遗传信息的延续性.doc

第21章 遗传信息的延续性一、知 识 结 构 生物的遗传现象 基因控制生物的性状 生物的遗传 基因的传递 人类的性别决定遗传信息的延续性 人类的主要遗传病 遗传病的预防 生物的变异现象 生物的变异 变异的意义 转基因技术二、内 容 简 介生命在生物圈中的延续，是生物的生殖和发育、遗传和变异，并与环境的变化相互作用的结果，教材在生物的生殖和发育之后，安排生物的遗传和变异内容，是探讨生命的延续的自然深入。生物的遗传和变异，是生命的主要特征之一，它是在生殖和发育过程中得到体现和表达的，因此，生殖和发育知识是学习遗传和变异的基础，而遗传和变异又是生物进化的基础，所以这部分内容与教材前后章节联系比较密切，内容的安排有利于形成完整的知识体系。根据全日制义务教育生物课程标准的第七个一级主题生物的生殖、发育与遗传中的二级主题生物的遗传和变异，安排了“生物的遗传”和“生物的变异”两节内容。在组织知识内容时考虑到学生认知发展的规律，实现了本书从学生生活实际导入，解决问题的活动的特点，注意了从学生的生活经验出发，从创设的情境中提出问题，激发学生主动探究，自主获得知识、技能和积极的情感体验，并以此为主要载体，使学生逐步形成完整的知识体系。例如，第一节生物的遗传首先安排了调查生物的遗传现象，目的是通过学生对父母亲和自己特征的观察、讨论、资料分析，抽象出什么是性状，然后深入浅出地介绍基因与性状的关系、基因在亲子代间的传递、基因控制生物的性状，目的是使学生简而明地理解生物遗传的实质。在此基础上，学习人类的性别决定和人类的主要遗传病。第二节生物的变异也是从调查全班同学性状差异现象为切入口，导入解决问题的活动，激发学生主动探究生物变异的有关知识。本章教材还从学科体系、学生发展、社会需要3个方面密切结合出发，巧妙地融入了生男生女的道理和现代遗传学的新进展,使学生对性状与基因的关系和遗传与变异问题的理解更加全面。本章教材也实现了教学内容呈现方式多样性和灵活性。形式上，有文字、图片、表格等；方式上有分析、讨论、DIY等；内容上融入做中学，传授与建构、呈现与发现的统一等。同时，还注意引导学生关注和生物学有关的社会问题，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面都有所发展。第1节 生物的遗传一、 教学目标1 知识目标(1) 举例说出生物性状，以及亲子代间在性状上的延续现象。(2) 举例说出生物的性状是由基因控制的。(3) 描述染色体、DNA、和基因之间的关系(4) 描述生殖过程中染色体的变化(5) 说出基因经生殖细胞在亲子代间的传递。(6) 描述控制相对性状的一对基因的传递特点(7) 说明人的性别是由性染色体决定的.(8) 解释生男生女的道理，理解生男生女的问题。(9) 举例说出人类主要的遗传病。(10) 学会分析色盲病的遗传方式。（11）说明近亲结婚的危害，遗传病的预防。2 能力目标（1）尝试通过分析实验现象推导出其包含的生物学本质，培养学生由现象到本质的抽象逻辑思维方法。（2）尝试运用逆向推倒法，探讨基因的传递。3 情感态度与价值观目标（1）尝试运用遗传学知识解释一些遗传现象，培养生活中的生物学素养。激发学生深层次地对生命的思考和对生命珍爱。（2）增强实事求是的科学态度和运用科学方法解释生命科学的有关问题。（3）关注转基因技术给人类带来的影响。（4）能用科学态度看待生男生女的问题，运用所学知识影响周围人们的旧观念。二、 教 材 分 析生物的遗传这部分内容，教材根据初中学生的好奇心强和认知规律的特点，以学生自身的、身边的或比较关心的生物学问题为切入口，以人的遗传做主线，兼带了其他生物的一些遗传现象，比较贴近生活，有利于学生的理解和接受。