当前位置:首页 >> 其它课程 >> 【精品教案】高中生物必修二全套教案

【精品教案】高中生物必修二全套教案


第一章 遗传因子的发现
第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、学习目标 ⑴ 知识方面 阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 ⑵ 情感态度与价值观方面 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。 ⑶ 能力方面 运用分离定律解释一些遗传现象。 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)对分离现象的解释,阐明分离定律。 (2)以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 (3)运用分离定律解释一些遗传现象。 2.学习难点 (1)对分离现象的解释。(2)假说—演绎法。 三、学习方法 讨论法、 演示法、实验法 四、学习课时 2 五、学习过程 学 习 内 容 教师组织和引导 学习意图 联系日常 生活激发 生兴趣。 激发学生 的探究欲 望和学习 兴趣。

第 1 课时 “龙生龙, 凤生凤, 老鼠生仔会打洞” 这体现了一种什么现象? 章引言。 大家请看章引言,有何感想? 生答:遗传现象。 第一节 孟德尔 的豌豆 杂交试 验(一) 的引言 〖引入〗以“问题探讨”引入。 学生阅读“问题探讨” ,思考讨论回答。 〖提示〗1.粉色。因为按照融合遗传的观点,双亲遗传物质在 子代体内混合,子代呈现双亲的中介性状,即红色和白色的混 合色──粉色。 2.此问题是开放性问题,目的是引导学生观察、分析身边的生 物遗传现象,学生通过对遗传实例的分析,辨析融合遗传观点 是否正确。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控制生物 性状的现象(如人体的高度等),从而产生诸多疑惑,教师对 此可以不做过多的解释。 只要引导学生能认真思索, 积极探讨, 投入学习状态即可。 设疑:在 140 多年前孟德尔通过杂交实验揭示了生物遗传的基 本规律。孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘?组织学生交流对 孟德尔的初步了解。 讲述:结合学生的汇报,主要对孟德尔做以下简介。 ①孟德尔自幼酷爱自然科学,通过对自然科学和数学的学习, 孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想,以及应用数 学方法分析遗传学问题的意识。
-1-

孟德尔 的初步 介绍

初步了解 孟德尔在 遗传实验 研究中方 法的创 新、思维 方式的创

②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物,连续进行 了多年的杂交实验研究,其中最成功的是豌豆实验。 ③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验,孟德尔总结了前 人的经验,创新研究方法,如从单一性状入手观察分析遗传结 果;用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分 析研究;敢于挑战传统的观点,提出了颗粒遗传的思想等。 豌豆做 遗传实 验容易 成功的 原因 设疑:为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功?

新、敢于 冲破原有 观念的精 神。

培养学生

学生带着问题阅读、思考讨论、回答。 阅读收集 讲述:结合挂图、课件和学生的回答,讲述豌豆的结构特点: 信息的能 ①豌豆自花传粉(且闭花受粉),结果是:自花传粉(自交), 力 产生纯种; ②豌豆花大,易于进行人工杂交;即去雄—套袋(防止其他花 粉的干扰)—授粉(采集另一种豌豆的花粉,授到去掉雄蕊的 花的柱头上),获得真正的杂种; ③具有稳定遗传的、易于区分的性状,如豌豆茎的高度有悬殊 的差异,通过观察很容易区分,进行数据统计。 讲述:结合上述内容,引导学生给出性状、相对性状、自交、 杂交、正交和反交等概念。 孟德尔一对相对性状的杂交实验时怎样设计的? 师生共同 解决问 题,为学 生阐明 “一对相 对性状的 遗传实 验”做铺 垫。培养 学生的概 括能力和 理解能 力。

一、一对 相对性 状的实 验

〖讲述〗利用挂图让学生比思考边讲解。
纯种高茎豌豆 × (♀或 ♂ ) F1: 纯种矮茎豌豆

( ♂或 ♀ )

高茎豌豆 自交

F2: 高茎豌豆 :矮茎豌豆 787 :277 3 : 1 给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。

F2 中出现 3:1 的性状分离比是偶然的吗?
结合图解,分析总结,得出答案。 讲解:孟德尔 8 年一共做了很多种性状,其中非常有成就的是 7 对相对性状, (课件展示他做的豌豆杂交实验的结果)发现显 性和隐性不是偶然的,它带有相当的必然性,另外它还带有普 遍性,而且 F2 代还带有特定的比例,大致都在 3:1 左右。 二、对分 为什么会出现这种现象呢?结合一对相对性状的遗传图解,引 离现象 的解释 导学生分析:孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的?为 什么子二代会出现性状分离,且分离比为 3∶1? 教师结合图 1-5 讲解孟德尔的解释 培养学生 的问题意 识,给予 学生发散 思维、启
-2-

动已有知 P: 不融合 DD ×dd 1.遗传因子是 独立存在的. 互 识的空 间。使学 生理解孟 德尔的科 学研究方 子要发生分离 ,. 分别进入不同 的配子 F1: Dd x ○ Dd 中,随配子遗传给后代。 法和解释

2.遗传因子在体细胞中是成对存 在的 F1 配子 :D 传因 d 3.F1 在形成配子的时候成对的遗

F2 配子:D

d

D

d

F2: 的。

DD Dd Dd DD : Dd 1: 2: :

dd 4.受精时, 雌雄配子的结合是随机 dd 1

引出纯合子和杂合子的概念 假如雌雄配子的结合不是随机组合的能出现 F23∶1 的结果 吗? 〖提示〗因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会 相等,即任何一个雄配子(或雌配子)与任何一个雌配子(或 雄配子)的结合机会相等,这样才能出现 3∶1 的性状分离比。

第 2 课时
实验 针对上节课提出的问题组织学生交流自己的见解。 设疑: 孟德尔在不知道遗传因子是什么的情况下, 用抽象 的遗传因子来分析杂交实验结果。提出了遗传因子在体细胞中 成对存在,在配子中单个出现的假说,是超越自己时代的一种 非凡的设想。生物体在进行有性生殖时,遗传因子分离,配子 随机组合真能出现 3∶1 的性状分离现象吗?让我们通过模拟 实验来体验孟德尔的假说。 指导学生阅读实验的目的要求,明确相关的问题。 在学生阅读的基础上,帮助学生明确实验要求。 1.两个小桶代表什么?两个小桶中的 D 小球和 d 小球代表什 么? 1.两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢;D 小球和 d 小球分 别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。 2.为什么每个小桶内的 d 小球和 D 小球数目都是 10 个? 2.每个小桶内的 d 小球和 D 小球数目都是 10 个, 确保雌、 雄配子数目相等。 3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什 么?
-3-

