师：同学们大家好，欢迎来到科学课堂。前两节课，在老师的带领下，我们认识了校园里各种各样的植物，还制作了校园生物分布图。在认识植物的过程中，我们不难发现，不同种类的植物存在明显差异，它们都有各自的名字和特点，比如菊花、桑树、苹果，形态各异。那同种植物中的不同个体相同吗？同一“家庭”的植物完全相同吗？大家根据对植物的认识和了解，思考一下，它们到底相同还是不同呢？
生：通过前两节课的观察，我认为同种植物中的不同个体是有些差别的。例如校园里的桃树就有很多种类，单从树的外形看，好像没什么区别。但结出果实时，就能区分出水蜜桃树、油桃树还有毛桃树这些不同品种。还有校园里的玉兰树，没开花时，两种树没什么区别，都有先开花再长叶的特点，属于玉兰家族。但是开花后会发现，一棵树花朵是白色，一棵树花朵是紫色，因此又有了白玉兰和紫玉兰之分。
师：是的，同种植物之间存在不同的品种。根据它们的相同点，我们可以把它们分到同一个“大家庭”中，比如菊花家族、桑树家族、苹果家族，这些家族中的品种有的高达上百种。人们会根据它们的不同点，再细划分到每一个小家庭中。就算是同一种植物，它们的个体也不完全相同。比如同一株月季开出了大小、颜色不同的花；同一棵牵牛植株上也有不同颜色的花，存在一些差异。其实自然界的植物种类多种多样，有水生植物、陆生植物，有裸子植物、被子植物，有的开花，有的不开花。同种植物中又有许多不同的种类，它们之间有着相同的特点，但又不完全相同。为什么会出现这种现象呢？想一想，今天我们就先从它的亲代和后代说起。什么是亲代呢？就是提供种子的植物。什么是后代呢？很简单，就是由亲代的种子种植后长出的植物，我们称之为后代。当然，植物界中也有许多植物不是靠种子延续生命的，例如土豆、红薯这些进行无性繁殖的植物。提供根、茎、叶等器官的植物，我们称为亲代，由这些器官发育出来的新植物是后代。那么植物的亲代和后代之间会有什么相同和不同呢？接下来让我们以木槿花为例，一起来观察一下。观察之前，我们需要找到亲代的木槿花和后代的木槿花，也就是由亲代木槿花开花结种，然后种植后开出的后代木槿花。如果生活中无法找到，也可以用其他植物代替，或者提前选取一种植物，拍下亲代的模样，然后收集它的种子并种下，再对比观察后代的样子。思考一下，关于植物的花，我们应该从哪些方面进行观察呢？
生：在四年级时，我们认识了花的结构，因此可以从花瓣的颜色、形状、数量，还有花蕊的形状、萼片等方面观察。
师：这位同学回顾了四年级的知识，很好地帮助我们解决了问题。接下来，大家就看一看、数一数，从不同角度去观察，并把观察到的现象记录在观察表中。我们一起来听一听这位同学的观察汇报。
生：通过观察，我们发现木槿花的亲代和后代颜色明显不同，亲代是白色的，后代是粉色的，但花瓣数量相同，都是5片，不过花瓣的形状不同，亲代呈卵形，后代却不是。其次，花蕊的形状也存在差异，一个是柱形无尖角，一个有尖角。
师：听了这位同学的汇报，大家有没有需要补充的地方，可以和同伴说一说。是的，通过观察我们可以发现，木槿花的亲代和后代之间有相同的地方，也有不同的地方。桑叶相信大家都见过，老师前段时间去桑葚园采摘桑葚时，在同一棵桑树上却发现两种不同的桑叶。视频为证，我们来看看。咦，为什么会出现这样的现象呢？它们还存在哪些区别？我拍下了两种桑叶的图片，想一想该如何观察这两片桑叶呢？要从哪些方面进行观察呢？
生：植物的叶是由叶片、叶脉、叶柄构成的，我们可以从这三个方面进行观察，也可以观察叶子的形状、颜色等。
师：现在就请大家观察一下这两片叶子的异同，并及时记录下来。通过观察，你发现它们有什么相同和不同呢？
生：我看到叶子的颜色深浅不同，叶子的形状也不同，一个近似椭圆形，一个像手掌的形状，但叶子的边缘都是齿轮状，是相同的。在灯光下观察叶脉也是相同的，都是网状脉。
师：观察得很全面。两片桑叶之间也有相同和不同之处。其实植物在繁殖过程中，亲代的特点有的会遗传给后代，也有的会发生变异现象。因此，我们把植物后代与亲代之间非常相似甚至相同的现象叫做遗传，而两者之间细微不同的现象称之为变异。我看到的这棵桑树就是在种植过程中发生了变异现象。遗传和变异在生活中都是普遍存在的，是生物进化的基础。遗传使得种族特征相对稳定，变异可以帮助生物适应环境，使生命得以延续。遗传变异是生物进化的基础，也是地球生物多样性的重要原因之一。生活中同学们可以仔细观察，发现植物的亲代和后代之间有哪些相同和不同。我们也可以选择植物的某一个器官或者整株植物进行对比分析，仔细观察它们的花、茎、叶等，看在形状、颜色、数量、大小之间会存在哪些相同与不同。从多个角度进行分析，并把观察到的现象记录在活动手册上。生活中哪些事例可以说明人类利用植物的遗传和变异现象改善着人类的生活呢？想一想，说一说。
