师：同学们好，这节课我们来学习第22章第五节生物的变异。本节学习目标如下：一、举例说出生物的变异现象；二、区别可遗传的变异和不可遗传的变异，并说明变异对生物进化的意义；三、举例说出遗传育种在选育抗倒伏、抗病小麦等方面的应用。
同学们，生物圈中的生物种类繁多，不同种类的生物之间千差万别，同种生物之间也有各种各样的差异，这都源于生物的变异。那么，什么是生物变异？自然界又有哪些变异现象呢？我们通过一段视频开启今天的探索之旅。
（播放视频）视频中出现的白毛狒狒、白毛狮子和黄色鳄鱼，体色与群体中其他个体明显不同，这是因为发生了生物变异。在狮子一家中，大多数个体的体色呈黄褐色，白毛幼狮是变异个体，它的毛色与父母双亲以及兄弟姐妹明显不同。我们把这种生物体亲代与子代之间以及子代不同个体之间存在差异的现象称为生物变异。这里要注意，生物变异比较的是不同个体之间的差异。
自然界还有一些常见的变异现象，例如这些猪宝宝和猪妈妈的毛色或多或少都存在一定的差异。这些小猪宝宝彼此之间毛色也不完全相同，有黑色的、棕色的、白色的，有的身上还有斑点，这就是生物变异现象。不同的蚕结出的蚕茧，有的是白色，有的是黄色。鲸鱼不同个体的体色不同，鹦鹉羽毛颜色不同，这些都是动物界常见的变异现象。在植物世界里，不同品种的苹果颜色、口感、含糖量有一定的差异；不同品种的菊花颜色和形态不同；一根藤蔓上结出的南瓜形态各异；一片油菜地里的油菜茎秆的高度不同，这些都是植物界常见的变异现象。即使是低等的单细胞草履虫，形态完全相同的两个个体也是很难找到的。
其实我们人类也有很多变异现象，例如哥哥能卷舌，弟弟不能卷舌；姐姐是双眼皮，妹妹是单眼皮，这些是子代不同个体之间的差异。父亲有耳垂，儿子没有耳垂，这是亲子代之间的差异。诸如此类，还有很多。同学们，你能举例说一说你与你的父亲或母亲有哪些不同的性状吗？
不难发现，在自然界中，同种生物不同个体之间虽然有许多相似之处，但或多或少都存在一定的差异。这些相同物种个体间的差异体现了生物变异现象的普遍性。与遗传一样，变异也是自然界最普遍的生命现象，是生命最基本的特征之一。这里尤其要注意，变异不仅发生在不同个体间，同时也应该是相同物种的比较。
同学们，你能判断一下下面都是生物变异现象吗？一群黑毛狗中有一只棕毛狗，黑毛狗和棕毛狗是相同物种、不同个体，这是生物变异。猫的长尾和兔的短尾，猫和兔不是同一物种，这不是生物变异。一只变色龙在草地上呈绿色，在树干上呈灰色，不管是草地上的变色龙，还是树干上的变色龙，都是同一只变色龙，这不是生物变异。同学们，你们判断对了吗？
生物变异是由什么原因引起的？根据这些原因，我们可以将生物变异分为哪些类型呢？接下来我们接着学习。
这里有一个案例，一对夫妻均有耳垂，他们却生出了一个没有耳垂的儿子，儿子的性状发生了变异。那么引起这种变异的原因是什么呢？其实在前面我们已经学习过有关性状遗传的知识，同学们跟着老师一起来复习一下相关的知识。
决定有耳垂的基因是显性基因，可以用大D表示；决定无耳垂的基因是隐性基因，用小d表示。在人的体细胞中，基因一般成对存在，所以控制耳垂的基因组成有DD、Dd和dd三种类型。显性基因控制显性性状，所以含有显性基因的基因组成DD、Dd均表现为显性性状——有耳垂；两个都是隐性基因dd，则表现为隐性性状——无耳垂。已知儿子无耳垂，因此可以断定儿子的基因组成是dd。子代成对的基因分别来自精子和卵细胞，因此父母的基因组成中都含有小d基因。又知父母都表现出有耳垂是显性性状，因此他们都含有显性基因D，由此可以推断父母的基因组成均为Dd。