激发 探究心 理,明确 模拟实验 的目的。 理解 遗传因子 分离与配 子随机组 合的意 义。 理解 模拟实验 是进行科 学研究的 一种方

3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是: 模拟雌、雄配子的随机结合。 4.将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3)重复 做 50~100 次的含义是什么? 4.将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3) 重复做 50~100 次,是为了确保观察样本数目足够多。雌、雄 配子结合的机会相等。 准备实验材料用具。巡回检查、指导学生做实验。 4 人一组,进行实验记录,统计结果。各小组汇报实验结果。 组织学生汇报,统计全班的实验结果,引导学生将每个小组的 实验结果与全班总的实验结果作比较,比较的结果说明了什 么? 思考:为什么全班的实验结果与预期的结果更接近?如果孟德 尔在研究遗传实验时,只统计 10 株豌豆杂交结果,他还能正 确解释性状分离现象吗? 与每个小组的实验结果相比,全班实验的总结果更接近预期的 结果, 即彩球组合类型数量比 DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,彩球代表 的显性与隐性类型的数值比为 3∶1。因为实验个体数量越大, 越接近统计规律。 如果孟德尔当时只统计 10 株豌豆杂交的结果,则很难正确地 解释性状分离现象,因为实验统计的样本数目足够多,是孟德 尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对 10 株豌豆的 个体做统计时,会出现较大的误差。

法。 培养学生 的实验记 录能力、 合作能 力。 体验用数 学统计方 法分析实 验结果的 必要性。

三、对分 设疑:孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验。 使学生在 但是作为一种正确的假说,仅能解释已有的实验结果是不够 离现象 习作中巩 的,还应该能预测另一些实验结果。孟德尔是如何实现这一目 的解释 固绘制遗 的的呢? 的验证 讲述:孟德尔的测交实验,给出测交概念,指导学生通过绘制 传图解的 遗传图解,预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。 基本方法 通过课件或板图,展示规范的测交遗传图解,对学生出现的错 误给予及时的纠正。 杂交子一代 隐性纯合子 高茎 矮茎 测交

配子 测交后代

尔实验方 : 1 法的创新 遗传图解 2 一对相对性状测交实验图解 展示孟德尔的测交实验结果,即用子一代高茎豌豆(Dd) 之处。 与矮茎豌豆(dd)测交,在得到的 64 株后代中,30 株是高茎, 34 株是矮茎,两种性状之比接近 1∶1。 设疑:引导学生分析:实验结果与预测结果是否相同,这 一结果说明了什么?孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什 1
-4-

D Dd 高茎

Dd d

×

dd d dd 矮茎

体验孟德

么? 介绍假说—演绎法。 四、分离 依据一对相对性状的遗传实验,引导学生归纳分离定律。 定律 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相 融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗 传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。 技能训 练 培养学生 的归纳能 力

〖提示〗将获得的紫色花连续几代自交,即将每次自交后代的 拓展思维 紫色花选育再进行自交,直至自交后代不再出现白色花为止。

【一展身手】 1.两只杂合黑豚鼠交配,后代出现白豚鼠的原因最可能是什么?若杂合黑豚鼠一胎生出 4 只 豚鼠,则出现 3 黑 1 白的可能性为 A.减数分裂时,基因重组;100% C.受精作用时,基因重组;3∶1 B.减数分裂时,等位基因的分离;27/256 D.基因突变;3∶1

2.已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交,子一代既有黑斑蛇,又有黄斑蛇;若再将 F1 黑斑蛇之间交配, F2 中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论中正确的是 A.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇 B.蛇的黄斑为显性性状 C.F1 黑斑蛇的基因型与亲代黑斑蛇的不同 D.F2 中黑斑蛇的基因型与 F1 黑斑蛇的基因型相同 3.将具有 1 对等位基因的杂合体,逐代自交 3 次,在 F3 代中纯合体比例为 A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/16

4.一对表现正常的夫妇有一个正常男孩和一个患某种遗传病的女孩。如果该男孩与一个母亲 为该病患者的正常女子结婚,生了一个正常的儿子,问这个儿子携带致病基因的几率 A.11/18 B.5/9 C.4/9 D.3/5 5.有甲、乙、丙、丁、戊 5 只猫。其中甲乙丙都是短毛猫,丁和戊是长毛猫,甲乙为雌猫, 其余是雄猫。甲和戊的后代全是短毛猫,乙和丁的后代,长毛和短毛小猫均有,欲测定 丙猫的基因型,最好选择 A.甲猫 B.乙猫 C.丁猫 D.戊猫 6.牛的黑色(B)对红色(b)是显性。良种场现有两栏牛,A 栏全为黑色,B 栏既有黑色又有红 色。A、B 栏牛是亲子代关系,来场参观的生物兴趣小组同学,有的说 B 栏是 A 栏的亲代, 有的说 B 栏是 A 栏的子代。请你根据所学生物知识,分析回答下列问题: (1)若 B 为 A 的杂交后代,则 A 栏中牛的基因型为______,B 为______。 (2)若 A 为 B 的杂交后代,则 B 栏中牛的基因型为______,A 为______。 (3)若 B 为 A 栏的亲代,B 栏中牛除具有相对性状(黑、红)外,还应具备的两个条件是: ①________________,②________________ 答案:1-5 B A B D B 6 (1)Bb Bb、bb (2)BB 和 bb Bb (3) 黑、红个体全为纯合

子 黑、红种牛为双亲的一方

-5-

第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、学习目标 ⑴ 知识方面 1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律 2.说出基因型、表现型和等位基因的含义。 ⑵ 情感态度与价值观方面 分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 ⑶ 能力方面 1、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解 2、对自由组合现象解释的验证――测交试验及其图解 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)对自由组合现象的解释,阐明自由组合定律。 (2)分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 2.学习难点 (1)对自由组合现象的解释。 三、学习方法 归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等 四、学习课时 2 五、学习过程 学习内 容 引言 教师组织和引导 〖引入〗以“问题探讨”引入。 〖提示〗可以通过水稻杂交育种等实例,使学生自然地认 识到任何生物都不止表现一种性状,后代表现的特征可以 是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论,双亲的 性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的?在育种实 践中人类如何获得所需的性状组合? 学习意图 引起思考 注意, 引入 新课。

一、两对 相对性 状的杂 交实验

〖问〗一对相对性状的遗传——影响其他相对性 状?
孟德尔两对相对性状的杂交实验是怎样设计的? 〖讲述〗教师以挂图和学生的回答讲述: 一、两对相对性状的杂交实验 (一)实验现象 1、杂交 P:黄色、圆粒 X 绿色、皱粒 (种子) (种子) (植株) (植株) F1: (受精卵) 黄色、圆粒 (种子、100%) 2、F1 自交:黄色、圆粒(种子时的 F1)
-6-

