八年级生物下册725生物的变异备课素材新版.docx

生物变异素材一重难突破处理策略重难点一 举例说出可遗传变异和不可遗传变异(重点)重点分析：世界上没有完全一样两片树叶，生物变异现象在生活中普遍存在。变异是指亲子之间及子代个体间差异。学生对于变异感性认识比拟多，例如学生一些性状与父母相似，但又不完全一样，变异是在遗传过程中实现。有些学生会绝对地认为遗传物质改变引起变异可以遗传，环境变化引起变异不能遗传。实际上，学生没有抓住概念本质是遗传物质是否改变。环境变化引起了遗传物质改变，属于可遗传变异。教师可以在学生已有知识根底上，对学生一些错误概念予以纠正。突破方案：组织学生完成探究花生果实大小变异实验，得出生物变异与遗传物质有关，同时与环境有关，遗传物质起到主要作用。让学生结合生活实际，举例说出生活中哪些变异是可以遗传，哪些变异是不能遗传，同学给予评判。也可以通过一些习题，检测学生对于可遗传变异和不可遗传变异了解程度。重难点二 遗传育种在实践中应用(重点)重点分析：学生在学习了变异后，对于可遗传变异和不可遗传变异有了一定了解。学生知道基因重组、基因突变等名词，对于太空椒、杂交水稻等更多是外表了解。书中介绍选择繁育新品种、杂交育种、太空椒等技术距离学生生活较远，其中表达科学道理学生是不清晰。按照教材中设计，直接写出遗传育种原理显然难度过大，教师可以借助于录像，通过问题层层铺垫，使学生不仅知道遗传育种应用，同时还了解遗传育种科学原理。突破方案：通过设计问题，例如选择繁育高产奶牛提出以下问题：培育高产奶牛方法叫什么？选择什么性状奶牛？这种性状由什么决定？选择含义是什么？选择繁育局限性是什么？引发学生一步一步深入思考，使学生明白选择繁育只能利用生物在自然环境条件下产生有限变异，只能从已有性状中选择变异，时间会比拟长。杂交育种学生比拟容易理解，是控制性状基因重新组合而基因构造没有改变。而诱变育种中太空椒介绍那么可以通过播放录像方式，形象地描述出太空椒产生原因，让学生对基因突变有更加深刻理解，明晰杂交育种不属于基因突变。重难点三 尝试体验探究生物变异方法，提高处理和分析数据能力，并运用获得数据说明生物变异是普遍存在(难点)难点分析：学生在实验探究学习中已经学习了科学探究根本方法。明确设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性重要途径。科学探究既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进展分析，科学探究需要利用多种方式呈现证据、数据，如采用文字、图表等方式表达结果，需要与他人交流。但是，学生在探究实验学习中，比拟多注重了单一变量训练。花生果实大小变异，属于数量性状，是通过一定量数值表现不同品种花生性状差异。这个探究实验为训练学生处理分析数据，交流表达提供了时机，让学生体验了科学研究完整过程。有学生认为不用测量就可以看出两个品种花生间差异，这个实验结论已经非常清晰了，教师要引导学生关注科学探究完整性。突破方案：通过问题情境，引导学生思考探究各个环节可能遇到问题，从随机取样，到测量准确，从数据记录，到清晰表达等，思考清晰后，动手实验。最后通过分析数据，得出生物性状由遗传物质决定，又与环境条件有关，理解生物变异是普遍存在。素材二音视图资源详见光盘内容1生物变异2射线照射和药物处理变异3小麦杂交4绵羊变异5应用遗传变异原理培育新品种6遗传育种7杂交水稻和袁隆平8不同品种菊花9不同品种玉米10不同马11繁育高产奶牛12小麦杂交13甜椒14红眼果蝇和白眼果蝇素材三 导入课堂情境导入 有一对夫妇，他们有两个孩子。爸爸、妈妈是双眼皮。两个孩子，一个孩子为双眼皮，另一个孩子为单眼皮。