生物的遗传和变异.doc

第15章 生物的遗传和变异 第一节 DNA是主要的遗传物质【课时】本课共1课时 本课为第1课时 总课时第12课时教学目标：1遗传的概念。2说明DNA是主要的遗传物质。3描述染色体、DNA和基因的关系。教学重点难点：重点：了解DNA是主要的遗传物质；辨析染色体、DNA和基因的区别。难点：1.辨析染色体、DNA和基因的区别。 2.通过对小鼠核移植实验的分析，归纳出遗传信息的中心是细胞核。教学过程：引入新课：教师提问：俗话说的“种瓜得瓜，种豆得豆”是一种什么现象呢?学生回答：遗传教师：请哪一位同学举例说一说常见的遗传现象?学生举例：我长得很象我的父亲，这就是遗传。【多媒体演示稿】遗传的概念：指子代与亲代性状相似的现象教师：生物的遗传和变异是生命所特有的现象之一，植物、动物和人就是通过生殖和遗传来维持种族的延续的。看两张图片【多媒体演示稿】商品条形码形态教师：在超市买的东西中，都标有商品条形码，它相当于商品的“户口”或“身份证”。在生物体内，有没有类似商品条形码这样隐含着生命信息的条形码呢?它存在哪里?又是如何传递的?【学生阅读】课本材料：为什么白鼠会生下灰鼠?【多媒体演示稿】：鼠的细胞核移植实验图片“多利”羊的诞生体细胞核移植实验图片【投影】分4人一小组讨论：1.为什么白色雌鼠生下来的既不是白色小鼠也不是黑色小鼠?2.以上两种细胞核移植实验有什么共同之处，说明了什么问题?教师：哪一个小组讨论好了，请谈一谈你们的看法。学生代表发言：我们把两个问题合在一起回答行吗?(教师：可以。)这两个 实验都有一个共同之处：生下来的小鼠和“多利”羊的颜色，都不象它们的代生母亲，而是 与提供细胞核的亲体相似，可见，这些相似现象是由细胞核遗传给后代的。教师：对于他们的看法，大家还有哪些不同意见?学生：我们觉得有道理。教师：从这两个实验，我们了解到课本内容提到的第一个问题：【投影】一、细胞核是遗传信息的中心教师：在初一年级上册关于人和动物细胞的结构和功能的学习中，我们了解到细胞核的组成结构是什么?学生回答：染色体教师：在细胞核中，容易被碱性染料染成深色的物质叫染色体。科学家发现，染色体在生物的传种接代过程中具有重要的作用，还发现各种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。每种生物的染色体有自己独特的特点。【多媒体演示】人的染色体图、几种生物染色体的数目情况表。提问：从以上几种生物染色体的数目我们可以了解到什么问题?学生：不同物种的生物，它们细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。教师：是的。同一种生物，它们的染色体数目又是相对稳定的。染色体数目的恒定对生物生命活动的正常进行非常重要，人的体细胞中多了或少了一条染色体，就可能导致严重的遗传疾病。大家看看这里的两张照片：【投影照片】先天性裂唇病患儿、先天愚型病患儿教师：先天性裂唇的遗传病，是由于此人的第13对染色体多了一条；先天愚型病，多的是第21号染色体，他们的体细胞染色体数为2n+1。【提问】染色体的主要成分是什么?学生回答：DNA和蛋白质【多媒体演示】DNA分子结构示意图教师：根据这个图，请同学们说说看，DNA分子形状和结构象什么?学生代表描述：DNA分子像旋转的楼梯，由两条互相盘绕的链组成。教师解释：DNA分子可以分成许多小片段，每个片段具有特定的遗传信息。【多媒体演示】基因的概念：基因是染色体上有遗传效应的DNA片段，它储存着遗传信息，可以准确地复制，可以发生突变，也可以通过控制蛋白质的合成控制生物的性状，它是决定生物性状的遗传物，所以，基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。教师：科学研究发展，生物的不同性状是由不同的基因决定。如：豌豆的花有红色、白色，茎有高、矮，人的上眼睑有双眼皮、单眼皮等等，是由不同基因决定的。到现在为止，我们学习了染色体、DNA和基因的知识，哪位同学能描述出这三者的关系?