以旧学新

(即:黄、圆 X 黄、圆) 同植株卵子 精子 F2: 种子 黄色圆粒 、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒 315 108 102 32 ( ≈ 9 : 3 : 3 : 1 ) (二)数据分析 1、分析每对性状的 F2: ①粒色:黄/绿 = 315+101 / 108+32 ≈ 3:1 ②粒形:圆/皱 =315+108 / 101+32 ≈ 3:1 2、结论:1)每对相对性状的遗传仍遵循分离定律; 2)两对相对性状遗传时,遗传因子互不干扰。 二、对自 由组合 现象的 解释

二、对自由组合现象的解释
1、杂交:纯黄、圆 X 绿、皱 P 基因型(YYRR) (yyrr) 配子: YR yr F1: YyRr (黄色圆粒——种子) 2、F1 自交 植 株 F1 配子:♀YR yR Yr yr (每对遗传因 ♂ 1/4 1/4 1/4 1/4 子彼此分离, YR 不同对的遗传 yR 因子可以自由 Yr 组合) Yr F2: YR(1/4) yR(1/4) Yr(1/4) yr(1/4) YR (1/4 YYRR YyRR YYRr YyRr

学会棋盘 法和分离 法

yR 1/4
Yr 1/4 yr 1/4

YyRR
YYRr YyRr

yyRR
YyRr yyRr

YyRr
YYrr Yyrr

yyRr
Yyrr yyrr

F2 基因型则有: 至少有一 Y 一 R 黄圆 (前显后显) (9/16) : Y_R_: YYRR (1/16) YyRR (2/16) YYRr (2/16) YyRr (4/16) 二 yy 有 R: yyR(前隐后显)绿圆 _: (3/16) yyRR (1/16) yyRr (2/16) 有 Y 两 rr: Y_rr(前显后隐)黄皱: (3/16) YYrr (1/16) Yyrr (2/16)
-7-

两 yy 两 rr: yy rr(前隐后隐)绿皱: (1/16) yyrr (1/16) 2 〖提示〗 从数学角度看, (3∶1) 的展开式为 9∶3∶3∶1, 即 9∶3∶3∶1 的比例可以表示为两个 3∶1 的乘积。对于 两对相对性状的遗传结果,如果对每一对性状进行单独的 分析,如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时, 其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32) =3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)=3∶1。即 每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对 性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即 2 9∶3∶3∶1 来自于(3∶1) 。

(第 2 课时) 三、对 自由组 合现象 解释的 验证— —测交

1、亲本: (F1 种子)黄圆 X 绿皱 设计: (YyRr) (yyrr) 植株 配子 YR yR Yr yr (1/4) (1/4) (1/4) (1/4)

学及时用, 巩固所学 知识 yr 100%

YyRr yyRr Yyrr yyrr 1/4 1/4 1/4 1/4 黄圆、 绿圆、 黄皱 绿皱 1 1 1 1 测交后代实际:31 27 26 26(F1 作母本) 24 22 25 26(F1 作父本) 结论:测交有 4 种(1:1:1:1)的后代,说明 F1 产生 4 种(1:1:1:1)的配子,细胞二对遗传因子进行自由组 合。

四、自 由组合 定律 五、孟 德尔实 验方法 的启示 ——成 功的原 因:

〖板书〗控制不同性状的遗传因子的分离和组 共同总结, 合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的 印象深刻。 遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由 组合。
〖提示〗1.豌豆适于作杂交实验材料的优点有:(1)具 有稳定的易于区分的相对性状;(2)豌豆严格自花受粉, 在自然状态下可以获得纯种,纯种杂交获得杂合子;(3) 花比较大,易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了 豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状研究 生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统 计,所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要 保障之一。 2.如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传,很难从数学 统计中发现遗传规律,因为如果研究 n 对相对性状,将会 有 2n 个性状组合,这是很难统计的,也很难从数学统计 中发现问题,揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂 交实验中留下的经验与教训,孟德尔恰恰借鉴了前人的遗 传研究经验,改变实验方法,从简单到复杂地进行观察、
-8-

培养学生 认真思考 和合作精 神; 也让他 们体会孟 德尔的成 功原因。

统计、分析实验结果,从而发现问题、提出假说、实验验 证、得出结论。 3.很难。因为通过统计,孟德尔发现了生物性状的遗传在 数量上呈现一定数学比例,这引发他揭示其实质的兴趣。 同时这也使孟德尔意识到数学概率,也适用于生物遗传的 研究,从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分 析。 4.作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还 应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说— 演绎法”的解释。 5.(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在 维也纳大学进修学习时,通过对自然科学的学习,使他具 有生物类型是可变的,可以通过杂交产生新的生物类型等 进化思想。同时孟德尔还学习数学,使他受到“数学方法 可以应用于各门自然科学之中”的思想影响,产生应用数 学方法解决遗传学问题的想法,使孟德尔成为第一个认识 到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。 (2)严谨的科学态度。从观察遗传现象出发,提出 问题,作出假设,然后设计实验验证假设的研究方法。 (3)勤于实践。进行了 8 年的研究,统计分析。 (4)敢于向传统挑战。提出了“颗粒性遗传”的思 想。 总结: 1、选材准确——自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆; ①人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰,结果可靠 ②豌豆有多对易于区分的相对性状(高-矮;圆粒-皱粒; ) 2、研究方法恰当——先对一对相对性状进行遗传研究, 后多对相对-,设计测交实验进行验证; 3、利用统计学进行分析; 六、孟德 尔遗传 规律的 再发现 1、基因——控制生物体性状的基本单位---。 2、表现型——生物个体表现出来的性状。如高度(高茎、 矮茎) 3、基因型——与表现型有关的基因的基因组成。 如 DD、Dd——高茎 dd————矮茎 4、等位基因——控制相对性状的基因(D——d) 〖提示〗性状表现=遗传因子组成+环境条件 学生踏实 掌握概念, 理解概念 间的关系

七、分离 规律实 验现象 与遗传 题解题

1、高 X 矮——高 亲本杂交(AA X aa) ; 培养学生 2、 F1 高 X F1 矮——高 3: 矮 1 亲本杂合子自交 (Aa X Aa) ; 的备考意 3、F1 高 X 矮——高 1:矮 1 亲本测交(Aa X 识 aa )

【一展身手】 ( )1.基因型分别为 ddEeFF 和 DdEeff 的 2 种豌豆杂交,在 3 对等位基因各自独立遗传的 条件下,其子代表现型不同于 2 个亲本的个体数占全部子代的
-9-