人们对遗传和变异的认识，最初是从比较亲子代的特征开始，然后由表及里逐步深入到基因水平。本节的内容编排也是按照这样的思路，先是引导学生观察人体的几种特征，通过问题的讨论，抽象出性状的概念，然后逐步探讨性状的控制、基因的传递、人类的性别决定和人类的遗传病。可见，教材在内容的组织上，是以基因为线索，步步深入和扩展的，体现了学科内在逻辑与学生认识规律的统一。教材在内容的呈现方式上，注意了从学生自身或身边的问题、现象开始，从创设的情境中提出问题，激发学生主动探究，自主获得知识、技能和积极的情感体验，逐步形成比较完整的知识体系。例如，安排的生物遗传现象的调查和讨论，目的是通过学生对比较熟悉的动物、植物和自身性状的具体观察，抽象出什么是性状，接着介绍基因与性状的关系和分析基因的传递过程，获得基因控制性状的结论。然后再要求学生运用前面的知识，解释学生关注的人的性别遗传问题和人类遗传病问题。这可以说是，遗传知识的扩展和运用。“生物的遗传”内容比较抽象，学生学习起来比较困难，因此，在教学中要注意把握难度，理解教学目标，教学内容不易加深，但教师可以选择一些植物的性状，帮助学生进一步理解性状的遗传，如阅读孟德尔的资料，分析其中例举的性状。本节的重点是：性状的概念，染色体、DNA、和基因之间的关系，基因控制生物的性状，基因的传递，人的性别决定。本节的难点是：基因与性状的关系，基因控制生物的性状，基因的传递。课时建议：本节教学安排5课时。教学策略安排如下表课时方案1方案2第1课时（1）在前一节课中可以让学生熟悉以下几种性状，让学生在家中观察并记录家庭成员（父亲、母亲、祖父母、外祖父母）的有关性状，并且在观察结果的记录在课前交给教师。（2）教师可从中选择一些典型的家庭，如父母有耳垂，子女有耳垂；父母有耳垂，子女无耳垂；父母一方有耳垂，子女无耳垂；父母和子女均无耳垂等进行课堂讨论。说明父母、子女之间普遍存在遗传现象。（3）师生共同归纳出性状的概念。（4）收集关于遗传的谚语与俗语，了解人们很早就懂得了自然界中存在遗传现象，加深学生对遗传现象的认识。（1）学生通过观察一些图片（如三张父母亲的照片和三张子女的照片；一些动物的如猫家庭的图片），了解到什么是生物的遗传。（2）观察几种性状的图片，了解生物在某一方面的特征在不同的个体上的表现不同，即性状有不同的表现形式。（3）观察并回忆同学们的某些特征。（4）讨论并归纳出 性状和相对性状的概念。（5）调查自己家庭成员的某些性状。第2课时（1）回忆、归纳出细胞核、染色体、DNA与基因的关系。（2）阅读教材认识基因与性状的关系。（3）推测基因是如何从上代传给下代的，以及染色体、DNA、基因数量在传递前后的变化。（4）活动：模拟染色体在生殖过程中的传递。（5）尝试填写“生殖过程中染色体的变化”解释自己与父母相像地性状是如何得来的。（1）通过了解孟德尔及著名的豌豆 实验，认识基因与性状。（2）分析孟德尔的豌豆实验，了解成对的基因往往有显性和隐性之分。（3）通过一对基因的遗传图解，描述控制相对性状的一对基因的传递特点。（4）进一步探究：带着问题讨论孟德尔实验。第3课时（1）阅读资料：孟德尔及著名的豌豆实验。思考：你认为通过孟德尔的实验可以推导出什么结论？与孟德尔的实验对照。小结出什么是显性？什么是隐性？隐性基因和显性基因具有同样的遗传传递特性。（2）思考、讨论基因是Rr时性状表现如何？为什么？夫妻基因都是Rr时，后代的基因组成和性状表现如何？生出能卷舌的孩子的可能性有多大？生出不能卷舌的孩子的几率又是多少？