【学生发言】(略)教师归纳总结：染色体位于细胞核中，是容易被碱性染料染成深色的物质，染色体主要由DN A和蛋白质组成，基因是具有遗传效应的DNA片段。【布置课后探究活动】搜集在人类基因组研究中我国取得的有关成果的资料(1000字左右，存入生物档案袋)。第二节 人的性状和遗传【课时】本课共2课时 本课为第1课时 总课时第13课时教学目标：（1）了解遗传的现象和途径。（2）了解遗传的物质基础，主要是了解染色体与基因、基因与性状的关系。（3）初步了解显性基因和隐性基因的关系。（4）了解人类常见的遗传病和禁止近亲结婚的道理以及有关法律。教学重点难点：基因的概念，显性基因和隐性基因。染色体和基因，基因的显性和隐性。教学过程：引言同学们，到今天为止，我们已经学习了初中生物课程的四个部分：植物；细菌、真菌；动物；人体生理卫生。通过对这四部分内容的学习，我们知道生物界是丰富多彩的，生物的形态结构多种多样，生活方式千差万别。但是每一种生物都能将自己的特征传给后代，牛生下的总是牛，羊生下的总是羊，这就是生物界普遍存在的遗传现象。这节课我们就来研究学习“生物的遗传”。新课一遗传的现象：我们来解释一下“遗传”这个词。遗是遗留，传是传递，也就是说每一种生物都能传递给后代一些什么，是什么呢？请同学们打开教材130页，根据“看一看，想一想”一栏所列出的特征，想一想，哪些特征是你所具有的？1概念：生物体的形态特征或生理特性，在遗传学上叫做性状。比如我们刚才谈到的单眼皮和双眼皮，有耳垂和无耳垂，都是性状。生物体将性状传给后代的现象，就叫做遗传。2遗传途径：性状是怎样传递的呢？我们知道，每一个人都是由一个受精卵发育成的。什么是受精卵？（精子和卵细胞融合而成）精子来自于父亲，属于雄性的生殖细胞，卵细胞来自于母亲，属于雌性的生殖细胞。也就是说，人类的性状是通过父母的生殖细胞传递给后代的。动植物的性状也是通过生殖细胞传递给后代的。二遗传物质：提问：每一个生物体都有许多性状，这些性状是如何传给后代的？（答：通过生殖细胞）提问：一个小小的生殖细胞，为什么能够担负起这么复杂的遗传功能呢？因为细胞内含有具有遗传功能的物质，就是遗传物质。提问：遗传物质存在于细胞结构中的哪一部分？1染色体：如果我们用碱性染料将细胞染色，再用高倍显微镜观察，就会发现细胞核中有一些物质被染成了深色，这种物质就叫做染色体。遗传物质就位于染色体上。比如，人体的每一个体细胞的细胞核中都有这么多染色体，数一数，共是多少条？（46条）这46条染色体具有什么特点呢？这些染色体都是成对存在的。一共是23对。其它生物的体细胞中也是23对染色体吗？不是。例如，牛的体细胞内有30对染色体，水稻的体细胞内有12对染色体。也就是说，在每一种生物的体细胞内都含有一定数量的、结构不同的染色体。因为遗传物质位于染色体上，所以染色体的数目必须维持恒定，才能保证生物遗传的稳定性。提问：生物在生殖过程中，是怎样维持染色体数目恒定的呢？拿人来说，假设精子和卵细胞中的染色体数跟体细胞中的一样，也是23对，那么，精子和卵细胞融合形成的受精卵中染色体数是多少呢？（46对92条）由这个受精卵发育成的新个体的染色体数也是46对92条，无法维持染色体数目的恒定，所以，上面所做的这个假设是错误的。2实际上，生物在形成生殖细胞时，成对的染色体要分开，分别进入不同的生殖细胞中，这样，生殖细胞中的染色体数恰好是体细胞中的一半。提问：人的精子和卵细胞内染色体数应该是多少？（23条）这样，通过受精作用，精子进入卵细胞，形成的受精卵中的染色体又成为46条，与体细胞内的染色体相同了。这样，就保证了生物遗传的稳定性。而且，从上面的分析我们还可以看出，生物体细胞中的每一对染色体，都是一条来自于父亲，一条来自于母亲。所以，后代同时具有父母双方的遗传物质。3人体所有的性状都是由遗传物质控制的。如果我们进一步研究，就会发现位于染色体上的遗传物质，可以分成许多小单位，每一个小单位控制着人体的一个具体的性状。比如，有的控制耳垂的有无；有的控制虹膜的颜色，等等。遗传物质中这些决定生物性状的小单位就叫做基因。提问：基因和遗传物质之间有什么关系？