A.1/4

B.3/8

C.5/8

D.3/4

( )2.基因型为 AAbbCC 与 aaBBcc 的小麦进行杂交,这三对等位基因分别位于非同源染色 体上,F1 杂种形成的配子种类数和 F2 的基因型种类数分别是 A.4 和 9 出现的基因型是 A.AABB B.AABb C.aaBb D.AaBb ( )4.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这 两对基因分别位于不同对的同源染色体上) 。基因型为 BbCc 的个体与“个体 X”交配,子代的 表现型有:直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,它们之间的比为:3∶3∶1∶1。“个 体 X”的基因型为 A.BbCc B.Bbcc C.bbCc D.bbcc ( )5.某饲养场有纯种黑色短毛兔和纯种褐色长毛兔(独立遗传) ,它们的 F2 中有 128 只 兔,其中能稳定遗传的黑色长毛兔理论上应有 A.0 只 B.8 只 C.24 只 D.72 只 ( )6.人类多指基因(T)对正常(t)是显性,白化基因(a)对正常(A)是隐性,都在 常染色体上,而且是独立遗传。一个家庭中父亲多指,母亲正常,他们有一个白化病且手指 正常的孩子,则下一个孩子只有一种病和有两种病的机率分别是 A.1/2,1/8 ( B.3/4,1/4 C.1/4,1/4 D.1/4,1/8 )7.鸡的毛腿 F 对光腿 f 是显性。豌豆冠对单冠 e 是显性。现有一只公鸡甲与两只母鸡 B.4 和 27 C.8 和 27 D.32 和 81 ( )3.已知一植株的基因型为 AABB,周围虽生长有其他基因的玉米植株,但其子代不可能

乙和丙,这三只鸡都是毛腿豌豆冠,用甲与乙、丙分别进行杂交,它们产生的后代性状表现 如下: (1)甲×乙→毛腿豌豆冠,光腿豌豆冠 (2)甲×丙→毛腿豌豆冠,毛腿单冠 A.FFEE B.FFEe 公鸡甲的基因型是________ 。 C.FfEe D.FfEE

8.甲品种小麦抗锈病高秆,乙品种不抗锈病矮秆。已知抗病(T)对不抗病(t)为显性, 高秆(D)对矮秆(d)为显性。用甲、乙两品种杂交的方法在后代选育抗病矮秆的新品种。 请问: (1)F2 有多少种表现型和基因型?____________________________。 (2)F2 中最合乎理想的基因型是什么? _________________________ (3)最合乎理想的基因型在 F2 中所占的比率为_________________。 【答案】 1.C 2.答案:C 3 答案:C 4.答案:C 5. 答案:B 6.答案:A 7.解析:本题可用化整为零法。由题干中给出甲、乙、丙的性状都是毛腿豌豆冠,可知公鸡 甲的基因型为:F E ,又从一对相对性状分析,毛腿×毛腿→光腿,豌豆冠×豌豆冠→单 ____。 为什么?

冠,推出甲的基因型一定是“双杂答案:C 8. 答案:(1)4 种、9 种(2)ddTT,因为具有这种基因型的小麦是矮秆抗病的小麦,自交 后代不发生性状分离(3)1/16
- 10 -

第二章 基因和染色体的关系 第1节
一、学习目标 1.简述减数分裂的概念(发生范围、实质和结果) 。 2.阐明精子形成的大致过程。 3. 说明减数第一次分裂与减数第二次分裂的特征。 4.区分精子与卵细胞的形成过程。 5.学会有关识图知识。例如:同源染色体的识别,细胞分裂图的识别。 二、学习重点和难点 学习重点:1.减数分裂的概念。 2.精子的形成过程。 学习难点:1.区分精子与卵细胞的形成过程。 2.减数分裂过程中染色体的行为变化。 三、学习方法 归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等 四、学习课时 2 五、导学过程 知识点 减 数 分 裂 观察与思考 阅读问题探 讨和第一 段,思考并 完成右面问 题 归纳与总结 讨论 1:配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别?

减数分裂和受精作用(一)

减数分裂范围:进行_______________ 的生物

?? _______________ 细胞:原始生殖细胞 ???
减数分裂

过程:染色体复制________,细胞连续分裂_________ 结果:生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞的_________ 阅读教材, 并观察图 2 —2, 完成右 面问题(假 设亲本体细 胞染色体数 精 子 的 为 2n, 请 在 形 成 过 括号内注明 程 每一时期的 的染色体 数) 1、 场所:人和哺乳动物的 2、 过程:精原细胞( )

?复制 ?? ? _______________(

染色单体分开



?联会四分体 ? ??? _____________(
同源染色体分开

?着丝点分裂 ? ???
( )

_______________(



?变形 ? ?? ________

3、以4条染色体为例画出以下几个时期的细胞分裂模拟图 ①精原细胞 ②联会 ③四分体

- 11 -

理解精子产 生的场所、 精原细胞染 色体数目的 特点、同源 染色体概 念、什么叫 联会、四分 体、姐妹染 色单体、非 姐妹染色单 体等概念

④减I中期

⑤减I后期

⑥减 II 中期

⑦减 II 后期

⑧精子细胞

1、 场所:人和哺乳动物的 2、 过程:卵原细胞 卵 细 胞 的 形 成 阅读教材, 并观察图 2 —5, 完成右 面问题

?复制 ?? ? __________
?着丝点分裂 ? ???
染色单体分开

第一极体

?联会四分体 ? ???
同源染色体分开

?着丝点分裂 ? ??? _
染色单体分开

比较 精子和 卵 细 胞 思考精子和 形 成 过 卵细胞形成 程 的 比 过程的异同 较 发生场所 子细胞 细胞质分裂 方式 生殖细胞是 否变形 相同点

精子形成过程

卵细胞形成过程

2、例题领悟: 例 1、下图次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是(



- 12 -

解析 本题主要考查学生对卵原细胞和精原细胞在减数分裂过程中染色体行为和数量变 化过程的掌握和理解程度。题中图 A 是卵原细胞在减数分裂第一次分裂过程中处于后期的初 级卵母细胞图,判断依据是每个四分体中的同源染色体已彼此分开,开始分别移向细胞两极, 但细胞质的分配是不平均的;图 B 是减数分裂第二次分裂后期的次级卵母细胞图,判断依据 是着丝点已分裂,染色单体彼此分裂,这种特点只有两种可能,一是有丝分裂后期,二是减 数分裂第二次分裂后期,但该图中已不存在同源染色体,所以只有第二种可能性;图 C 是精 原细胞在减数分裂第一次分裂后期的初级精母细胞图,判断依据是同源染色体已彼此分裂, 正在移向细胞两极,但细胞质的分配是平均的;图 D 有两种可能,一种可能是精原细胞进行 减数分裂第二次分裂后期图,第二种可能是卵原细胞减数分裂过程中第一极体的分裂后期图。 答案 B 例 2、一个含有 Aa、Bb、Cc 三对同源染色体的精原细胞,减数分裂形成 4 个精子,这四个 精子的染色体组成可能是 ( ) A.BbC Bbc AaC Aac B.ABc ABC aBC ABC C.ABc abC ABc abC D.ABC abc aBC Abc 解析:减数第一次分裂中“同源染色体分离、非同源染色体自由组合” 。前者决定了次级精 (卵)母细胞、极体以及配子中不可能有同源染色体;后者使配子中染色体组合多样,但本 题中只有一个精原细胞,在 4 个配子最终只能存在两种组合(见下图) 。
同源染色体分离、

