第一篇:《生物的變異現(xiàn)象》教學(xué)設(shè)計(jì)
《生物的變異現(xiàn)象》教學(xué)設(shè)計(jì)
1.知道變異也是生物的特征之一,在生物界是普遍存在的。
2.了解變異有兩種:可遺傳變異和不可遺傳變異。
3.能對(duì)同一種類的動(dòng)植物外形特征的差異性進(jìn)行觀察比較,并做出解釋。
1.重點(diǎn):知道變異也是生物的特征之一,在生物界是普遍存在的。
2.難點(diǎn):能對(duì)動(dòng)植物的特征及其差異性進(jìn)行分析,并做出解釋。
一、導(dǎo)入新課。
1、談話:上節(jié)課我們做了一個(gè)游戲,有的同學(xué)一下子就被認(rèn)出是誰家的孩子,甚至是誰家的孫子或?qū)O女,但是有的為什么很難被認(rèn)出來呢?
2、學(xué)生討論。
3、小結(jié):我們并不是和父母一模一樣,還有許多不一樣的地方。
二、了解生物變異的概念。
1、游戲:找找照片中這一家人在外形特征上有哪些不同,并記錄下來。
2、學(xué)生仔細(xì)觀察。
3、交流發(fā)言。
4、匯報(bào)課前圍繞自己家庭成員特征調(diào)查的結(jié)果。
5、小結(jié)。
6、統(tǒng)計(jì)各組數(shù)據(jù),匯總出全班的數(shù)據(jù)。
7、講解:變異。
三、認(rèn)識(shí)變異是普遍存在的。
1、提問:動(dòng)植物身上也有這樣的變異現(xiàn)象嗎?
2、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假設(shè)。
3、指導(dǎo)學(xué)生觀察教材上的插圖。
4、匯報(bào)交流。
5、小結(jié)。
6、指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第19頁關(guān)于三葉草的資料。
7、補(bǔ)充我國培育金魚的歷史,指導(dǎo)學(xué)生體會(huì)對(duì)生物變異現(xiàn)象的利用。
四、了解變異的種類。
1、用課件展示介紹變異的種類。
可遺傳的變異。
不可遺傳的變異。
2、小結(jié)。
第二篇:《生物的變異現(xiàn)象》教學(xué)設(shè)計(jì)
《生物的變異現(xiàn)象》教學(xué)設(shè)計(jì)
《生物的變異現(xiàn)象》教學(xué)設(shè)計(jì)
曾寶俊格致工作坊
本課是蘇教版小學(xué)《科學(xué)》六年級(jí)上冊“遺傳與變異”單元的第2課。在色彩斑斕的生物界中,遺傳和變異既是互相矛盾的,又是互相依存的?!耙荒锷抛樱B娘十個(gè)樣”,這講的就是變異現(xiàn)象。變異也是一種普遍的生命現(xiàn)象,指的是后代跟親代之間總是有所區(qū)別,存在著一些不同的特征。比方說,父母和兒女之間以及兒女彼此之間,總有些差異,這就是變異。如果說是因?yàn)橛辛诉z傳現(xiàn)象,人類才能夠把先進(jìn)的形態(tài)和生理性狀遺傳下來,代代相傳的話,那么也就可以說因?yàn)橛辛俗儺惉F(xiàn)象,人類才能夠不斷進(jìn)化,產(chǎn)生有別于其他生物的特征。
教材也是和上一課一樣,通過三個(gè)方面指導(dǎo)學(xué)生了解生物界的變異現(xiàn)象: 1.通過觀察比較一家人之間的不同來認(rèn)識(shí)變異現(xiàn)象的普遍存在;2.認(rèn)識(shí)生物的變異現(xiàn)象是普遍存在的;3.指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)變異的種類。
在本課上課前(建議最好安排在上節(jié)課結(jié)束時(shí)),教師向?qū)W生發(fā)放調(diào)查表,對(duì)自己家庭成員的某些性狀進(jìn)行調(diào)查;調(diào)查前教師應(yīng)注意:1.要求學(xué)生如實(shí)填寫表格中的內(nèi)容,不能為完成作業(yè)而隨便填寫。通過這項(xiàng)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度;2.向?qū)W生說明如何識(shí)別這些性狀特征,作出必要的解釋。
本課的教學(xué)目標(biāo)如下:
過程與方法
●能夠搜集有關(guān)生物變異方面的信息;
●能對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理,并能提出有關(guān)研究的問題;
●能用多種形式來表達(dá)交流研究的方法和結(jié)果。
知識(shí)與技能
●認(rèn)識(shí)同種生物的個(gè)體之間存在各種各樣的差異;
●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);
●知道變異有遺傳的變異和不遺傳的變異。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
●培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度;
●幫助學(xué)生樹立辯證的科學(xué)自然觀。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、談話導(dǎo)入新課
1.談話:上節(jié)課我們做了一個(gè)游戲,有的同學(xué)一下子就被認(rèn)出是誰家的孩子,甚至是誰家的孫子或?qū)O女,但是有的為什么很難被認(rèn)出來呢?