即双眼皮孩子继承了父母双亲性状，这种现象叫作遗传。另一个孩子是单眼皮与双亲不同，是不是也叫作遗传？假设是遗传，为什么与父母性状不一样？假设不是，叫作什么？与遗传现象伴随存在另一种生命现象就是变异。图片导入 用大屏幕展示各种各样菊花、玉米果穗、苹果和同一块田地里长势不同同种小麦图片，组织学生仔细观察，然后提出疑问：为什么同种生物有如此大差异？这反映了自然界中生物哪种现象？它是什么原因造成？问题导入 师： (出示有显著遗传特征自己一家子照片)猜猜照片上四个人之间是什么关系？生：一家人吧？师：为什么你们会认为他们是一家人呢？生：因为长得像。男孩和爸爸像，女孩和妈妈像。师：对了，这就是我一家人，向大家介绍一下：爸爸、妈妈和弟弟。这种子女和父母之间长得像现象在我们生物学上称为什么呢？生：遗传。师：我和妈妈是一模一样吗？我和弟弟呢？这种不同我们在生物学上称为什么呢？生：变异。素材四 拓展材料人类今天对生物变异现象及其内在机制认识，是长期开展结果。生物机体存在变异，在中国先秦时期典籍中就有不少记载。庄子一书中曾提到“种有几。北魏时期贾思勰观察到栽培中大蒜与芜菁变异，但原因不明。他说:“大蒜瓣变小，芜菁根变大，二事相反，其理难明齐民要术·种蒜。明朝张谦德在其朱砂鱼谱中不仅看到家养金鱼大量变异，而且提出一套通过人工选择培育新品种方法，即:“蓄类贵广，而选择贵精，日积月累，“自然奇品悉备。这些都是零星观察。19世纪英国生物学家C.R.达尔文系统地考察过生物变异，指出变异是生物普遍存在共同特征。他对变异类型、变异规律以及变异与进化关系都有系统论述。但由于受当时自然科学条件限制，他并未了解变异具体原因。他自己也成认对每一对每一特殊变异原因是茫然无知。20世纪以来遗传学开展，才使人们对变异有了更深刻理解。方法1物理方法 ：通过射线、辐射等直接使染色体变异。2化学方法 ：通过某些化学药品，使染色体上基因发生突变从而发生染色体变异。3生物方法 ：在分子水平上在染色体上加或减去某个基因，使染色体突变。.太空育种也称空间诱变育种，就是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊、地面无法模拟环境(高真空、宇宙高能离子辐射、宇宙磁场)诱变作用，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种作物育种新技术。太空育种具有有益变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高34倍，育种周期较杂交育种缩短约l倍，由8年左右缩短至4年左右。太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体农业育种新途径。是当今世界农业领域中最尖端科学技术课题之一，通过已进展太空农业试验，植物、动物等生物体许多特性奥秘被提醒。目前，世界上只有美国、俄罗斯、中国三个国家拥有返回式卫星技术。在这方面，中国走在世界前列。自1987年以来，我国利用返回式卫星和神舟飞船，先后进展了10屡次搭载，有1000多个品种种子和生物材料上天。由于植物种子体积小，携带方便，在选育新品种方面具有较大选择空间。已进展搭载有粮食作物类：小麦、水稻、大豆、玉米、绿豆、豌豆、高粱等；蔬菜类：西红柿、辣椒、黄瓜、甜菜、茄子、萝卜等；经济作物：棉花、烟草等；花卉：万寿菊、鸡冠花、三色槿、龙葵、荷花、百合等；中草药：黄芪、甘草；树木种子：油松、白皮松及石刁柏，还有草坪种子。通过太空育种，培育出了一批新突变类型和具有优良性状新品种。太空黄瓜，藤壮瓜多，瓜体奇大，单果重8501100克，抗病力强。特别是雌花开得多，是地面瓜秧15倍。