ABc

着丝点分裂

ABc ABc

AaBb Cc

非同源染色体自由组合

abC

着丝点分裂

abC

abC 答案:C 一展身手 1.在进行减数分裂实验过程时,确认同源染色体的主要依据是 ( A. 1 条染色体复制而成的 2 条染色体? B.能联会的 2 条染色体 C.1 条来自父方,1 条来自母方的染色体? D.形状和大小都相同的染色体 2.减数分裂的四分体是指 ( ) A.配对的一对同源染色体含有四个染色单体 B.细胞中有四个配对染色体 C.体细胞中每一对同源染色体含有四个染色单体 D.细胞中有四对染色体 3.右图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞,关于此图的说法正确的是 A.是次级精母细胞,处于减数分裂第二次分裂后期 B.含同源染色体 2 对、DNA 分子 4 个、染色单体 0 个 a B C.正在进行等位基因分离、非等位基因自由组合 B A D.每个子细胞含一个染色体组,仅 1 个具有生殖功能 4.人体内某一细胞正在进行减数分裂,其内有 44 条常染色体和两
- 13 -

)



同型的性染色体,此细胞不可能是( ) ①初级精母细胞 ②次级卵母细胞 ③初级卵母细胞 ④次级精母细胞 ⑤卵细胞 ⑥精细胞 A.①⑤⑥ B. ②③④ C.①④⑥ D.②③⑤ 5.在果蝇细胞中,由 G、C、U 三种碱基构成的核苷酸共有 X 种,其 DNA 分子结构稳定性最低 的时期是细胞周期的 Y 期,DNA 分子复制出的 2 个分子彼此分离发生在 Z 期,则 X、Y、Z 分别 是( ) A.5;分裂间期;有丝分裂后期和减数第一次后期 B.6;分裂前期;有丝分裂后期和减数第一次后期 C.5;分裂间期;有丝分裂后期和减数第二次后期 D.3;分裂后期;有丝分裂后期和减数第二次后期 6、如果发现一个动物细胞中出现了染色体两两配对的情况,则下列说法中正确的是 ( ) A.此细胞的染色体上具有染色单体 B.这种组织可能来自肝脏 C.产生的子细胞中染色体与母细胞保持一致 D.此细胞中的染色体数和 DNA 分子数是体细胞 的一倍 7.右图是某生物细胞处于分裂过程中某时期染色体图, 下列描述正确的是 ( ) A.图中有 4 条染色体,4 个四分体 B.该生物精巢细胞中的染色体数目有 4、8、16 条可能性 C.若①号染色体上有基因 R,则②号染色体的对应位点上必定是 r D.若①号和③染色体上分别有基因 A 和 B,则理论上该生物可能形成基因型为 AB、ab、Ab、 aB 的四种配子 8.人的同源染色体有 23 对。假设一个初级精母细胞在分裂形成精细胞的过程中,其中一个 次级精母细胞在减数第二次分裂后期有一对姐妹染色单体移向一极,则这个初级精母细胞产 生正常精子细胞和异常精子细胞的比例是多少?同时在精巢中精原细胞增殖的方式是 ( ) A.1:1,有丝分裂 B.1:3,有丝分裂 C.1:3,减数分裂 D.1:1,减数分裂 9.下图中甲—丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体 数和 DNA 分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是 ( )

A.甲图可表示减数第一次分裂前期 B.乙图可表示减数第二次分裂前期 C.丙图可表示有丝分裂间期的第一阶段 D.丁图可表示有丝分裂后期 10.(1999 年广东高考)右图为细胞分裂某一时期的示意图。 (1)此细胞处于________分裂时期,此时有四分体_______个。 (2)可以和 1 号染色体组成一个染色体组的是________染色体。 (3)此细胞全部染色体中有 DNA 分子_________个。 (4)在此细胞分裂后的一个子细胞中,含有同源染色体______对。 子细胞染色体的组合为__________________________。
- 14 -

11.(1998 年上海高考)右图为一种二倍体高等生物细胞分裂过程中某时期的示意图。请回答: (1)该细胞所处分裂期为______________,它的名称为____________或__________。 (2)该生物的体细胞中染色体最多时为_______条, 染色单体最多时为 _______条,DNA 分子最多时为__________个。 (3)该生物单倍体细胞中染色体为_______________条。 12. (6 分) 下图是某二倍体生物的一个正在分裂的细胞, 请据图回答: (1)若图中的 2 和 3 表示两个 X 染色体, 则此图可以表示的细胞是( ) A.体细胞 B.初级卵母细胞 C.初级精母细胞 D.次级精母细胞 (2)若一对夫妇所生育的子女中,性状差异 甚多,则这种变异的来源主要是 。 (3)正常情况下,在基因型为 Aabb 的细胞 分裂产生子细胞的过程中,基因 AA 的分 开发生在(填细胞分裂名称和时期) 。 (4)若某植物的基因型为 AaBb,在该植物的自交后代中,表现型不同于亲本且能稳定遗 传的个体所占的比例为 。 (5)假设果蝇的一个精原细胞中的一个 DNA 分子用 15N 进行标记,正常情况下,在该细 胞分裂形成的精子细胞中,含 15N 的精子所占比例为 。

参考答案: 1-5BADAC 6-9 ADAD 10. (1)减数第一次 2 (2)3 号或 4 号 (3)8 (4)0 l、3;2、4 或 2、3;l、4 11. (1)减数分裂第二次分裂后期次级精母细胞或第一极体(2)20 条 20 条 20 个 (3)5 12.(1)A (2)基因重组 (3)有丝分裂后期或减数分裂第二次分裂后期 (4)3/16 (5)1/2

- 15 -

第 2 节 基因在染色体上
一、学习目标 ⑴ 知识方面 1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。 3、尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上 ⑵ 情感态度与价值观方面 认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱。 ⑶ 能力方面 1.运用有关基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。 2.尝试运用类比推理的方法解释基因位于染色体上。 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 (2)孟德尔遗传规律的现代解释。 2.学习难点 (1)运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。 (2)基因位于染色体上的实验证据。 三、学习方法 实物投影、课件 四、学习课时 1 五、学习过程 (一) 萨顿 的假说 (一)萨顿的假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代。即: 基因就在染色体上。 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 原因(类比推理法) 1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色 体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结 构。 2、体细胞中,基因成对存在,染色体也成对存在。 配子中, 成对的基因只有一个, 成对的染色体 也只有一个。 3、体细胞中,成对的基因一个来自父方,一个来 自母方。同源染色体也如此。 4、非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染 色体在减数第一次分裂后期也是自由组合 (二)基因位于染色体上的实验证据 1、摩尔根关于果蝇眼色的遗传实验: P 红眼(雌) × 白眼(雄) 引入新课 学生亲自实践 萨顿假说的发 现过程, 体会成 功的喜悦