2.學(xué)生討論。
3.小結(jié):我們并不是和父母一模一樣的,還有很多不一樣的地方。(揭示課題)
二、了解生物變異的概念
1.游戲:找找照片中這一家人在外姓特征上有哪些不同,并記錄下來。
2.學(xué)生仔細(xì)觀察。
3.交流發(fā)言。
4.匯報(bào)課前圍繞自己家庭成員的特征調(diào)查的結(jié)果。
5.小結(jié):看來,我們大家都和自己的父母有很多不同的特征的,即使是照片上的雙胞胎也有好多不同的特征呢。那么,我們?nèi)嗤瑢W(xué)之間又有多大的差異呢?請(qǐng)各組完成桌上的調(diào)查表,作好記錄。
6.統(tǒng)計(jì)各組數(shù)據(jù),匯總出全班的數(shù)據(jù)。
7.講解:子代與父代之間、同一物種之間一般都或多或少地存在著一些不同的特征,這種現(xiàn)象稱為變異。
【評(píng)析】在教學(xué)過程中,既有發(fā)散思維,又有集中思維,有利于學(xué)生逐漸形成正確的思維方式和科學(xué)方法。這里創(chuàng)設(shè)了一個(gè)游戲的情境,讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中感悟、體驗(yàn),使得探究活動(dòng)在輕
松自然的氛圍中進(jìn)行。
三、認(rèn)識(shí)變異是普遍存在的
1.提問:動(dòng)植物身上也有這樣的變異現(xiàn)象存在嗎?
2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假設(shè)。
3.指導(dǎo)學(xué)生觀察教材46頁的插圖。
4.匯報(bào)交流。
5.小結(jié):同遺傳現(xiàn)象一樣,生物的變異現(xiàn)象也是普遍存在的。諺語說“一豬生九仔,連母十個(gè)樣”,指的就是變異現(xiàn)象。人們對(duì)生物的變異現(xiàn)象還有一些有趣的利用呢。
6.指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材47頁關(guān)于三葉草的資料。
7.補(bǔ)充我國培育金魚的歷史,指導(dǎo)學(xué)生體會(huì)對(duì)生物變異現(xiàn)象的利用。
【評(píng)析】通過以上活動(dòng),要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)同種生物的個(gè)體之間存在各種各樣的差異,這種差異是普遍存在的。但是這個(gè)部分做容易流于形式,為了免于淪落為空洞的說教,我們就要尋找一些有
說服力的資料,讓事實(shí)開口 “說話”,促使學(xué)生體會(huì)其中的道理。
四、了解變異的種類
1.課件展示介紹變異的種類。
(1)可遺傳的變異:由于遺傳物質(zhì)的變異,不同品種或同一品種的奶??刂飘a(chǎn)奶量的基因組成可以不同,通過人工選擇可以將產(chǎn)奶量高的奶牛選擇出來(含有控制高產(chǎn)奶量的遺傳物質(zhì)),通過繁育,后代還會(huì)出現(xiàn)各種變異,再從中選擇、繁育,數(shù)代后奶牛不但能夠保持高產(chǎn)奶量,甚至?xí)胁粩嘣黾拥内厔荨?/p>
(2)不可遺傳的變異:用眼不當(dāng),早成近視;車禍導(dǎo)致的后天殘疾等。
2.小結(jié):大自然是如此的千姿百態(tài)、豐富多彩,那是因?yàn)樯锏淖儺悺?/p>
【評(píng)析】注意了科學(xué)與社會(huì)、科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。希望教師結(jié)合教學(xué)進(jìn)程和相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,積極指導(dǎo)學(xué)生閱讀、討論。這對(duì)于提高學(xué)生積極的情感態(tài)度和形成正確的價(jià)值觀,將會(huì)有積極的意義。
教學(xué)片斷賞析
“認(rèn)識(shí)變異是普遍存在的”教學(xué)片斷
師:同學(xué)們,你們覺得動(dòng)植物身上也有這樣的變異現(xiàn)象存在嗎?