虽然它皮厚了点，但瓜肉非常清凉爽口、汁多肉嫩。地面上普通青椒、番茄、黄瓜，上天转一遭回来，就摇身一变换了模样。很多人都有些不放心，这些东西能吃吗经科学家检测分析，可以非常负责地告诉大家：经过太空育种水稻依然是水稻，青椒依然是青椒，并无外来生物基因导人与整合，物种没有发生本质变化。这就比方DNA基因排列是“l，2，3，4”，经太空育种后基因排列是“1，3，4， 2”，只是排序发生变化。而转基因植物里那么有“5进来，所以就出现了“土豆吃出牛肉味，“猪肉吃出菠菜味之说。可见，太空育种与转基因有着根本区别。地面上普通青椒、番茄、黄瓜，上天转一遭回来，就摇身一变换了模样。很多人都有些不放心，这些东西敢吃吗？经科学家检测分析，可以非常负责地告诉大家：经过太空育种水稻依然是水稻，青椒依然是青椒，并无外来生物基因导入与整合，物种没有发生本质变化。这就比方DNA基因排列是“1、2、3、4，经太空育种后基因排列是“1、3、4、2，只是排序发生变化。而转基因植物里那么有“5进来，所以就出现了"土豆吃出牛肉味"，"猪肉吃出菠菜味"之说。可见，太空育种与转基因有着根本区别。明白了这个道理，当你看到经太空遨游后黄瓜像胳膊一样粗，茄子如篮球一般大时，大可不必过于担忧，完全可以放心食用。美国曾对哥伦比亚号航天飞机搭载番茄种子及果实进展化验分析，结论是：“无毒，可以食用。联合国国际粮农组织、国际卫生组织、国际原子能机构已经联合认定：太空种子是平安种子，太空种子培育出农作物是安康食品。5.诱变育种技术在大豆育种中应用诱变育种(induced mutation breeding)是指利用各种理化因素诱发变异，再通过选择而培育新品种方法，与常规育种方法相比，具有方法简便、育种周期短、效果好等特点，其在改进作物品种和创造新种质方面发挥了巨大作用，已成为世界上普遍应用先进育种方法之一，尤其是与杂交育种技术结合，育种效果更为显著。目前在育种上应用诱变方法有物理诱变法、化学诱变法和空间诱变法等。1物理诱变法物理诱变法是指利用一些物理因素处理农作物种子、花粉、器官、植株，引起植物染色体发生畸变，诱发出新可遗传变异，从中筛选出有利变异性状后代，育成新品种。此方法具有诱变频率高、变异范围大、有利变异性状稳定快等优点。电离辐射诱变,离子束注入诱变,激光诱变育种，微波诱变育种，磁诱变育种：其中激光诱变育种开场于60年，美国、苏联、澳大利亚、加拿大等国家研究较早。我国激光诱变育种是从1972年开场，由四川大学生物系首先进展激光油菜种子诱变研究，之后相继育成了油菜、番茄、黄瓜、菜豆、蚕豆等激光诱变品种，至1995年，已育成42个农作物新品种。激光诱变作为物理诱变一种方式，其生物学效应直接来源于其产生光、电、热、压力和磁效应综合作用。上述效应累积，使细胞DNA分子吸收、聚积能量并进展能量再分配，使细胞DNA处于一种易于突变状态，继而发生一系列诸如断键、聚合、交联等物理和化学变化，导致DNA分子结枸改变即DNA分子损伤和突变，最终引起突变生物学属性变化。目前，激光诱变育种技术已被广泛应用在农作物育种、微生物育种、家禽、鱼类、畜牧育种等多个领域。在大豆育种方面，安徽农业大学采用Ne激光育成大豆新品种安激2号，高产、适应性范围广、蛋白质和脂肪含量高，同时抗花叶病毒和孢囊线虫病，已推广种植面积达6万hm2，种植面积还在迅速扩大；采用有性杂交和激光红宝石辐照交替进展，选育出蛋白质、脂肪含量高菜用大青豆新品种AGO菜用大青豆(简称AGO)，具早熟、适应性广、抗逆性强、耐迟播、产量高和效益好等特性。为有性杂交与诱变处理相结合育种方法提供了一定依据。张建东等发现C02激光不同功率密度和不同照射时间都对发芽率、淀粉酶活性、可溶性蛋白质、可溶性糖含量和氨基酸含量产生影响。