23.5 生物的变异与应用 教学设计-2025-2026学年沪教版（五四学制）生物八年级下册

《生物的变异与应用》教案-2025-2026学年沪教版（五四学制）（新教材）初中生物八年级下册 1、 学情分析 八年级学生已掌握遗传的基本概念，理解性状由基因控制并能传递给后代，对“变异”有丰富的感性认识，如兄弟姐妹长相不同、同一品种水果大小不一、宠物毛色存在差异等。但学生缺乏对变异系统、科学的分类与归因能力，易混淆可遗传变异与不可遗传变异，对变异的本质、产生原因及进化意义理解不透彻。同时，学生思维活跃，好奇心强，擅长通过实例对比、分组探究、动手操作理解抽象概念，具备一定的案例分析、比较归纳和小组合作能力，适合采用实例辨析、探究实践、小组讨论的教学方式，引导学生理性分析变异，树立进化与适应的生命观念。 2、 教材分析 本节课选自沪教版（五四学制）新教材初中生物八年级下册第八单元《遗传与进化》第23章《生物的遗传与变异》，是本章核心内容之一，承接《基因控制生物的性状》《基因在亲子代间的传递》等内容，既是对遗传知识的延伸与拓展，也是理解生物进化的基础，在单元知识体系中起到承上启下的关键作用。教材围绕“生物的变异”主线，构建了“现象感知—概念辨析—原因探究—实际应用—意义探讨”的完整知识体系，先通过生活实例呈现变异的普遍性，再区分变异类型、分析成因，最后结合育种实例讲解变异的应用，凸显生物多样性与适应性的内在逻辑，注重理论与实践结合，是培养学生生命观念、科学思维、探究实践能力和态度责任的重要载体。 3、 核心素养目标 （1） 生命观念 1. 阐述生物变异的普遍性和多样性，认识到变异是生物界普遍存在的生命现象。 2. 区分可遗传变异与不可遗传变异，理解遗传物质改变和环境因素对变异的影响，明确二者本质区别。 3. 理解变异是生物进化的原始材料，树立生物进化与适应的观念，认同变异对生物生存和繁衍的重要意义。 （2） 科学思维 1. 通过实例对比、实验探究、数据分析，归纳变异的类型和特点，培养归纳分类、逻辑推理能力。 2. 结合具体案例分析变异产生的原因，辩证看待变异的利弊，破除“变异有害”或“变异有利”的片面认知，发展辩证思维。 3. 分析遗传育种实例，推理育种技术蕴含的科学原理，提升运用所学知识解释生活现象的能力。 （3） 探究实践 1. 参与“探究花生果实大小的变异”实验，掌握取样、测量、记录、整理和分析数据的科学探究方法，提升观察、测量和合作探究能力。 2. 收集生活中生物变异的实例，尝试对实例进行分类和归因，培养信息收集与处理能力。 （4） 态度责任 1. 辩证看待变异对生物和人类的影响，认识变异的双重意义，树立科学的自然观。 2. 了解杂交育种、诱变育种、基因工程育种等技术在农业、畜牧业中的应用，体会科学技术对人类生产生活的推动作用，激发对生命科学的探索兴趣。 3. 认同生物多样性的价值，树立保护生物多样性、科学利用变异规律的责任意识。 4、 教学重难点 （1） 教学重点 1. 变异的普遍性，能举例说明生物变异现象。 2. 区分可遗传变异与不可遗传变异，阐述引起两种变异的原因。 3. 列举遗传育种的主要方法及实例，理解变异在生产实践中的应用。 （2） 教学难点 1. 理解可遗传变异与不可遗传变异的本质区别（遗传物质是否改变）。 2. 辩证分析变异的利弊，理解变异为生物进化提供原始材料的意义。 3. 结合实例分析遗传育种技术的原理，建立理论与实践的联系。 5、 教学过程 （1） 创设情境，导入新课 教师展示三组图片：①同一株豌豆的种子有圆粒和皱粒；②一窝小猫毛色各异、花纹不同；③双胞胎兄弟长相相似但存在细微差异。结合教材中的“想一想，议一议”栏目内容，提出问题： 1. 上述图片中的现象体现了生物的什么特征？ 2. 生活中你还见过哪些类似的现象？这些现象是如何产生的？ 学生观察图片、结合生活经验思考后回答： 1. 体现了生物的差异特征，即变异现象。 2. 例如同一棵果树的果实大小不同、人的肤色有深有浅、菊花有不同颜色和形态等。 教师总结并导入新课：亲子代间及子代个体间的差异称为变异，变异是生物界普遍存在的现象，与遗传共同构成了生物多样性的基础。今天我们就一起来探究生物变异的类型、原因及在生产生活中的应用——《生物的变异与应用》。 设计意图：通过直观的图片和生活实例创设情境，激发学生学习兴趣，唤醒学生对变异现象的感性认知，自然导入新课，同时衔接教材内容，明确本节课学习主题。 （2） 探究新知一：变异的普遍性 教师引导学生阅读教材中的第一段文字，提问：“教材中提到‘生物的性状变异是普遍存在的’，你如何理解这句话？请结合教材实例和生活经验举例说明。” 学生阅读教材后，结合教材实例（如植物叶片大小、花色差异，动物体型、毛色差异）和生活经验发言： 1. 植物方面：同一株月季的花颜色深浅不同，同一棵桃树的果实有大有小； 1. 动物方面：金鱼有不同品种、不同形态，同种鸟类的羽毛颜色存在差异； 1. 人类方面：人的身高、体重、脸型各不相同，即使是兄弟姐妹也存在差异。 教师补充总结：无论是植物、动物还是人类，不同个体之间都存在性状差异，变异普遍存在于生物界的各个类群中，是生物的基本特征之一，没有变异就没有生物的多样性。 设计意图：引导学生阅读教材原文，结合实例分析，让学生自主感知变异的普遍性，培养学生阅读教材、提取信息和归纳总结的能力，落实“生命观念”素养目标。 （3） 探究新知二：变异的类型及成因 1. 实例对比，初步分类 教师展示教材中的“分析·讨论”栏目中的两个案例： 1. 案例1：一对正常夫妇生育了一个白化病孩子，白化病孩子的肤色性状可遗传给后代； 1. 案例2：同一品种的小麦，种植在肥沃土壤中穗大粒饱，种植在贫瘠土壤中穗小粒瘪，贫瘠土壤中小麦的性状不能遗传给后代。 提出问题： 两个案例中的变异现象有什么不同？ 结合教材内容，分析导致两种变异的原因分别是什么？ 学生分组讨论后回答： 案例1的变异能遗传给后代，案例2的变异不能遗传给后代； 案例1是由遗传物质改变引起的，案例2是由环境因素影响引起的。 2. 归纳概念，明确本质 教师结合学生回答，讲解教材中变异的分类及成因： 1. 可遗传变异：由遗传物质发生改变（基因突变、基因重组、染色体变异）引起的变异，能够遗传给后代。如白化病、色盲、血友病等遗传病，以及杂交水稻的优良性状、太空椒的变异性状等。 1. 不可遗传变异：由环境因素（如光照、温度、水分、营养条件等）引起的变异，遗传物质未发生改变，不能遗传给后代。如晒黑的皮肤、贫瘠土壤中矮小的植株、受伤后形成的疤痕等。 教师展示表格，引导学生对比总结两种变异的区别： 变异类型 遗传物质是否改变 能否遗传给后代 实例 可遗传变异 是 能 白化病、杂交水稻、太空椒 不可遗传变异 否 否 晒黑的皮肤、贫瘠土壤中的小麦 3. 实验探究，深化理解 教师组织学生开展教材中的“探究花生果实大小的变异”实验，明确实验目的、材料用具和方法步骤： 1. 实验目的：探究花生果实大小是否存在变异，分析变异的原因； 1. 材料用具：大小两种花生果实、直尺、圆规、记录表； 1. 方法步骤：①随机抽取大小花生各30粒；②测量每粒花生果实的长轴长度；③记录数据并计算平均值；④绘制折线图或柱状图，分析数据。 学生分组动手操作，测量、记录数据并分析，教师巡视指导，提问： 1. 大小花生果实的长度存在差异，这属于哪种变异？原因是什么？ 2. 同一品种的花生果实长度也存在差异，这又属于哪种变异？原因是什么？ 学生结合实验数据回答： 大小花生果实的长度差异属于可遗传变异，是由遗传物质不同引起的； 同一品种花生果实长度差异既有可遗传变异（遗传物质微小差异），也有不可遗传变异（生长环境、营养条件不同）。 教师总结：生物的变异往往是遗传物质和环境因素共同作用的结果，遗传物质决定变异的可能性，环境因素影响变异的表现程度。 设计意图：通过教材案例分析、概念归纳和实验探究，层层递进，帮助学生区分可遗传变异与不可遗传变异，理解二者的本质区别和成因，突破教学难点；同时培养学生实验操作、数据分析和合作探究能力，落实“科学思维”和“探究实践”素养目标。 （4） 探究新知三：变异的意义 教师引导学生阅读教材中的“变异的意义”相关内容，提出问题： 1. 变异对生物的生存都是有利的吗？请结合教材实例说明。 2. 变异在生物进化过程中有什么重要意义？ 学生阅读教材后，结合教材实例（如长颈鹿的长颈变异利于取食高处树叶，白化动物易被天敌发现）回答： 1. 变异对生物的生存有利有弊：有利变异（如抗病性强、繁殖能力强）利于生物适应环境、生存繁衍；不利变异（如白化病、畸形）不利于生物生存，甚至导致死亡；还有中性变异（如人的单眼皮、双眼皮），对生物生存无明显影响。 2. 可遗传的有利变异能通过遗传传递给后代，使生物不断适应变化的环境，为生物进化提供原始材料，推动生物不断进化，丰富生物多样性。 