6.2.5 生物的变异 课件-2025-2026学年冀少版生物八年级下册

第二章 生物的遗传和变异 第五节 生物的变异 初中生物学冀少版（2024）八年级下册 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 学习目标 1．通过观察和分析“镰状细胞贫血”、“水毛茛叶片形态”等具体实例，概述生物变异的概念，并能从遗传物质和环境两个维度区分可遗传的变异和不可遗传的变异。（生命观念、科学思维） 2．通过分析不同变异对生物生存的影响（如玉米白化苗、小麦抗倒伏），判断有利变异和不利变异，认同变异是生物进化的基础。（生命观念、科学思维） 3．通过了解人工选择、杂交育种及太空育种等技术在农业生产中的应用，解释遗传育种背后的变异原理，体会科学技术对社会发展的推动作用。（探究实践、态度责任） 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 新课导入 ——来自太空的礼物 1．同样的种子，去了一趟太空回来，性状为什么发生了如此巨大的改变？ 2．这种改变是因为太空中的土壤更好吗？还是其他原因？ 2024年秋，中国空间站育种水稻喜获丰收。 太空水稻种子的葡萄糖含量比普通种子高出5~6倍。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 新课导入 ——来自太空的礼物 定义：生物亲子代之间以及子代个体之间性状表现出的差异。 生物的变异 变异是生物界普遍存在的现象。 太空环境究竟通过什么机制引起了变异？这种变异能否稳定遗传？ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 (1)豌豆的种皮特征 豌豆皱粒 豌豆圆粒 编码淀粉分支酶的基因(R) 合成淀粉分支酶 淀粉(大量) 种子吸水能力强 圆形种子 编码淀粉分支酶的 基因发生突变(r) 淀粉分支酶活性下降 淀粉(少量) 种子吸水能力减弱 皱形种子 豌豆皱粒的形成 豌豆细胞中与淀粉合成有关的基因发生改变→淀粉合成减少→种子含水量减少→干燥后皱缩。 ——案例分析：探究变异的根本原因 案例组A 1．( )改变引起的变异 ？ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 症状：是一种遗传病，镰状细胞贫血患者的红细胞是弯曲的镰刀状这样的红细胞，易裂、使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 (2)镰状细胞贫血 案例组A 1．( )改变引起的变异 ——案例分析：探究变异的根本原因 ？ 正常人的红细胞(左)和镰状细胞贫血患者的红细胞(右) 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 正常红细胞 镰刀型细胞 正常碱基序列片段 谷氨酸 异常碱基序列片段 缬氨酸 基因发生改变→血红蛋白结构改变→红细胞呈镰刀状。 (2)镰状细胞贫血 案例组A 1．( )改变引起的变异 基因 ——案例分析：探究变异的根本原因 ？ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 唐氏综合征体细胞染色体组成图 探究一：变异的类型与原因 (1)唐氏综合征（21三体综合征） 案例组A ——案例分析：探究变异的根本原因 正常人类体细胞染色体组成图 唐氏综合征患儿的照片，具有典型面部特征：鼻子小且略扁平、眼裂上斜。该综合征患者还伴有智力缺陷与心脏畸形等特征。 第21号染色体多了一条。 2．( )引起的变异 ？ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 (2)猫叫综合征 案例组A 2．( )引起的变异 正常5号染色体 猫叫综合征5号染色体 短臂长度明显短于长臂 ——案例分析：探究变异的根本原因 ？ 特征性哭声：高调、猫叫样，因喉肌发育不全所致，多在1岁后不典型或消失。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 （3）谷穗的不同性状 案例组A 2．( )引起的变异 正常 体细胞中含有9对染色体。 体细胞中多了一条2号染色体。 体细胞中多了一条3号染色体。 体细胞中多了一条4号染色体。 ？ ——案例分析：探究变异的根本原因 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 案例组A 染色体数目或结构的改变也会导致生物性状的改变，甚至引发严重的遗传病。 2．( )引起的变异 染色体异常 案例组A：基因改变、染色体异常引起的变异——遗传信息改变 豌豆皱粒 豌豆圆粒 正常红细胞 镰刀型细胞 1．