(二) 基因位于 染色体上的实 验证据

体会萨顿假说 学生学会类比 推理

F1

红眼(雌、雄)

红眼(雌、雄) 白眼(雄) 3/4 1/4 F2 红眼和白眼之间的数量比为 3: 1, 遗传表现符合分离
- 16 -

F2

定律,表明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制。 2、疑问:白眼性状的表现为何总是与性别相联系? 设想:控制白眼的基因 w 位于 X 性染色体上 P X X 红眼(雌)
W W

×

X Y 白眼(雄)

w

配子

X

W

X

w

Y

F1

X X 红眼(雌)

W

w

X Y 红眼(雄)

W

F2 X X X
W W

Y
W W

X X 红眼(雌) X Y 红眼(雄) X X 红眼(雌) X Y 白眼(雄)
W w w

W

w

经过分析、推 理, 培养学习能 力, 认同基因在 染色体上。

又通过测交进一步验证。 3、 摩尔根等人把一个特定的基因和一条特定的染色 体——X 染色体联系起来。用实验证明了基因在染色 认 同 基 因 位 于 染色体上, 基因 体上。 4、一条染色体上应该有许多个基因,基因在染色体 在 染 色 体 上 呈 上呈线性排列。 线性排列。 (三) 孟德尔遗 (三)孟德尔遗传规律的现代解释 学习生把抽象 一对遗传因子即位于一对同源染色体上的等位基 传规律的现代 化形象 因; 解释 知识迁移 不同对的遗传因子即位于非同源染色体上的非等位 总结巩固 基因。 1、基因的分离定律的实质;在杂合体的细胞中,位 学以致用 于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性; 在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色 体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子 遗传给后代。 2.基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体 上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数 分裂过程中, 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时, 非同源染色体上的非等位基因自由组合。 板书设计: 第二节 基因在染色体上 (一)萨顿的假说 (二)基因位于染色体上的实验证据 (三)孟德尔遗传规律的现代解释

- 17 -

一展身手 1.通过实验证明基因在染色体上的科学家是( ) A.美国遗传学家萨顿 B.美国遗传学家摩尔根等人 C. “遗传之父”奥地利人孟德尔 D.丹麦生物学家约翰逊 1.下列细胞中不存在等位基因的是 A.受精卵 B.神经细胞 C.体细胞 D.卵细胞 答案 1.B2.D 3.课后练习题

- 18 -

第 3 节 伴性遗传
一、学习目标 ⑴ 知识方面 1.理解 XY 型的性别决定方式。说出性染色体为 XY 型的常见生物。 2.比较基因分离定律与伴性遗传,理解它们的共同点和伴性遗传的特殊性;阐明伴性遗传的 特点。 ⑵ 情感态度与价值观方面 1.通过探究实验培养学生的科学态度和合作精神。 2.通过学习和理解伴性遗传的传递规律培养学生辩证唯物主义的思想。 ⑶ 能力方面 学会运用资料分析的方法。通过遗传习题的训练,使学生掌握伴性遗传的特点,应用规律解 决实际问题,熟悉解答遗传问题的技能、技巧。 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1) XY 型性别决定方式。 (2)人类红绿色盲的婚配方式及伴性遗传的规律。 2.学习难点 (1)人类红绿色盲的婚配方式和伴性遗传规律 (2)比较基因分离定律与伴性遗传 三、学习方法 板书内容投影片。多媒体学习设备 四、学习课时 2 五、学习过程 学习 内容 教师的组织和引导 个人 札记 引入 新课

(一) 一、性别决定 1.染色体的分类 性别 根据是否与性别有关,把染色体分为常染色体和性染色体。 决定 ⑴常染色体:雌性个体和雄性个体中性别决定(XY 型)相同且与性别无关的染 色体。 ⑵性染色体:雌性个体和雄性个体中有显著差异,且对生物的性别起决定作用的 染色体。 2.性别决定方式—XY 型 ⑴染色体组成:雌性:n 对常染色体+1 对性染色体 XX ; 雄性:n 对常染色体+1 对性染色体 XY。 ⑵性别决定过程(以人的性别决定为例) :见下图 男 女 P × XY XX 配子 F1 Y X X

学会 概念

XX XY 女 男 ⑶常见生物:人、果蝇、所有哺乳动物及很多雌雄异株植物,如菠菜、大麻等都 比例 1 ∶ 1
- 19 -

(二)伴 性遗传

属于这种类型。 3.ZW 型性别决定 (了解) (二)伴性遗传 讲述:以色盲为例进行学习。 色盲病是一种先天性色觉障碍病,不能分辨各种颜色或两种颜色。其中,常 见的色盲是红绿色盲,患者对红色、绿色分不清,因此,患者就不适合当司机, 因为,交通信号是红灯和绿灯,无法判断是停车还是通行。全色盲极个别,在病 人的眼里世界上任何物体只有明和暗的区别,根本看不到其它任何颜色,病人看 彩电就象看黑白电视一样。 银幕 设问: 色盲基因是隐性的, 它与它的等位基因都只存在于 X 染色体上, Y 染色体上没有,这是为什么? 在银幕上显示 X 和 Y 染色体的对应关系图。 指出:由于 Y 染色体很短小,因此,在 X 染色体上位于非同源区段上的基因 激 发 Y 染色体就没有,比如,色盲基因 b 和它的等位基因 B 就只存在于 X 染色体的非 趣 同源区段上。 为分 红绿 盲症 遗传 律做 备

兴 析 色 的 规 准

讲述:在写色觉基因型时,为了与常染色体的基因相区别,一定要先写出性 染色体,再在右上角标明基因型。 让学生在预先准备好的小黑板上填写有关色觉的女性男性的基因型(五种) 女性 基因型 表现型 XX
B B

男性 XX
B b

XX

b b

XY 正常

B

XY 色盲

b

正常

正常(携带者) 色盲

然后说出六种婚配方式。

拓展学 生思维, 充分理 解隐性 遗传的 特点 学习伴 性遗传 可以为 人类的 优生服 务, 还可 以为农 业生产 服务

讲述:在六种婚配方式中,男性色盲与女性色盲婚配子女全是色盲,男性正 常与女性纯合体色觉正常者婚配,子女色觉均正常。另外四种婚配方式,情况较 复杂,需要很好地分析。 请四位同学在黑板上写出四种婚配的遗传图解。(教师在黑板上写出亲代的 基因型,学生接着写亲代产生的配子和后代的基因型。) 师生共同检查四位同学写出的遗传图解, 遗传特点 ① 男性患者多于女性患者。 ②交叉遗传:男性的红绿色盲基因从母亲传来,以后只能传给他的女儿。③隔 代遗传:一般地说,此病由男性通过他的女儿传给他的外孙。
- 20 -