答：基因是遗传物质上的一个小单位。提问：遗传物质和染色体具有什么关系“答：遗传物质位于染色体上。提问：基因和染色体具有什么关系？答：基因也位于染色体上。因为染色体是成对存在的，所以基因在生物的体细胞中也是成对存在的。成对的基因同成对的染色体一样，也是一个来自父亲，一个来自母亲。所以，后代同时具有父母双方的基因。提问：有这样一个同学，父亲是双眼皮，母亲是单眼皮，他自己是双眼皮，他为什么像爸爸不像妈妈呢？原来，人体细胞内控制眼皮的基因有两个，其中一个决定眼睛是双眼皮，另一个决定眼睛是单眼皮。当一个人成对的染色体上的一对基因刚好是这种情况时，就会表现出双眼皮。也就是说，决定双眼皮的基因，它的作用比较明显，我们称它为显性基因；而决定单眼皮的基因，它的作用不明显，被隐藏起来，称为隐性基因。人的性状和遗传【课时】本课共2课时 本课为第2课时 总课时第14课时复习导入：1、 什么是遗传性状？他是怎么遗传给下一代的？2、 什么是显性基因和隐形基因？3、成对的基因又可以分为哪两种？（显性和隐性）通常我们用大写的英文字母表示显性基因，用小写的英文字母表示隐性基因。控制眼皮的这一对基因就记作A和a。当一个控制眼皮的一对基因是Aa时，他表现出双眼皮；如果一个人控制眼皮的一对基固是AA时，他仍然是双眼皮；如果是一对aa时，失去了显性基因的隐藏作用，隐性基固所控制的性状就要表现出来，所以，他表现为单眼皮。提问：控制眼皮的这一对基因有几种组合情况？表现出来的性状有几种？提问：如果一个人具有双眼皮，判断其基因型？（AA或Aa）如果一个人具有单眼皮，判断其基因型？（aa）提问：某同学的父亲和母亲都是双眼皮，而他本人却是单眼皮，请分析三个的基因型？分析：父母都是双眼皮，基因组合有两种可能：AA或Aa，不能确定，但有一点是确定的，就是父母的基因型中必须有一个A，才能保证父母亲都是双眼皮；这个同学是单眼皮，他的基因型是确定的：aa，人的体细胞内成对的基因一个来自父亲。一个来自母亲，所以父母必须各自具有一个a，才能将它传给孩子。因此，父母的基因型都是Aa。提问：若这个同学还有一个弟弟，试分析其眼皮的情况？分析：父母的基因都是Aa。产生生殖细胞时，成对的基因随成对的染色体分开，分别进入两个生殖细胞中。所以父亲产生的精子有两种：一种含有A，一种含有a；同样，母亲产生的卵细胞也是两种，分别含有A和a。每一个精子和卵细胞融合的机会是相等的，所以精卵融合之后，会出现四种情况：精子 卵细胞 受精卵 性状A A AA 双眼皮A a Aa 双眼皮a A aA 双眼皮a a aa 单眼皮结论：父母都是双眼皮，他们的子女可能是双眼皮，也可以是单眼皮，只不过了现单眼皮的可能性小些罢了。三遗传病：在人类所患的疾病中，大多数是不能遗传的，如感冒；但是，也有一些疾病能够遗传给后代。这些病是由于患者的父母或祖父母、外祖父母的生殖细胞中的遗传物质出现异常变化而引起的。像这样，由于遗传物质发生变化而引起的疾病，就叫做遗传病。遗传病患者一生下来就患病，而且很难治愈。常见的遗传病有先天性愚型病、白化病、色盲、血友病等。先天性愚型病患者，天生智力低下；白化病患者的身体缺少黑色素，皮肤白得异常；色盲患者对颜色的辨别能力比较差，其中最常见的是红绿色盲，患者对红色和绿色分辨不清；血友病患者，身上一有伤口，就会血流不止，甚至危及生命。四禁止近亲结婚：血友病又称“皇室病”，解释其原因，从而引导学生自己得出结论。小结我们利用两节课的时间学习了生物的遗传，了解了有关遗传的基本知识，知道了生物的性状是通过生殖细胞传给后代的。那么，是不是所有的性状都能够一成不变地传给后代呢？课堂训练：1、在体细胞中，如果一对基因中一个是显性基因，一个是隐性基因，生物的性状是（ ）A、显性性状 B、隐性性状 C、二者都不是 D、二者的混合形状2、某人体细胞内控制耳垂有无的基因型为AA，那么这个人的耳垂将是（ ）A、有耳垂 B、无耳垂 C、一有一无 D、不能确定3、已知双眼皮和单眼皮是一对相对性状，其中双眼皮是显性性状，用D表示，单眼皮是隐性性状，用d表示。