基因改变引起的变异 ——案例分析：探究变异的根本原因 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 案例组B 1．( )引起的变异 （1）水毛茛 裸露在空气中的叶片→扁平状 浸没在水中的叶片→丝状 （2）小麦 同一品种的小麦种子，种在肥沃田地里的比种在贫瘠田地里的麦穗大。 环境改变 ？ ——案例分析：探究变异的根本原因 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 案例组B：环境改变 遗传物质的改变和生活环境都可能引起生物性状的改变。 ——案例分析：探究变异的根本原因 案例组A：遗传信息改变 1．基因改变引起的变异 2．染色体异常引起的变异 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 生物的性状是由基因组成和环境共同决定的。 ——案例分析：探究变异的根本原因 同一只喜马拉雅兔 同一只北极狐 同一只暹罗猫 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 案例组A：遗传信息改变 1．基因改变引起的变异 2．染色体异常引起的变异 案例组B：环境改变 ——案例分析：探究变异的类型 1．案例组A和案例组B中，导致性状改变的根本原因有什么不同？ 2．如果水毛茛的种子种在陆地上，会长出丝状叶吗？如果镰状细胞贫血患者的孩子，生活环境非常健康，能自动修复基因吗？ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 ——案例分析：探究变异的类型 可遗传的变异 不可遗传的变异 1．原因：由遗传物质（基因、染色体）的改变引起的。 2．特点：能够遗传给后代。 3．实例：镰状细胞贫血、太空椒、唐氏综合征等。 1．原因：单纯由环境因素引起，遗传物质没有发生改变的变异。 2．特点：一般不能遗传给后代。 3．实例：晒黑的皮肤、贫瘠土壤里长得瘦小的麦穗。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究一：变异的类型与原因 ——案例分析：探究变异的类型 外界环境引起的变异都不能遗传吗？ 情况一：不改变遗传物质（不可遗传变异） 情况二：改变遗传物质（可遗传变异） ①长期在阳光下工作的人皮肤变黑（环境影响黑色素沉积，基因未变）； ②水肥充足的水稻长得更健壮（营养条件影响，基因未变）； ③人因外伤导致的疤痕（仅体细胞损伤，生殖细胞基因无变化）。 ① 物理因素：紫外线、X射线、γ射线等辐射（如：太空育种就是利用太空强辐射诱发种子基因突变）。 ② 化学因素：亚硝酸盐、甲醛、某些农药等。 ③ 生物因素：某些病毒的感染。 判断外界环境引起的变异能否遗传，唯一标准是该变异是否发生在生殖细胞的遗传物质上。仅影响体细胞表型、未改变遗传物质的变异不可遗传；改变了生殖细胞遗传物质的变异可以遗传。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究二：变异对生物生存的意义 从“是否有利于生物自身生存”的角度对以下变异进行分类。 小麦矮秆抗倒伏变异 竹节虫的拟态 玉米的白化苗 多指 血型 虹膜颜色 有利变异 不利变异 中性变异 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究二：变异对生物生存的意义 有利变异 定义：有利于生物自身生存和繁殖的变异。 实例：小麦的矮秆抗倒伏（抗风能力强）；竹节虫的拟态（躲避天敌） 不利变异 定义：降低生物生存和繁殖能力的变异。 实例：玉米的白化苗（无法进行光合作用，很快死亡）；人类的多指或并指（影响手部功能） 中性变异 定义：既不帮助也不妨碍生物适应环境，对生存没有明显影响。 实例：不同的血型；虹膜颜色的差异；有无耳垂 变异的有利与有害是相对的，取决于变异的性状是否适应环境。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究三：人类应用遗传变异原理育种与优生 参考群体 候选群体 留种群 1．人工选择育种 原理：通过人工选择，一代代积累有利变异。 实例：高产奶牛、不同品种的宠物狗。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究三：人类应用遗传变异原理育种与优生 高产易倒伏小麦 低产抗倒伏小麦 高产抗倒伏小麦 （杂交） × 2．杂交育种 原理：基因重组（将不同亲本的优良性状组合在一起）。 实例：高产抗倒伏小麦、杂交水稻。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究三：人类应用遗传变异原理育种与优生 3．