生：我查阅资料发现，原始的香蕉是野生的，味道不仅生涩偏酸，还长满了硌牙的种子。后来，科学家们经过对香蕉种子的改良，才培育出软糯香甜的香蕉。
生：我了解到玉米的种类多种多样，我们爱吃的甜玉米是通过选育自交系组配杂交种的办法培育出的新玉米品种。
师：现如今，植物的遗传和变异在我们的生活中已有广泛应用，有很多科学家利用遗传和变异规律培育出了许多新品种，例如西瓜，原始的西瓜又苦又涩，经过不断的品种改良和培育，才有了现在清甜爽口的西瓜，还有抗倒伏小麦、超级水稻等。提到超级水稻就会想到一个人，袁隆平。视频开始之前，我想问一句，你们的长辈有和你们讲过挨饿的故事吗？就拿1942年河南大饥荒来说，这是战时中国最大的灾难，也是世界上最严重的饥荒之一。但随着时间流逝，挨饿的时代离我们越来越远，实际上这一切都离不开杂交水稻的成功，更离不开袁隆平。今天我们就来回顾一下袁隆平与杂交水稻的纠葛一生。要说起袁老第一次与杂交水稻结缘，时间还要回到1960年，当时正在田里工作的他发现了一株特殊性状的水稻，相比其他水稻更大、更饱满。此时，一个想法出现在袁隆平脑中，要是把这株稻穗的后代培养出来，岂不是能养活全国人啊？于是他当即决定将其收藏，并为它取了一个特别的名字——“鹤立鸡群”。到1961年春天，他迫不及待地将“鹤立鸡群”种到了地里。可它的后代长大后却让人大失所望，因为这些后代个个都是歪瓜裂枣。阿里，你来说，这么优秀的基因生下的后代不应该是高大上的嘛，怎么会是矮矬穷呢？元老痛定思痛，最终得出一个结论，那就是他的后代是天然的杂交水稻。那么问题来了，大自然能孕育出“鹤立鸡群”，那为什么人工不能培育呢？没想到这个想法改变了至今的粮食生产体系。可水稻这东西不像人类，它是雌雄同株，通俗点说就是一个杆子上既有“雄性”也有“雌性”，而且它们还很“恩爱”，属于那种至死不渝的，它们生的“孩子”也很“恩爱”。那么问题来了，这种“近亲结婚”的行为，肯定会导致畸形、变异等一系列问题。这时候袁老就想，如果要改良这个问题，就要找到那种天然的雄性不育株。简单来说就是雄性不育或者雄性死亡的稻株，也就是只有健康“雌性”的稻子，只要有这种稻子，再给它找个强壮的“老公”，不就可以培育出更好的水稻嘛？思路是有了，但是这种雄性不育株在当时并没有科学家发现，说不定就没有，但袁老不信邪，于是就在夏日炎炎的水稻间苦苦寻找。功夫不负有心人，终于在1964年的夏天，袁隆平的放大镜里出现了一株雄性接近枯萎而雌性完好的水稻。兴奋之余的他立马带领团队开始实验，期间经逐穗检查，14000多个稻穗连同上年发现的不育株，共计找到6株。经过连续两年春播与翻秋，共有4株繁殖了1 - 2代，但奇怪的是，在后面几代又成了各种歪瓜裂枣。那问题出在哪呢？袁老认为，可能是由于水稻的采样都在湖南，还是会有近亲结婚的风险，于是他决定去云南收集雄性不育株，后因没有进行短光照处理而未成功，但他并没放弃。后来又去海南，经过筛选，终于找到了一株完美的野生雄性不育株，专业术语叫花粉败育普通野生稻，简称“野败”。他的发现让人工杂交水稻的成功进入了倒计时。次年，得到国家支持的袁隆平带领团队开始了又一次研究，加上全国众多科研单位的支持，他终于成功了。1973年，袁隆平解决了三系法杂交稻研究中的三大难题。一是提出用野生稻与栽培稻进行远缘杂交的技术方案，终于找到了培育雄性不育系的有效途径；二是育成强优势的杂交水稻，“南优2号”等一批组合并在生产上大面积应用，成为世界上第一位成功利用水稻杂交优势的科学家；三是突破了制种关，过去的研究认为水稻异交率仅2.4%，一代种子产量极低，离生产要求相距甚远。国际水稻所1971年开始研究，1973年放弃，原因就是当时没有人相信可以解决制种难题，而袁隆平领导的课题组成功地解决了这一难题，制种产量逐渐提高，现在高的已达亩产300公斤以上，解决了当时6000万人的粮食问题。此后，中国发明的杂交水稻除在国内发展迅速外，在国外已有越南、印度尼西亚、菲律宾和美国在大面积生产上应用，并取得了显著的增产效果。此时，袁隆平已经成为杂交水稻的代名词，名利双收的他并没选择过上奢靡的生活，很快，他又回归科研，开始研究超级水稻。袁老的梦想是让所有人都远离饥饿，直到2021年5月22日13:07，湖南长沙，细雨凄迷，哀伤的情绪弥漫在城市上空。“杂交水稻之父”袁隆平因多器官功能衰竭，永远地离开了我们。穷苦的日子，挨饿的日子再也不会来了。谢谢袁隆平爷爷，有些人走了，但他的影响改变了中国甚至世界。您一路走好。