某人表现型为双眼皮，那么，他的基因型是（ ）A、Dd或DD B、Dd C、DD D、D4、耳垂是人体上最直观的遗传性状之一。已知人有耳垂受显性基因D控制，无耳垂受隐性基因d控制。现实中，有些家庭父母都是有耳垂的。其子女却有的有耳垂，有的无耳垂。你知道为什么吗？请分析右图，在横线上填上相应的基因符号。相信你就能明白其中的道理了。5、下列关于性状的说法中，不正确的是（ ）A. 番茄的红果实和黄果实，是番茄同一性状的两种表现形式B. 任何生物体都有许许多多的性状C. 子代的性状和父母的性状完全一样D. 有的人是单眼皮，就是一种性状6、下列不属于相对性状的是（ ）A. 长颈鹿脖子较长，梅花鹿脖子较短 B. 豌豆有高茎和矮茎C. 人的皮肤有黄色和白色 D. 番茄果皮颜色有红和黄之分7、关于基因的叙述，错误的是（ ）A. 体细胞中的基因是成对出现的 B. 一条染色体含有一个基因 C. 基因往往有显、隐性之分 D. 受精卵内有父母双方的基因8、下列关于性状和基因的关系描述中，正确的一项是（）A基因控制着性状 B性状控制着基因C有些性状不受基因控制D基因和性状都能遗传下去14、髙茎豌豆（DD）与矮茎豌豆（dd）杂交，后代的的基因组成是（ ） A、DD B、dd C、Dd D、DDdd第三节 人的性别决定【课时】本课共1课时 本课为第1课时 总课时第15课时教学目标：了解人体染色体的特点，区分性染色体和常染色体；解释人的性别决定方式；培养学生的团队合作精神和生物科学素养。教学重点难点：概述人的性染色体和常染色体；解释人的性别决定。教学过程：学生看图观察男女体细胞染色体示意图了解人类染色体的特点区分男性和女性染色体的异同各个小组交流获得的信息小结：1人类染色体的特点?人类染色体可分为常染色体和性染色体，共23对，其中常染色体22对、性染色体1对。2男性和女性的染色体有什么异同点?男性的性染色体有X染色体和Y染色体，女性性染色体为两条X染色体。3人体染色体表示方法：男性染色体表示22+XY女性染色体表示22+XX。提出问题：人体的染色体与人体的性别有什么关系?提出进一步探索人类性别决定的方式。游戏：生男生女的奥秘1学生3人一组，自行制作游戏图片。红色代表女性，剪成10张写上X；白色代表男性，剪 成20张，其中10张每张写上X，另10张写上Y。红白纸征分别放入信封中。2学生随机抽取纸片，统计数据(教师应强调注意数据的科学性和真实性)引导学生进一步深入探索人类性别的奥秘通过游戏进行重难点的突破活动交流分析学生小组进行交流数据分析，教师对全班数据进行统计分析，并引导学生比较“生男”“生女”的比例引导学生进行结论：“生男”还是“生女”是随机的，“生男”和“生女”的比例基本相同。男性精子中是X染色体还是Y染色体决定了后代的性别这就是生男还是生女的奥秘。在一些情况下可能会出现结论的不同如学生喜欢“生男”而不喜欢“生女”此时应再次进行数据科学性真实性的教育。师生共同参与完成。引导学生对数据进行分析结论人类的生殖过程小结真实情况再现：人的性别决定示意图引导学生按照投影进行示意图的填写，了解人类的生殖过程中染色体在决定性别时的作用。知识小结：人类染色体的特点：人类性别决定的方式：进一步了解人类在生殖过程中染色体的作用，有效地进行经验和知识的转换课堂练习1生男还是生女主要决定于母亲，与父亲无关。2在生物界中，所有生物的性别决定方式都和人一样。第四节 遗传和优生优育【课时】本课共1课时 本课为第1课时 总课时第16课时教学目标： 1、举例说出常见的遗传病的危害； 2、认同优生优育； 3、举例说出一些优生优育的措施； 4、通过讨论近亲结婚的危害，培养学生数据处理能力； 教学重点难点： 1、举例说出常见的遗传病及其危害； 2、举例说出什么是近新结婚及亲近结婚的危害； 3、举例说出优生优育的措施； 教学过程： 图片展示与观察：1、色盲检查图，白化病患者及其他一些遗传病患者的照片和资料。 2、剪辑相关视频资料。 述：首先我们一起来看几段影片（播放视频）述：刚才几段短片为我们介绍了一片疾病，这些疾病都有共同的特征，比如“猫叫综合征”是由于染色体出了问题，“先天性卵巢发育不全合征”是由于缺少一条X染色体，第三段短片中几个孩子的痴呆是由于X染色体断裂。