诱变育种 原理：利用射线或药物诱导基因发生改变。 实例：无子西瓜、太空椒、太空水稻、太空南瓜。 特点：变异是不定向的，需要人工筛选。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究三：人类应用遗传变异原理育种与优生 如果人的染色体或基因发生改变，会带来什么后果？ 遗传病 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 探究三：人类应用遗传变异原理育种与优生 1．现行生育政策 提倡适龄婚育、优生优育。一对夫妻可以生育三个子女。再生育子女的条件：一对夫妻共同生育了三个子女，其中一个子女经区或者市病残儿医学鉴定机构鉴定为非遗传性残疾的，可以要求安排再生育子女。 2．优生优育检查 提倡公民进行婚前医学检查、孕前优生健康检查和孕产期检查。 ——《上海市人口与计划生育条例修正案》自2021年11月25日起施行摘选部分主要内容。 为了减少遗传病的发生，提高人口素质，“优生优育”是我国人口政策的重要内容。 主要措施：禁止近亲结婚、提倡遗传咨询、进行产前诊断。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 知识拓展一：神奇的诱变育种 特大黄瓜 产6000斤果实的番茄树 威斯康星大学等机构对NRRL-1951株进行X射线、紫外线照射诱变，获得NRRL-1951-B25菌株（效价约500单位/毫升），二战结束时得到Q-176菌株（效价800-1000单位/毫升）；经多轮诱变与发酵工艺优化，青霉素产量从早期20单位/毫升提升至如今工业生产的数万至十万单位/毫升，实现产量千倍级增长。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 知识拓展一：神奇的诱变育种 中科院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究员处理从太空归来的水稻样品。 我国神舟十四号载人飞船完成的国际上首次水稻“从种子到种子”全生命周期空间培养实验。 实验名称 微重力条件下高等植物开花调控的分子机理 执行主体 中科院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼团队 实验时间 2022年7月29日-11月25日（在轨120天） 搭载载体 神舟十四号载人飞船、中国空间站问天实验舱 核心成果 国际首次完成水稻全生命周期空间培养，收获成熟种子；首次实现空间再生稻并结籽 返回时间 2022年12月4日随返回舱着陆，5日运抵中科院 1．揭示了微重力对水稻生长发育、开花调控的分子机制，填补国际空白。 2．验证了空间作物高效生产技术，为月球/火星基地粮食自给提供方案。 3．筛选优良突变体（如耐盐碱、高糖），助力高产抗逆水稻品种培育。 4．为空间站构建“植物-动物-微生物”生态系统提供基础数据。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 知识拓展一：神奇的诱变育种 1．根据前面所学回答：诱变育种根本上改变了生物的什么？ 2．诱变育种产生的变异都是有利的吗？ 1．遗传物质 2．不一定，需要人工筛选 1．挑选优质甜椒种子，搭载航天器进入太空。 2．暴露在强辐射、微重力、高真空环境中，种子遗传物质发生随机突变(有利/有害)。 3．太空种子返回地面，播种观察植株生长状态，淘汰不良个体。 4．选择果实大、产量高、抗逆性强的个体。 5．多代自交/杂交纯化，稳定优良性状，避免性状分离。 6．培育出优良品种，推广种植，投入市场，规模化生产。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 知识拓展二：超级细菌的诞生 在缺乏有效抗菌药物的时代， 金黄色葡萄球菌感染给人类的健康带来了很大的威胁。 20世纪40年代青霉素问世以后，金黄色葡萄球菌感染的疾病得到了比较好的控制，但随着半合成青霉素-甲氧西林被应用于临床，1961年英国Jevons发现了首例耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，之后欧美及亚洲一些国家相继报道了有关MRSA所致的医院感染，到20世纪80年代，MRSA感染几乎遍及全球，成为临床上最常见的病原菌之一，并与乙型肝炎、艾滋病一起被称为当今世界三大感染顽疾。 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA） 细菌群体中偶尔会出现极少数具有“耐药性”的变异个体。 1．