（3）假定父亲能卷舌，母亲不能卷舌，子女的基因组成和性状表现如何？尝试画出其遗传图解。（1）回顾人的生殖过程。（2）基因经精子或卵细胞传递的发现过程。（3）分析、交流图21-3基因的传递过程。尝试解释子女与父母想象的原因。（4）游戏：模拟基因的传递过程第4课时（1）阅读资料：人体染色体的研究历史。（2）观察男、女性体细胞中的染色体图，分析交流染色体的特点和男女性染色体的差异。（3）观察图216，分析人类的性别是如何决定的。（4）游戏：模拟人类后代性别决定的过程。理解生男生女的机会均等。（6）拓展：男女比例协调对社会的意义（1）创设情景：小品产房门前，让我们看到了人们重男轻女的思想较为普遍。那么，生男生女到底是怎么回事？导入新课。（2）组织学生看书，辨认人的性染色体。质疑：男女的性染色体一样吗？（3）指导学生完成图216（4）游戏：红色小球代表X染色体；白色小球代表Y染色体。（5）进一步探究:男女比例协调对社会的意义第5课时(1）由学生体检数据色盲男性多于女性，导入新课。(2) 活动：模拟色盲病的遗传，分析色盲病的遗传方式。（3）介绍常见的遗传病及近亲结婚的危害。（4）阅读分析如何预防遗传病（1）分析一典型事例：一对肤色正常的夫妇生了一个患白化病的孩子。（2）介绍常见的遗传病及近亲结婚的危害。（3）活动：模拟色盲病的遗传，分析色盲病的遗传方式。（4）阅读分析如何预防遗传病三、 活 动 指 导活动1：调查生物的遗传现象在研究人类性状遗传变异的特点时，我们要观察分析亲子代间的性状表现。由于社会、伦理等方面的原因，我们不能人为地安排他人的婚姻。因此，研究人类性状的遗传规律，不能像对植物、动物那样去设计某一特定的杂交实验，我们只能在对现有家庭进行广泛调查的基础上去分析研究。通过对一些家庭的调查，分析这些性状的遗传方式和变异现象，使学生对遗传和变异有更加直接的认识。（一）调查前要熟悉所调查的性状本实验涉及人本身的一些性状，容易引起学生的兴趣。在调查前，教师最好针对每对性状，在班上找两位学生进行示范讲解，使学生能准确地辨别各个性状。 1卷舌。将舌头伸出口外，随意将舌两侧抬高卷曲成U型；有的人能卷，有的人不能卷。能卷舌的为显性。2.耳垂。在耳朵下部与头部连接处，如果存在向上的凹陷，即为有耳垂；如果没有向上凹陷，则为无耳垂。有耳垂为显性。3.拇指弯曲。大拇指末节能向外弯曲的为背曲拇指，大拇指末节不能向外弯曲的位直拇指。 4眼睑。人的眼睑有双层和单层之分，即俗称的双眼皮（显性）和单眼皮（隐性）。 （二）调查中应注意的事项 1确认所调查的家庭中父母与子女有血缘关系，继父或继母家庭无效。 2观察到的性状应当是生来就有的，不能是通过美容手术、病变、训练等途径后天获得的。 3调查中，当子女之间或子女与父母之间表现相同性状时，要注意这些性状是否完全相同。4调查的家庭数越多，结果越可靠。如果本班学生人数不多，还可把别的班的调查结果也综合进来。在把所有学生的调查结果进行综合时，最好采用举手统计的方法。有条件的学校，可将数据录入计算机中，然后在黑板上投影显示出结果（用表格式或坐标图式）。5调查的家庭如为三代同堂，爷爷、奶奶、爸爸、叔、姑（或外祖父、外祖母、妈妈、舅、姨）可作为一个独立的家庭单独分析。活动2：玩“看照片，猜父母”游戏。课前教师布置学生从家里带一些自己爸爸、妈妈和自己的照片来，先让学生观察自己和父母的照片，找出自己和父母的相似之处。然后将各位学生的家长照片混在一起，做“猜父母”的游戏。做游戏时，可先在小组内中进行，然后和其他小组的照片交换来进行。也可以全班一起开展，用大屏幕展示父母的照片，请全班同学猜。教师应启发学生观察显著的特征。