chǎn)生的？這種變異是否可以

5、傳遞給后代呢？我們從上一節(jié)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)知道，若這個(gè)孩子是單眼皮，他的雙眼皮的父母的基因組成一定是Aa、Aa。孩子與父母的性狀不同，是因?yàn)樵谏尺^程中父母?jìng)鹘o了他決定單眼皮的基因。也就是說，他的遺傳物質(zhì)組成與父母有了差異，因此產(chǎn)生了與父母不同的性狀。他的這種性狀可以是通過生殖過程傳遞給他的后代。小結(jié)：這種變異是由遺傳物質(zhì)變化引起的，這種變異是可以遺傳的。根據(jù)以上變異的原因，我們將變異分為兩類：遺傳的變異：變異由遺傳物質(zhì)決定；不遺傳的變異：變異由外界環(huán)境影響引起。請(qǐng)同學(xué)們?cè)俜治鰞蓚€(gè)例子。（1）某對(duì)色覺正常的夫婦生了一個(gè)色盲的兒子。（2）某兄弟二人，哥哥長(zhǎng)期在室外工作，弟弟長(zhǎng)期在室內(nèi)工作。哥哥與弟弟

6、相比臉色較黑。哪一種變異可以遺傳？為什么？提出問題：是否由環(huán)境影響引起的變異都是不能遺傳的變異？一些環(huán)境因素也可能使遺傳物質(zhì)發(fā)生改變。若環(huán)境影響引起了遺傳物質(zhì)的改變，這樣產(chǎn)生的變異是可以傳遞給后代的。根據(jù)這一原理，人類可以利用一些特殊環(huán)境因素使遺傳物質(zhì)改變而制造出能遺傳的變異為人類所用。所以，遺傳物質(zhì)是遺傳和變異這一生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。提出問題：變異對(duì)生物個(gè)體、對(duì)生物界會(huì)產(chǎn)生什么影響？（三）變異對(duì)生物個(gè)體的影響變異對(duì)生物個(gè)體有利、還是不利？這要看變異是否有利于生物的生存。我們看兩個(gè)例子。小麥要獲得高產(chǎn)，人們采取的辦法往往是多施肥、多澆水。肥多水多，小麥的莖稈會(huì)長(zhǎng)高，莖稈高，小麥成熟時(shí)容易倒伏，

7、又會(huì)造成糧食減產(chǎn)。在這種小麥中，出現(xiàn)矮稈小麥，可以抗倒伏，但不會(huì)影響小麥在肥多水多的情況下長(zhǎng)大穗。一些玉米植株發(fā)生變異會(huì)出現(xiàn)沒有葉綠素的白化苗。綠色植物生長(zhǎng)要進(jìn)行光合作用，這種白化苗就無法生存下去。提問：高稈小麥變異為矮稈小麥，綠色玉米苗變異為白化苗，這都是變異，他們對(duì)生物個(gè)體的生存有什么影響？前者有利于生存，后者不利于生存。根據(jù)變異是否有利于生物的生存，我們可以把變異分為兩類：有利變異和不利變異。（四）變異在生物進(jìn)化上的意義變異對(duì)進(jìn)化有重要意義。地球上環(huán)境復(fù)雜多樣，不斷變化。多種多樣的生物可以適應(yīng)不同的環(huán)境。此外，生物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、低等到高等的進(jìn)化，生物的變異為進(jìn)化提供了原始材料。變異對(duì)進(jìn)化

8、的重要意義，我們?cè)谙乱徽聦⒗^續(xù)學(xué)習(xí)。（五）變異在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用人類出于生存的需要，在遠(yuǎn)古時(shí)就開始注意遺傳和變異現(xiàn)象，并對(duì)遺傳變異的現(xiàn)象加以利用，特別是在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中。如春秋時(shí)代的楚辭中記載“馬母驢父，生子曰贏”，意思就是馬和驢的后代騾子表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。人類在農(nóng)業(yè)上利用變異的方法主要有這樣幾種：（1）在農(nóng)作物、家禽、家畜中，有許多對(duì)人類有益的變異，人類可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇、培育，獲得新的品種，如肉用牛和奶用牛的培育。（2）用雜交的方法，將不同生物個(gè)體的性狀重新組合，形成新的性狀組合的新品種。如高產(chǎn)不抗倒伏的小麥與產(chǎn)量不高但抗倒伏的小麥雜交，讓兩種小麥的遺傳物質(zhì)重新組合產(chǎn)生變異，可以培養(yǎng)

9、出高產(chǎn)同時(shí)抗倒伏的新的小麥品種。（3）為培養(yǎng)新的品種，也可以改變環(huán)境因素來影響遺傳物質(zhì)，使生物產(chǎn)生變異并對(duì)變異進(jìn)行選擇，培育出新品種。如用射線照射或用藥物處理植物的種子，種子產(chǎn)生變異后進(jìn)行選擇，選出有利于生產(chǎn)的變異培育成新品種。應(yīng)用以上方法，人類曾經(jīng)培育出許多品種。（六）轉(zhuǎn)基因技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家使用基因工程的方法來改變生物的基因從而改變生物的性狀創(chuàng)造新的生物。如將決定人的生長(zhǎng)激素的基因、決定人的胰島素的基因用基因工程的方法植入大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)，讓大腸桿菌發(fā)生變異，合成人所需要的生長(zhǎng)激素或者胰島素，造福于人類。遺傳工程（基因工程）：指按照預(yù)先設(shè)計(jì)的生物施工藍(lán)圖對(duì)基因進(jìn)行操縱，以達(dá)到定向改變生物性狀的目的。具體來說，是使用“外科手術(shù)”的方法把人們所需要的甲種生物的基因（目的基因）通過一定的方法引入乙種生物的細(xì)胞中，讓引入的基因在乙種生