抗生素滥用杀死不耐药细菌。 2．耐药细菌存活并大量繁殖。 3．最终形成“超级细菌”（如MRSA）。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 知识拓展二：超级细菌的诞生 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA） 细菌群体中偶尔会出现极少数具有“耐药性”的变异个体。 小组讨论： 1．“耐药性变异”对细菌本身是有利还是不利？对人类呢？ 2．这个案例给我们在生活中使用药物提供了什么启示？ 对细菌是有利变异（适应环境生存）；对人类是有害的。 启示：不滥用抗生素，遵医嘱用药。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 课堂小结 生物的变异 变异类型 可遗传变异：遗传物质改变（基因/染色体） 不可遗传变异：环境引起，遗传物质未变 变异原因 根本原因：遗传物质（基因、染色体）的改变 外部因素：环境条件的改变 定义 生物亲子代之间以及子代个体之间性状表现出的差异 应用与影响 育种：杂交、诱变等 健康：遗传病防治，提倡优生优育 变异意义 有利、不利、中性 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 1．下列变异中，不可遗传的是( ) A．视觉正常的夫妇生下患色盲的儿子 B．家兔的毛色有白色、黑色、灰色 C．通过航天育种技术获得彩色太空椒 D．经常在野外工作的人皮肤变黑 D 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 2．对于生物个体来说，有利变异是指（ ） A．对人类有益的变异 B．可遗传给后代的变异 C．对生物自身生存有利的变异 D．可以提高产量的变异 C 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 3．科学家将普通萝卜种子放入返回式卫星搭载升空，经过“太空旅行”返回地面后再进行选育，培育出了具有抗虫性的萝卜。据此回答下列问题。 (1)萝卜的抗虫性变异(会、不会)遗传给后代，因为这种变异是在太空辐射和失重等多种环境因素作用下，萝卜种子内的（ ）发生改变导致的。 √ 遗传物质 (2)同太空萝卜的变异相比，长在山顶的松树比长在山脚的松树植株矮小，属于（ ）变异，其根本原因是未涉及（ ）的改变。这一事实说明，生物体表现出的性状是（ ）和（ ）共同作用的结果。 (3)对于萝卜而言，萝卜的抗虫性变异是有利变异还是不利变异？ 不可遗传 遗传物质 遗传物质 环境 有利变异 (4)有人说变异对生物的存续发展非常重要，你怎么理解？ 变异能够使生物适应不断变化的环境，为生物进化提供“原材料”。 如果没有变异，生物的性状将一成不变，当环境发生改变时，生物就很容易灭绝。变异增加了生物的多样性，使得生物能够适应复杂的环境。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 1．（应用辨析）下列关于变异的说法，正确的是（ ） A．生物的变异都是可遗传的 B．变异对生物的生存都是有利的 C．21三体综合征是由染色体数目改变引起的 D．凡是环境改变引起的变异都是不可遗传的（注：若环境引起遗传物质改变则可遗传，如射线） 补充练习 C 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 2．我国婚姻法规定禁止近亲结婚，其生物学依据是（ ） A．近亲结婚后代必患遗传病 B．人类的所有变异都是有害的 C．近亲结婚后代患隐性遗传病的机会增大 D．人类的遗传病都是由染色体变异引起的 补充练习 C 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 课后作业 必做任务（案例辨析）： 请分析以下四种变异现象，判断它们属于“可遗传变异”还是“不可遗传变异”，并结合本节课所学知识，用一句话解释其根本原因。 ①经过太空辐射培育出的“太空椒”。 ②长期在户外工作导致皮肤变黑。 ③视觉正常的夫妇生出的患色盲的孩子。 ④水肥充足的田地里长出的麦穗特别大。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 随堂练习 课后作业 选做任务（拓展探究）： 查阅资料，了解一种常见的人类遗传病的成因，并查阅资料了解如何通过“优生优育”的措施来预防。 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 谢谢 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 0 $