生:有的。
師:哪里可以看出來呢?
生:我們村里有個(gè)樣豬場,那里的一頭老母豬生下的小豬,顏色不一樣的,出了和它一樣顏色的,還有花豬和黑豬呢。
師:有道理。講的很好。
生:牛也是的,有的時(shí)候生的是母的,有的時(shí)候就是公的了。
師:你們認(rèn)為,這是變異嗎?
生:這個(gè)不是的。
生:無論生公的、母的都不算是變異的,要是生個(gè)不公不母的就是變異了。
(學(xué)生哈哈大笑)
師:你們別笑,姜偉說的還有點(diǎn)道理的。
師:好,下面我們來看一看書上
46頁的幾組生物圖片,你們有什么發(fā)現(xiàn)?
生;金魚的顏色不一樣。
生:鰭的形狀也不相同。
生:我還見過一種水泡金魚,眼睛兩邊有大水泡的。
……
【片斷評(píng)析】本環(huán)節(jié)的教學(xué)要求是體會(huì)到生物變異是普遍存在的,其實(shí)既然是普遍存在的,學(xué)生就一定可以感知到大量的事實(shí)。如果由教師直接灌輸給他們這樣的觀點(diǎn)和事實(shí),他們往往會(huì)覺得不過爾爾,學(xué)得然無味。讓他們自己來作出解釋,既可以滿足學(xué)生的表現(xiàn)欲,又有利于教師掌握他們的真實(shí)想法,是可謂一舉多得??!
第三篇:生物的變異現(xiàn)象教學(xué)反思
2.生物的變異現(xiàn)象教學(xué)反思
林明
教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察并描述圖片中動(dòng)植物的特征,如顏色、形狀等,對(duì)動(dòng)物的身體特征的差異性進(jìn)行分析,并做出解釋;通過查閱和收集有關(guān)生物的變異資料,知道變異也是生物的特征之一,在生物界普遍存在。初步了解了變異有兩種:可遺傳變異和不可遺傳的變異。并能初步判斷生活中的遺傳與變異現(xiàn)象。
第四篇:高二生物《染色體變異》教學(xué)設(shè)計(jì)
高中生物輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn
《染色體變異》教學(xué)設(shè)計(jì)
高二級(jí)
教學(xué)目標(biāo)
一、課標(biāo)要求
1、染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型(B.識(shí)記)。
2、染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念(B.識(shí)記)。
3、單倍體和多倍體的特點(diǎn),形成原因及其在育種上的意義(B:識(shí)記)。
4、人工誘導(dǎo)多倍體的育種上的應(yīng)用及成就(B:識(shí)記)。
二、教學(xué)過程
步驟
一、導(dǎo)入:
報(bào)紙幾日?qǐng)?bào)道,在上海第五人民醫(yī)院降生一貓叫綜合癥男嬰,嬰兒面容特殊:小頭小臉、眼距寬、塌鼻梁、皮紋改變,生長發(fā)育遲緩,智力低下,因哭聲像貓而得名,發(fā)病率只有十萬分之一,解放后全國有記載的僅20例。研究證明,這是因?yàn)槿说牡?號(hào)染色體部分缺失而引起的遺傳病。為什么染色體部分缺失就會(huì)引起這么嚴(yán)重的后果呢?
由本思考題,引出本節(jié)內(nèi)容。
步驟
二、講授新課
教師口述下列案例,引發(fā)學(xué)生對(duì)染色體變異的關(guān)注:(1)人的第5號(hào)染色體短臂缺失,患貓叫綜合癥。
(2)果蠅X染色體上某一區(qū)段的重復(fù),可使正常的卵圓形眼變?yōu)榘魻钛邸?/p>
(3)近日由杭州市中醫(yī)院婦科專家對(duì)一位來自浙江的婦女檢查發(fā)現(xiàn),她的第9號(hào)染色體臂內(nèi)倒位是導(dǎo)致她多年習(xí)慣性流產(chǎn)的病因。(4)如果人的第22號(hào)染色體和第14號(hào)染色體發(fā)生易位,會(huì)使人患慣性粒細(xì)胞白血病。
(5)如果女性少一條X染色體,記作45,X,患 綜合癥,并患有先天性心臟病,伴有蹼頸和肘外翻。(6)如果使蘿卜的染色體增加一倍則主根粗大產(chǎn)量高;如果使番茄的染色體增加一倍則所含的維生素C大約多了一倍。
老師:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述材料,分析染色體的變異包括哪些類型?染色體變異有什么特點(diǎn)?為什么?