2化学诱变育种化学诱变育种是利用化学诱变剂诱发作物突变，通过多世代对突变体进展选择和鉴定，直接或间接地培育成生产上能利用农作物品种，具有本钱低、使用方便、诱变作用专一性强等特点，是一种迅速开展育种途径。它开场于20世纪初。1943年Ochlker用脲烷处理月见草以后，化学药剂诱变作用得到了肯定。化学诱变在大豆育种上研究与应用世界大豆化学诱变育种始于1957年，此后各国先后开展了此领域研究。我国于1958年开场大豆诱变研究，至今已育成一大批高产、优质、抗病性强大豆新品种。李占军等诱变育成大豆新品种“化诱5号；于秀普等应用EMS附加平阳霉素(PYM)后处理大豆种子，经过累代选择培育冀豆8号，已在生产上大面积推广应用。20世纪70年代中期，人们对育成大豆要求不再仅仅是产量提高，而是逐渐转向其他品质方面研究。Hamond和Fehrt21 J研究指出，射线与化学诱变剂对降低亚麻酸含量有较好效果。Wil COX采用EMS处理获得了亚麻酸含量34稳定突变体。利用化学诱变剂EMS、NMU或者ENU，Sebastian等别离出对磺脲类除草剂抗性增加大豆新品种。素材五 教材参考答案教材P43想一想，议一议·参考答案金鱼身体颜色、形状等性状是由基因决定。金鲫鱼体色发生变化是因为控制身体颜色基因发生了变异。人类为了欣赏需要，利用杂交方法，使控制这些性状基因集中到金鱼后代身上并显现出来，在这个过程中，基因进展了重新组合，这也属于生物变异。教材P44探究·参考答案1大、小花生果实长度分别处于一定范围内；大花生果实在长度值较大范围内数量要明显多于小花生果实数量。2在一样条件下种植大、小花生，正常情况下，大花生果实长度平均值应大于小花生果实平均值。这种差异主要是由基因不同引起。3将大花生种子种在贫瘠土壤中，其果实将会变小；将小花生种子种在肥沃土壤中，其果实会长大，因为环境变化影响生物性状表现。4不一定，要看控制花生种子大小这一对相对性状基因组成来确定。假设A为显性基因控制性状“大，a为隐性基因控制性状“小。大花生基因型可能是AA或Aa，如果是AA，其后代均表现为大；如果是Aa，其后代就有大和小两种可能。也可答复：不一定，如果大花生大小是一种数量性状，那么大花生中一粒饱满粒大种子种下去，所收获种子有大有小，但平均值仍和原大花生品种相近(假设不考虑环境因素话)。教材P4647正文问题·参考答案1不同品种或同一品种不同奶牛控制产奶量基因是不同，人工选择可以将产奶量高奶牛选择出来(含有控制高产奶量遗传物质)并进展繁育，后代还可能会出现变异，再从中选育，数代后奶牛不但能够保持高产奶量，而且产奶量还会有不断增加趋势。2人工选择低产抗倒伏小麦与高产易倒伏小麦进展杂交，经选择后，杂交后代同时具有了抗倒伏基因和高产基因，并且这两种基因控制性状都能显现。3太空中射线引起普通甜椒种子基因发生改变，种子播种后经人工选育可得到新品种。教材P48练习·参考答案1(1)×(2)×2B3C4.这种变异能够遗传。由遗传物质根底发生变化引起变异是可遗传变异。染色体属于遗传物质根底。使用化学试剂使亲代细胞内染色体加倍，当亲代细胞通过细胞分裂产生生殖细胞时，生殖细胞内染色体数也会比正常增加一倍，产生可遗传变异。5举例：(1)转基因大豆可以抵抗除草剂草甘膦，草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死；(2)高产优质转基因奶羊新品种人乳铁蛋白基因转入克隆奶山羊基因组中；(3)转基因超高产大豆新品种转基因大豆948有三个特点：高抗病、抗逆、产量高，对大豆病毒、叶斑病、灰霉病抵抗力极强。株高1 m，主茎结荚密，节间短，单株结荚160个以上，最高达278个荚，平均亩产300 kg ，最高可达405 kg ；适应性强。