这个活动可以调动全班同学的学习热情，大家会积极参与，努力发现一家人中可能存在的相似特征，从而进一步了解“子女与父母之间一般都或多或少地保持着一些相似的特征”，加深对遗传现象的认识。活动3：模拟染色体在生殖过程中的变化染色体在生殖过程中的变化，既是本节的重点又是本节的难点比较抽象难懂，安排这个模拟活动的目的是让学生在轻松愉快的动手动脑中领会抽象难懂的知识。果蝇的体细胞中染色体少，生活周期短，是做遗传实验的好材料。所以选择果蝇为例来做个游戏。活动准备：果蝇染色体挂图、蓝色和红色硬纸板、白纸、胶水或双面胶或大头针。活动步骤：（1）用蓝色和红色硬纸板分别剪出2套果蝇的染色体备用。（2）在白纸上画出果蝇亲代体细胞、亲代生殖细胞、子代体细胞的细胞膜图形，标出雌雄；（3）参考果蝇染色体挂图，将亲代染色体分别用大头针固定亲代体细胞内。雄果蝇的染色体用蓝色，雌果蝇的用红色；（4）推测并尝试染色体完成生殖细胞和子代细胞中的染色体。提示同学们既要注意染色体的形态，也要注意染色体的颜色。活动4：模拟生男生女的机会均等1学生2人一组，制作用于游戏的图片。用红色纸代表女性，剪成圆形纸片20张，每张纸片上书写英文字母“X”，放入一个写有“女”字的信封中。用蓝色纸代表男性，剪成矩形纸片20张，其中10张纸片上书写英文字母“X”，10张纸片上书写英文字母“Y”，将这两种纸片混合均匀后放入另一个写有“男”字的信封中。22人分别拿起一个信封，随机地从信封中各抽取出一张纸片，记录所抽取出的两张纸片的组合情况，若分别是“X”和“Y”，则记为“生男”，若分别是“X”和“X”，则记为“生女”。一共抽取10次，分别统计“生男”和“生女”的比例。游戏结束后，将全班各小组的数据汇总起来，统计一共“生”了多少“男孩”，“生”了多少“女孩”，比较“生男”和“生女”的比例是否基本相同。活动5：模拟色盲病的遗传方式色盲在人群中的比例很高，平均出现率约为5，按世界人口50亿计，全世界有色盲男性1.24亿，色盲女性0.06亿，女性中色盲基因携带者为2.36亿，所以安排了分析色盲病的遗传方式。在活动中要注意（1）需要摆放六种情况的基因组合，所以每种颜色卡片都要多准备些。（2）要提醒同学设计相应的表格，记录活动结果。（3）为了节约课堂时间，教师在课堂上可以有目的安排每组同学摆放2-3组基因组合。其余的组合在课下学生自主完成（4）统计全班同学摆放结果，分析色盲病的遗传方式。参考答案“调查生物的遗传现象”部分讨论1：提示：子女与父母相同的特征可能会很多，如脸型、小手指的长短、发旋的旋转（右旋或左旋）方向、皮肤的颜色、走路的姿势、人的血型、惯用手（左手还是右手）、等，教师应及时提示学生那些是遗传现象，哪些是后天的影响或行为习惯。讨论2：提示：生物的遗传现象是普遍存在的，在举例说明生物的遗传现象时，不仅要兼顾到人、 动物、植物的代表性，还要兼顾到形态特征和生理特征。“基因与性状”部分讨论1：番茄的颜色、家兔得毛色。对同一个性状在不同的生物个体的表现不一样，如番茄的颜色有红色和黄色两种，家兔的毛色有白色、黑色、棕色和花色等不同的表现等。讨论2：提示：人的有耳垂和无耳垂；人的血型有A型、B型、AB型和O型四种；菠菜的叶子有条形叶和圆形叶；家兔的眼睛有红色和黑色等。“分析基因的传递”部分讨论1：子代体细胞中的染色体一半来自父亲，一半来自母亲。讨论2：生物的性状通常是由一对基因控制的，成对的基因分别位于两条染色体的同一位置。而子女中的染色体一条来自父亲，一条来自母亲，这样控制性状的基因也是一个来自父亲，一个来自母亲，所以自己会与父亲和母亲的性状相像。