學(xué)生:染色體變異可以分為結(jié)構(gòu)的變異和數(shù)目的變異。染色體變異對(duì)生物影響大多數(shù)是有害的,因?yàn)檫z傳物質(zhì)的穩(wěn)定性是生物長期進(jìn)化的結(jié)果,也是生物正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。
步驟
三、學(xué)生展示與小組合作
(小組展示1)染色體結(jié)構(gòu)的變異:
進(jìn)行方式:學(xué)生上臺(tái)展示的形式,學(xué)生分別以紙繪制出四種染色體變異的形式,讓大家通過圖示的形式,熟稔結(jié)構(gòu)變異的四種形式。(教師點(diǎn)撥指導(dǎo))
高中生物輔導(dǎo)網(wǎng)http://004km.cn(小組展示2)染色體數(shù)目的變異
教師:出示5幅圖,讓小組討論其染色體組數(shù)依次是多少,并嘗試總結(jié)其中的規(guī)律:
② ① ③ ④ 甲
乙
丙
丁
戊
答案:甲_____ 乙_____ 丙_____ 丁_____ 戊_____
小組:匯報(bào)結(jié)果,并且總結(jié)規(guī)律,不準(zhǔn)確或者不完善的,教師補(bǔ)充完善起來。
(小組展示3)
在立足小組掌握了染色體組的概念后,小組開始探索單倍體、二倍體和多倍體的概念。區(qū)分三個(gè)概念,并且舉出實(shí)例,說出其中的實(shí)質(zhì)區(qū)別。3分鐘后,同學(xué)上臺(tái)展示成果:(教師點(diǎn)撥:關(guān)鍵看發(fā)育的起點(diǎn)。)
單倍體:由配子發(fā)育而來,含配子染色體組數(shù)的是單倍體
二倍體及多倍體:由受精卵發(fā)育而來,含幾個(gè)染色體組就是幾倍體
(小組展示4)
單倍體植株和多倍體植株的特點(diǎn);學(xué)生小組展示,二者之間的區(qū)別,說明二者特點(diǎn)的應(yīng)用。
(小組展示5)
探究單倍體育種思路:小組探討,研究完成單倍體育種的思路:
種植植株→取花粉→花藥離體培養(yǎng)→秋水仙素處理幼苗
步驟
四、教師歸納總結(jié)與反饋訓(xùn)練
(1)教師歸納總結(jié)本節(jié)內(nèi)容
(2)果蠅的體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組?如何表示?
(3)水稻有24條染色體配成12對(duì),它的一個(gè)染色體組包含多少條染色體?
(4)你認(rèn)為人類基因組計(jì)劃應(yīng)該完成多少條染色體的基因組作圖和分析?為什么?
步驟
五、課堂檢測:
學(xué)案檢案部分選擇和簡答第一題
第五篇:第一章第二節(jié)生物的變異 教學(xué)設(shè)計(jì)
第一章第二節(jié)生物的變異 教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1.在了解遺傳現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,了解生物變異的現(xiàn)象及其普遍性。
2.通過對(duì)具體變異現(xiàn)象的分析,了解變異的類型以及不同類型的變異產(chǎn)生的原因,使學(xué)生對(duì)遺傳物質(zhì)在生物的遺傳、變異中的作用有較全面的了解和認(rèn)識(shí)。同時(shí),通過遺傳與變異的相互關(guān)系進(jìn)行辯證觀點(diǎn)的教育。3.了解變異在人類生產(chǎn)活動(dòng)中的實(shí)踐意義。重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.遺傳的變異的原因是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。在“生物的遺傳”一節(jié)中,教材花了相當(dāng)?shù)钠鶐椭鷮W(xué)生認(rèn)識(shí)生物為什么會(huì)遺傳,決定遺傳的物質(zhì)到底是什么。所以,學(xué)生初步了解了核酸(DNA)、基因以及染色體在性狀遺傳中所起的作用。遺傳物質(zhì)不僅與遺傳有關(guān),同樣是生物變異的物質(zhì)基礎(chǔ),這一點(diǎn)應(yīng)在本節(jié)教學(xué)中幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到。遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性、連續(xù)性決定了生物的遺傳,而遺傳物質(zhì)的可變性又使生物可以發(fā)生變異,而且遺傳物質(zhì)的變化引起的生物性狀的改變是可以傳遞給后代的。教學(xué)中還應(yīng)注意結(jié)合實(shí)際例證向?qū)W生介紹環(huán)境因素對(duì)遺傳物質(zhì)變化的影響,為以后《生物的進(jìn)化》和《生物與環(huán)境》兩章的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2.變異在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用是本小節(jié)教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。學(xué)生很難接觸選種、育種工作,所以,對(duì)這方面的知識(shí)不易理解。教材介紹了有關(guān)選育種的三種途徑,人工選種、雜交育種以及輻射育種(人工誘變育種)。建議授課教師多舉例,特別是可能涉及到學(xué)生身邊生活的例證,從感性知識(shí)開始,去理解有關(guān)的育種選種知識(shí)和意義,并且了解不同育種、選種方法的特點(diǎn)。