问：这此疾病我们统称为什么？问：为什么称为遗传病？ （由于染色体出现了问题）问：是不是只有染色体出现问题所引起的疾病才称为遗传病？ （1）遗传物质发生改变染色体出现问题（2）致病基因引起。述：由致病基因引起的遗传病也很多，比如色盲（色盲检查图）。述：还有白化病（常隐）（视频：遗传病）问：你们还知道有哪些遗传病？ 述：血友病也是一种很常见的遗传病，它的遗传机制与色盲一样，致病基因在X染色体上，且为隐性基因。述：大家可以看书上表15-2，计算一下这四种遗传病在近亲结婚的情况下比正常结婚情况下机率高出多少倍？（动画）述：近亲之间，由于许多基因来自共同祖先，所以携带相同致病基因可能性较大，后代也更易患遗传疾病。述：那么有同学要问了，什么样的两个人才算近亲呢？ 直系血亲：有直接血缘关系的，如父母，（外）祖父母，子女，（外）孙子女旁系血亲：自己算一代，兄弟姐妹（亲、表、堂）向一父母一代，父母的兄弟姐妹，再向上一代，祖母的兄弟姐妹等。举例：我们熟悉的红楼梦中，贾宝玉无论取的是宝姐姐还是林妹妹，都属于近亲结婚，林与其为姑表亲，薛与其为姨表亲。述：禁止近亲结婚是为了让每个家庭有效地预防遗传病的发生，出生健康的孩子，也就是优生。述：孩子出生后我们还要让他们能健康成长，也就是优育。问：优生优育包括哪些措施？ （禁止近亲结婚，提倡遗传咨询和产前诊断等）述：近亲结婚的危害我们已经了解了，那么什么是遗传咨询和产前诊断呢？举例：遗传咨询，妻子为色盲，丈夫正常，经过遗传咨询医生会建议生个女孩等。产前诊断，2003.8.18直播南京南京谢姓夫妇产下一先天愚型患儿，状告院方产前未对其进行该项检查。第五节（15.5）：生物的变异【课时】本课共1课时 本课为第1课时 总课时第17课时一、教学目标1了解生物的变异现象。2了解变异的生物学意义和实践意义。3了解变异的生物学意义和实践意义。二、教学重点：变异的概念、现象和原因。三、教学过程引言通过上节课的学习，我们知道自然界普遍存在着遗传现象，每一种生物都能通过生殖细胞把性状传递给后代。但是，我们也知道，自然界中不存在两个完全一样的个体。子女与父母之间，兄弟姐妹之间，在相貌上总会有些差异。把同一株植物的种子种下去，后代植株也是有高有矮，有的结穗多，有的结穗少。像这样，生物的亲代与子代之间，以及子代的个体之间在性状上的差异，就叫做变异。同遗传现象一样，变异现象在生物界中也是普遍存在的。新课一、引起变异的原因：生物为什么会产生变异呢？我们先来分析这样两个实例：1一对色觉正常的夫妇生下了一个色盲的孩子。2兄弟二人，哥哥长期在野外工作，弟弟长期在室内工作，哥哥与弟弟相比脸色较黑。提问：上面所讲的两个实例中的变异是由什么原因引起的？色盲属于遗传病，所以例1中的变异是由遗传物质决定的。例2中的变异是由外界环境的影响引起的。哥哥与弟弟相比，受日光照射时间长，因此脸色较黑。总结：引起变异的原因有两种，有的变异是由遗传物质决定的，有的变异是由外界环境的影响引起的。想一想，这两种变异是不是都能遗传给后代呢？由遗传物质所决定的变异，能够遗传给后代，这样的变异叫做遗传的变异。由外界环境的影响而引起的变异，由于生物体内的遗传物质并没有发生变化，因而不能遗传给后代，这样的变异叫做不遗传的变异。二、变异对生物的影响：生物的变异有遗传的变异和不遗传的变异，那么，这上结变异对生物的生存有什么影响呢？我们再来看两个实例：1小麦中出现矮杆、抗倒伏的变异品种。2玉米中出现白化苗。提问：上面这两个实例中的变异对生物的生存是有利还是有害呢？小麦中出现矮杆、抗例伏的变异对小麦的生存是有利的，而玉米出现白化苗，不能进行光合作用，会过早死亡，这一变异对玉米的生存是不利的。总结：通过上面的实例可以看出，对某种生物来说，有的变异利于它的生存，这样的变异叫做有利变异；有的变异不利于它的生存，叫做不利变异。三、变异在进化上的意义：分假如生物不能产生变异，现的生物界会是什么样呢？如果没有变异，生物在繁衍过程中，会出现新的性状，就不产生新的生物种类，生物就不能由简单