教师补充讲解：变异是生物进化的内因，环境变化是生物进化的外因，没有变异就没有生物的进化，也就没有今天丰富多彩的生物世界。 设计意图：引导学生阅读教材，结合实例辩证分析变异的利弊，理解变异的进化意义，培养学生辩证思维，落实“生命观念”素养目标。 （5） 探究新知四：变异在生产实践中的应用 教师引导学生阅读教材中的“人类应用遗传变异原理培育新品种”内容，展示教材中的育种实例图片，逐一讲解育种方法、原理及实例： 1. 人工选育 1. 原理：利用生物的可遗传有利变异，通过人工选择、逐代筛选，保留优良性状并稳定遗传。 1. 教材实例：野甘蓝经过长期人工选育，培育出甘蓝、花椰菜、紫甘蓝、西蓝花等不同品种；人工选育高产奶牛，提高产奶量。 1. 师问生答：“人工选育的核心是什么？为什么要逐代筛选？” 生答：核心是筛选可遗传的有利变异；逐代筛选能让优良性状不断积累、稳定遗传，最终培育出符合人类需求的新品种。 2. 杂交育种 1. 原理：将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使基因重组，后代同时继承亲本的优良性状。 1. 教材实例：袁隆平院士培育的杂交水稻，将高产水稻和抗倒伏水稻杂交，培育出高产、抗倒伏的优良品种；杂交玉米、杂交小麦等。 1. 师问生答：“杂交育种为什么能培育出兼具多个优良性状的新品种？” 生答：杂交过程中亲本基因重新组合，后代能获得不同亲本的优良基因，表现出多个优良性状。 3. 诱变育种（太空育种） 1. 原理：利用太空辐射、失重、高压等特殊环境，诱导生物发生基因突变，筛选有利变异培育新品种。 1. 教材实例：太空椒（果实大、口感好、产量高）、太空番茄、太空棉花等。 1. 师问生答：“太空育种的变异类型属于哪类？为什么？” 生答：属于可遗传变异，因为太空辐射导致生物遗传物质发生改变，变异能遗传给后代。 4. 基因工程育种（转基因技术） 1. 原理：把一种生物的特定优良基因，转入另一种生物的遗传物质中，使其表现出特定优良性状。 1. 教材实例：转基因抗虫棉（转入抗虫基因，减少农药使用）、转基因抗病毒番木瓜、转基因抗除草剂大豆等。 1. 师问生答：“转基因技术与杂交育种相比，有什么优势？” 生答：转基因技术能精准导入特定优良基因，定向培育新品种，缩短育种周期，克服远缘杂交不亲和的障碍。 教师总结：人类利用生物可遗传的有利变异，通过多种育种技术培育新品种，既满足了农业、畜牧业生产需求，也丰富了生物多样性，体现了科学技术对人类生产生活的重要推动作用。 设计意图：结合教材实例，逐一讲解育种方法、原理及应用，通过师问生答深化理解，让学生明确变异在生产实践中的价值，体会科学技术与生物学知识的联系，落实“科学思维”和“态度责任”素养目标。 （6） 课堂练习，巩固提升 教师出示教材中的“练习与应用”栏目习题，引导学生独立完成并讲解： 1. 下列变异中，属于可遗传变异的是（ ） A. 经常锻炼的人肌肉发达 B. 单眼皮经手术变成双眼皮 B. 一对正常夫妇生育了白化病孩子 D. 水肥充足处的玉米植株高大 答案：C（解析：C由遗传物质改变引起，属于可遗传变异；A、B、D由环境因素或人为干预引起，遗传物质未改变，属于不可遗传变异） 2. 简述杂交水稻培育的原理及意义。 答案：原理：将高产水稻和抗倒伏水稻杂交，基因重组，后代兼具高产、抗倒伏优良性状；意义：提高水稻产量，解决粮食短缺问题，推动农业科技发展。 设计意图：通过教材习题练习，巩固本节课核心知识点，检测学生对变异类型、成因及应用的掌握情况，及时查漏补缺。 6、 课堂小结 教师引导学生结合板书和教材内容，共同梳理本节课知识体系： 1. 变异的概念：亲子代间及子代个体间的差异，是生物界普遍存在的现象。 2. 变异的类型及成因 1. 可遗传变异：遗传物质改变→能遗传； 1. 不可遗传变异：环境因素影响，遗传物质不变→不能遗传。 3. 变异的意义：有利变异利于生物适应环境，不利变异不利于生物生存；可遗传变异为生物进化提供原始材料。 4. 变异的应用：人工选育、杂交育种、诱变育种、基因工程育种，培育优良品种，服务生产生活。 教师总结：本节课我们学习了生物变异的相关知识，认识到变异既是生物多样性的基础，也是生物进化的动力，人类合理利用变异规律，能推动农业、畜牧业发展。希望同学们课后能运用所学知识，解释生活中的变异现象，关注生物技术的发展，树立科学的生命观念和责任意识。 2 学科网（北京）股份有限公司 $