板书设计: 第三节 伴性遗传 一、性别决定 1.染色体的分类 ⑴常染色体 ⑵性染色体 2.性别决定方式—XY 型 ZW 型性别决定 (了解) 二、伴性遗传 1.概念:有些性状的遗传常常与性别相关联,这种现象就是伴性遗传。 2.X 染色体上的遗传病(以红绿色盲为例) ⑴色觉与基因型的关系 正常基因 B 和红绿色盲基因 b 位于 X 染色体上。 女性 基因型 表现型 XX
B B

男性 XX
B b

XX

b b

XY 正常

B

XY 色盲

b

正常

正常(携带者) 色盲

⑵遗传特点 ① 男性患者多于女性患者。 ②交叉遗传:男性的红绿色盲基因从母亲传来,以后只能传给他的女儿。③隔代遗传: 一般地说,此病由男性通过他的女儿传给他的外孙。 典型例题 例1 (2004 年广东卷) 对一对夫妇所生的两个女儿(非双胞胎)甲和乙的 X 染色体进行 DNA 序列的分析,假定 DNA 序列不发生任何变异,则结果应当是 A. 甲的两条彼此相同、乙的两条彼此相同的概率为 1 B.甲来自母亲的一条与乙来自母亲的一条相同的概率为 1 C.甲来自父亲的一条与乙来自父亲的一条相同的概率为 1 D.甲的任何一条与乙的任何一条都不相同的概率为 1 解析 男性细胞内的性染色体为 XY,他给女儿的性染色体一定是这唯一的 X 染色体;女 性细胞内的性染色体为 XX,这二条 X 染色体虽然是同源染色体,但其上存在的基因可以是不 同的,因此她给女儿的性染色体尽管也是 X,但可以是两条中的任意一条,也即两个女儿从母 亲那儿获得的 X 染色体可能不是同一条,结构有可能不一样。本题答案为 C。 例 2(2001 年上海卷)果蝇的红眼为伴 X 显性遗传,其隐性性状为白眼,在下列杂交组 合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 A.杂合红眼雌果蝇 × 红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇 × 红眼雄果蝇 C.杂合红眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇 解析 根据红眼为伴 X 显性遗传,其隐性性状为白眼四组杂交组合的亲本基因型分别为: B b B A X X ×X Y,后代雌果蝇都为红,雄果蝇有红、白,无法通过眼色直接判断子代果蝇的性别; b b B B b B X X ×X Y, 后代雌果蝇都为红, 雄果蝇都为白, 通过眼色能直接判断子代果蝇的性别; C XX b ×X Y,后代雌果蝇有红、白,雄果蝇也有红、白,无法通过眼色直接判断子代果蝇的性别;D b b b X X ×X Y ,后代雌、雄果蝇都为白,无法通过眼色直接判断子代果蝇的性别。本题答案为 B。 总结:在伴性遗传中还有伴 X 显性遗传和伴 Y 染色体遗传,比如,人类中抗维生素 D 佝偻病 有伴 X 显性遗传,蹼趾及其它的轻微畸形是伴 Y 染色体遗传,它们各有不同的遗传特点。

一展身手
- 21 -

1.某种蝇的翅的表现型由一对等位基因控制。如果翅异常的雌蝇与翅正常的雄蝇杂交,后代 中 25%为雄蝇翅异常、25%为雌蝇翅异常、25%雄蝇翅正常、25%雌蝇翅正常,那么,翅异常不 可能由 A.常染色体上的显性基因控制 B.常染色体上的隐性基因控制 C.X 染色体上的显性基因控制 D.X 染色体上的隐性基因控制 2.一正常女子和一患病男子结婚,生了一个正常的女孩和一个正常的男孩,子女长大后分 别与正常人结婚,所生子女都不会患此遗传病。该遗传病最可能是 A.常染色体显性遗传病 B.X 染色体显性遗传病 C.常染色体隐性遗传病 D.X 染色体隐性遗传病 3.血友病的遗传属于伴性遗传。某男孩为血友病患者,但他的父母、祖父母、外祖父母都 不是患者。血友病基因在该家庭中传递的顺序是 A.外祖父→母亲→男孩 B.外祖母→母亲→男孩 C.祖父→父亲→男孩 D.祖母→父亲→男孩 4.基因型为 AaX X 的个体产生的配子是 A.精子:AX 、aX 、AX 、aX
B B b B B b b b B b

B.精子:AX 、aX
B

B

b b

C.卵细胞:AX 、ax 、AX 、aX D.卵细胞:AX 、aX 5.基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇,其中一人为 X 染色体上的隐性基因决定的 遗传病患者,另一方表现型正常,妻子怀孕后,想知道所怀的胎儿是否携带致病基因,请回 答:? (1)丈夫为患者,胎儿是男性时,需要对胎儿进行基因检测吗?为什么? (2)当妻子为患者时,表现型正常胎儿的性别应该是男性还是女性?为什么? 答案 1.D 2.C 3.B 4.C 5. (1)需要 表现型正常女性有可能是携带者,她与男患者婚配时,男性胎儿可能带有致 病基因 (2)女性 女患者与正常男性婚配时,所有的女性胎儿都带有来自父亲的 X 染色 体上的正常显性基因,因此表现正常。

- 22 -

第三章 基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质
一、学习目标 知识与能力目标: 1 了解遗传物质的主要载体和遗传的基本类型 2 了解噬菌体的基本组成 3 了解遗传物质的特点 4 理解噬菌体侵染细菌实验过程、原理和结论 过程与方法目标 : 1 通过模拟科学发现,学习科学研究的方法,培养学生的科学探究能力。 2 通过感性图文资料学习,培养学生的信息处理能力。 3 进一步培养分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决实际问题的能力。 情感态度价值观目标: 1 通过模拟科学发现,培养学生实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。 2 在学习过程中,渗透科学的认知论,培养学生的唯物辨证观。 二、学习重点、难点 学习重点: (1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 (2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 学习难点: (1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 (2)如何理解 DNA 是主要的遗传物质,RNA 也是遗传物质? 三、课时安排 1 课时 四、学习方法 五、学习过程 学习 内容 ( 一 )对遗 传物质 的早期 推断 直观学习法、讲解法 个人 札记 引入 新课

教师的组织和引导

引言:前面我们已经学习过了“遗传因子的发现”、“基因和染色体的关 系”,那么基因到底是什么?从今天开始,我们将要探讨这方面的知识。

我们知道,子代和亲代在性状上相似,是由于亲代将决定生物性状的遗传 物质传给了后代,那么什么是遗传物质呢?它又有什么独特的特点呢? 第1节 DNA是主要的遗传物质 学会 概念