儿子的基因组成是dd，明显与父母双亲不同，也就是说他的遗传物质与父母双亲不一样。正是由于遗传物质的不同，使儿子的性状发生了变异。由于遗传物质是可以遗传给后代的，因此这种变异在后代中可能会重复出现。我们把这种由遗传物质发生变化引起的、生物体可以遗传给后代的变异，称为可遗传变异。
例如正常人的红细胞呈圆饼状，可以高效运输氧气；而镰刀型细胞贫血症患者由于遗传物质发生了变化，在缺氧时红细胞呈镰刀状，严重时红细胞破裂，引发贫血等症状，这是可以遗传的，也是我们前面学习过的一种遗传病。其实人的单双眼皮、人的肤色、人的大拇指能否向外弯曲等等，也都是可遗传变异。
所有的变异都能遗传吗？我们一起来体验一个探究的过程。有大粒和小粒两个品种的花生种子，种子大小的不同是由遗传物质的不同造成的。请同学们想一想，从大粒品种花生的种子中选择出大的、饱满的种子种下去，所收获的种子一定都是大的吗？
我们生物兴趣小组的同学做了这样的探究实验。他们从大粒品种花生的种子中选择出40粒大的饱满的种子，一半种在肥沃的土壤里，一半种在贫瘠的土壤里。从收获的种子中各随机选取30粒花生种子，测量其长度并计算平均值，对种子的长度以及对应的数量进行数据统计。结果如下：不难看出，来自肥沃土壤中的种子最小的只有12 - 13毫米，最大的有19 - 20毫米；而来自贫瘠土壤中的种子最小的只有8 - 9毫米，最大的也有15 - 16毫米。两种不同环境条件下收获的种子都既有大的也有小的，可见变异是普遍存在的。
兴趣小组的同学进一步计算出两种不同环境下收获种子长度的平均值。来自肥沃土壤中的种子平均长度是16.1毫米，来自贫瘠土壤中的种子平均长度只有11.0毫米，明显短很多。
同学们想一想，大粒品种花生的子代，既有大粒，也有小粒，这种变异是由什么原因引起的呢？很显然，变异是由土壤等环境条件的不同引起的。兴趣小组的同学进一步进行了探究，他们将两种环境下收获到的花生种子同时播种到相同的土壤等条件下，结果收获到的花生种子大小非常相似。可见这种由环境不同引发的变异是不能遗传给后代的，其根本原因是因为它们的遗传物质没有发生改变。我们就把这种仅由环境变化引起、遗传物质没有发生变化的变异称为不可遗传变异。
例如一对孪生兄弟，哥哥因为喜欢运动和健身，体格较弟弟更为健壮，这是由后天环境因素造成的，遗传物质没有发生改变，是不可遗传变异。
通过以上学习，我们依据遗传物质有没有发生变化，将变异分为了可遗传变异和不可遗传变异。可遗传变异是由遗传物质发生变化引起的，而仅由环境变化引起、遗传物质没有发生变化的变异，称为不可遗传变异。其实在某些特殊的条件下，如宇宙射线等，可能会引发生物的遗传物质发生变化，此时变异就是可遗传变异。生物的性状是受遗传物质和环境因素共同影响的结果。那么变异对生物又有怎样的影响呢？我们继续学习。
（播放视频）我们尊敬的第三个使者诞生在陆地上，它的家族全都是黄褐色，有一只骄傲的国王统治，但这只狮子宝宝却是纯白，它的名字叫吉多。它只有几个星期大，但在兄弟姐妹之间已经非常显眼。它们长大后，它的兄弟姐妹会过着正常的生活，但小吉多会遇见什么挑战呢？它的白毛会吸引宿敌土狼的注意吗？或者它会太显眼而猎捕不到羚羊及斑马？
白毛幼狮是变异个体，毛色非常显眼，这不利于它很好地隐藏自己，对自身的生存不利，是不利变异。我们再来看一个例子，玉米中的白化苗细胞内不含有叶绿体，不能进行光合作用制造有机物，很快就会死亡，这不利于它的生存，是不利变异。普通的小麦容易感染锈病，叶片褪绿，光合作用的效率减弱，变异后可能会出现抗锈病的新品种，这是有利变异。古代的长颈鹿有颈长一些的和颈短一些的，颈的长短是可以遗传的。在环境发生变化，如缺乏青草时，颈长的个体能够吃到高处的树叶，更容易存活下来，这种变异是有利变异。