此外,隨著生物技術(shù)的發(fā)展,利用基因工程培養(yǎng)新品種已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育種工作,學(xué)生可能從各種媒體的介紹中接受過這方面的信息,但不一定能夠理解。若有時(shí)間,教師也可對(duì)這一方面的知識(shí)做些介紹,引起學(xué)生對(duì)科學(xué)新技術(shù)的興趣。
3.關(guān)于遺傳的變異和不遺傳的變異的兩個(gè)實(shí)例。遺傳的變異的選用的例子是色盲遺傳。色盲遺傳為伴性遺傳,教材中未涉及這一方面的內(nèi)容,學(xué)生也不易理解。所以,我以為以人的上眼瞼單雙眼皮為例進(jìn)行分析比較合適。課時(shí)安排
本節(jié)參考課時(shí)一課時(shí)。教學(xué)用具
關(guān)于變異種類牛的掛圖,和變異現(xiàn)象有關(guān)的課件,視頻資源。教學(xué)過程
一、引言:
在上一節(jié)的學(xué)習(xí)中,我們曾經(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。或生物在生殖過程中,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?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?我們再來看看另一種情況。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^程中父母傳給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)們再分析兩個(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,哥哥長期在室外工作,弟弟長期在室內(nèi)工作。哥哥與弟弟相比臉色較黑。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)長高,莖稈高,小麥成熟時(shí)容易倒伏,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)化的重要意義,我們在下一章將繼續(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。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)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。
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激素或者胰島素,造福于人類。
小結(jié):這節(jié)課我們主要討論了什么是變異,生物產(chǎn)生變異的原因以及如何利用生物產(chǎn)生的變異選育適合人類需要的新品種??茖W(xué)的發(fā)展可以造福于人類,但若不按照自然規(guī)律辦事,也會(huì)帶來災(zāi)難。所以,我們在創(chuàng)造新的生物品種和物種時(shí)必須慎重。小資料
選育新品種的方法:
選育新品種有多種方法,下面介紹幾種主要方法。
(1)選擇育種法:以自然變異為基礎(chǔ),根據(jù)個(gè)體的表現(xiàn)型選擇符合人類需要的基因型,經(jīng)過長期積累達(dá)到改良品種的目的。
(2)雜交育種法:用不同品種雜交獲得雜種后,在雜種后代進(jìn)行選擇以育成符合生產(chǎn)要求的新品種。這種方法是廣泛應(yīng)用而且有效的育種方法。(3)誘滅育種法:是指人為地利用各種物理、化學(xué)、生物等因素來誘導(dǎo)生物發(fā)生變異,然后根據(jù)育種的目標(biāo)從變異后代中選育新品種的方法。
(4)單倍體育種法:常用于植物育種。一般指利用組織和細(xì)胞離體培養(yǎng)技術(shù)將植物的花藥(花粉)、未受精的子房、胚珠進(jìn)行培養(yǎng),獲得單倍體植株進(jìn)行育種的方法。這種育種的方法與常規(guī)的雜交育種的方法結(jié)合,可以提高育種效率。(5)多倍體育種法:利用物理或化學(xué)的方法使植物細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍獲得多倍體植物。利用這種育種方法可以使種間不同物種雜交成功而獲得多倍體新物種。
(6)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物的細(xì)胞中能夠自我復(fù)制并正確的表達(dá)。通過這種方式獲得新的生物品種。