“分析基因控制生物的性状”部分讨论1：父亲 Rr（能卷舌） Rr （能卷舌） 母亲 R r Rr r 能卷舌 Rrr RR不能卷舌 能卷舌Rr能卷舌讨论2：这对能卷舌的夫妇，生出不能卷舌的孩子的可能性为25%，生出不能卷舌的孩子的可能性为75%。讨论3：父亲 Rr（能卷舌） rr （不能卷舌） 母亲 R r r 基因组成 Rr rr性状表现 能卷舌 不能卷舌“人类的性别决定”部分讨论：没有道理。女性的性染色体为X和X, 男性的性染色体为X和Y。女性产生的卵细胞仅含X，男性产生的精子含X或Y基因，当卵细胞X与精子Y结合的受精卵为XY时，受精卵发育为男孩；当卵细胞X与精子X结合的受精卵为XX时，受精卵发育为女孩；受精时精子与卵细胞的结合是随机的，所以这种说法没有道理。“人类主要的遗传病”部分讨论1：所生子女中，患色盲症的是儿子。儿子和女儿的色盲基因来自母亲。讨论2：提示：近亲结婚，由于双方有共同的祖先，相同的基因(包括正常的和异常的)很多，而且亲缘越近，相同的基因越多，他们相互间婚配，子代成为纯合子的机会就大大增加。我们每个人平均带有6一10个有害基因，这些基因多为隐性，在杂合(一对等位基因，一个是正常的，另一个是隐性致病基因，称为杂合)状态下，一般危害不大。一旦与带有相同有害基因的人婚配，双方就有可能将相同有害基因同时传递给子女，使子女成为隐性有害基因的纯合子而呈现疾病。在非近亲婚配夫妇中，相同的基因少，带有相同的隐性基因的机会更少，即使一方携带有隐性致病基因，而另一方相应的基因正常，子女也不会成为该致病基因的纯合子，因此子女患隐性遗传病的机会也就很少了。近亲结婚的夫妇中，带有相同隐性致病基因的机会大大增加，其子女成为该致病基因纯合子的机会也明显增高，这是近亲结婚子女患隐性遗传病的机会比非近亲结婚子女高得多的原因。第2节 生物的变异一、 教学目标1知识目标（1）通过全班同学间个体差异的比较活动，使学生对变异现象有初步认识。（2）知道变异有能遗传的变异和不能遗传的变异。（3）初步了解变异对生物个体和种族延续以及生产实践上的意义。（4）初步了解转基因技术及其应用。2能力目标通过对生物变异的分析讨论，培养学生的思维能力、语言表达能力、处理信息的能力。3情感态度与价值观目标（1）通过对生物变异的意义的讨论，帮助学生树立辩证唯物主义的观念。（2）通过变异在生产实践上的应用和转基因技术对学生进行生命科学价值观的教育。二、教材分析遗传和变异是一对矛盾的两个方面，遗传讨论的是基因稳定传递的一面，变异讨论的是基因发生改变或组合发生改变导致的亲子代之间性状的差异。生物的变异现象是自然界普遍存在的生物现象，变异为进化提供了原始材料，没有变异，生物就没有进化，没有变异，生物同样也就没有适应性，所以这部分内容既有利于对遗传现象的全面理解，更是生物进化的物质基础，起着承上启下的作用。“生物的变异”教学内容包括变异现象、变异的意义和转基因技术三部分。教材首先用一些具体的事例，来说明什么是变异,接着一人为例，设置了一个观察内容，通过全班同学与班长之间几种性状的比较，来说明变异的普遍性。然后通过一些具体事例分析变异存在两种类型：能遗传变异和不能遗传变异。使学生在初步了解变异现象的基础上，了解生物变异的原因和结果以及意义，以提高学生对变异现象的整体认识。最后，又介绍了在生产实践上的应用和转基因技术。这样的编排融入了“真实世界问题解决”等先进理念，注重了沿着学生认知发展的规律逐步展开和组织教学内容，体现了生物学科不断发展更新的观点。教师在自己的教学重要注意突出教材的这一特点。本节的重点是：变异的类型及意义；转基因技术及其应用。本节的难点是：能遗传的变异课时建议：本节教学安排1课时。教学策略安排如下表：方 案1方 案2（