通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的分析,人们认识到染色体 在生物的传种接代中具有重要作用。染色体的主要成分是蛋白质和DNA。那么, 这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢? 一、对遗传物质的早期推断
- 23 -

20 世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA 组成的。 当时大多数科学家认为,蛋白质是生物的遗传物质。 通过确凿的实验证据首先向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的是美国科 学家艾弗里, 而艾弗里的实验又是在英国科学家格里菲思的肺炎双球菌转化实验 的基础上进行的。 请看这个著名的经典实验:

二、肺炎双球菌的转化实验 (二) 肺炎双 球菌的 转化实 验 出示R型细菌和S型细菌的菌体和菌落图,让学生对图指出何者是R型菌体? 何者是S型菌体?菌落各是怎样?毒性呢?以加深学生对两种细菌的了解。 提问: ①肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象? ②第四组的实验结果说明了什么? ③艾弗里及其同事的设计思路是什么?他们的研究结果说明了什么? 学生阅读教材P43-P44,边看书边看图解,回答上述问题。 教师根据学生回答进行点拨,并强调: 实验过程可分为四大步骤:注射无毒性的R型活细菌,小鼠正常;注射有毒 性的S型活细菌,小鼠患败血症死亡;注射加热杀死了的S型细菌,小鼠正常;注 射“R型活细菌+杀死的S型细菌”,小鼠患败血症死亡。 第四组的实验结果表明,被加热杀死的S型细菌中,存在着使R型活细菌转变 成S型细菌的“转化因子”。这一“转化因子”究竟是什么物质,当时的格里菲 思并不知道。 DNA、蛋白质和多糖等,何者是“转化因子”,即何者是遗传物质?艾弗里 和他的同事设法以S型活细菌中提取DNA、蛋白质、糖类及无机物,分别与R型细 菌混合培养,其结果是,只有加入DNA的,R型才转化为S型细菌。引导学生仔细 三、噬 菌体浸 染细菌 的实验 看图3-3,分析实验结果,得出结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 三、噬菌体浸染细菌的实验 出示 噬菌体模式图,学习完各部分结构名称后,教师归纳: 拓展学 生思维, 充分理 解 DNA 是 生物的 遗传物 质 激 趣 实 程 讨 备 发兴 验过 的探 做准

噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒, 它的头部和尾部都具蛋白质的外

- 24 -

壳,头内部含有DNA。 出示 噬菌体浸染细菌的实验过程图。

学生阅书P44-P45页,然后回答问题: ①放射性同位素 什么目的? ②叙述噬菌体侵染细菌的实验过程。 ③噬菌体在细菌体内的增殖是在何物质的作用下完成的?根据是什么? ④这个实验的结果说明了什么? 教师归纳: ①从元素组成来看,由于蛋白质分子中含S而不含P,DNA分子中含P而不含S。 这样,就可让一部分噬菌体只标记蛋白质而不标记DNA,另一部分噬菌体只标记 DNA而不标记蛋白质,从而分别观察这两种大分子物质的变化和作用。 ②噬菌体侵染细菌的过程: 吸附→注入(DNA)→复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→组 装子代噬菌体→释放。 ③噬菌体在细菌体内的增殖是在噬菌体DNA的指导下完成的,因为对被标记 物质进行测试, 结果表明噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部, 只有噬菌体的DNA 才进入细菌体内。 四、DNA 是主要 的遗传 物质 ④实验结果表明:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 四、DNA是主要的遗传物质 (1)某些病毒的遗传物质是RNA 如烟草花叶病毒,不含有DNA,只含有蛋白质和RNA。对这些病素来说,RNA 就起着遗传物质的作用。 (2)绝大多数生物的遗传物质是DNA。所以DNA是主要的遗传物质 总结: 通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体浸染细菌的实验,充分说明了DNA是遗 传物质,蛋白质不是遗传物质。 虽然少数病毒的遗传物质是RNA,但绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以 DNA是主要的遗传物质。
- 25 -

和放射性同位素

用于标记噬菌体的何种成分?有

了解噬 菌体的 侵染的 过程, 更 好的掌 握改实 验的本 事

进一步 说明, DNA 是主 要的遗 传物质

板书设计:

第三章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质

一、对遗传物质的早期推断 二、肺炎双球菌的转化实验:原理、过程和结论 三、噬菌体浸染细菌的实验:原理、过程和结论 四、DNA是主要的遗传物质 1.绝大多数生物的遗传物质是DNA 2.某些病毒的遗传物质是RNA 一展身手 1.所有病毒的遗传物质是 ( ) A.都是 DNA B.都是 RNA C. 是 DNA 和 RNA D. 是 DNA 或 RNA 2.噬菌体侵染细菌的实验不能说明 ( ) A.DNA 是遗传物质 B. DNA 能自我复制 C. DNA 能控制性状 D. DNA 能产生可遗传的变异 15 32 35 3.如果用 N、 P、 S 标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成 分中,能够找到的放射性元素情形为 ( ) 15 35 A.可在外壳中找到 N 和 S B.可在 DNA 中找到 15N 和 32P C.可在外壳中找到 15N D.可在 DNA 中找到 15N、32P、35S 4.在肺炎双球菌转化实验中,将 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后,注射到小鼠体内, 下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有 ( ) ①少无毒 R 型 ②多无毒 R 型 ③少有毒 S 型 ④多有毒 S 型 A.①④ B.②③ C.③ D.①③ 5.噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 ( ) A.噬菌体的核苷酸和氨基酸 B.噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸 C.细菌的核苷酸和氨基酸 D.噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸 6. 噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是( ) A.在细菌的DNA指导下,用细菌的物质合成 B.在噬菌体的DNA指导下,用噬菌体的物质合成 C.在细菌的DNA指导下,用噬菌体的物质合成 D.在噬菌体的DNA指导下,用细菌的物质合成 7.下列说法正确的是( ) A.一切生物的遗传物质都是 DNA B.一切生物的遗传物质都是 RNA C.一切生物的遗传物质是核酸 D.一切生物的遗传物质是蛋白质 3 8、用噬菌体去感染体内含有大量 H 的细菌,待细菌解体后 3H ( ) A.随细菌的解体而消失 B.发现于噬菌体的外壳及DNA中 C.仅发现于噬菌体的DNA中 D.仅发现于噬菌体的外壳中 答案:1-5 DDBBC 6-8DC B

- 26 -

第 2 节 DNA 分子的结构
一、学习目标 1、概述 DNA 分子结构的主要特点。 2、制作 DNA 分子双螺旋结构模型。 3、讨论 DNA 双螺旋结构模型的构建历程 二、学习重点和难点 1.学习重点 ⑴DNA 分子结构的主要特点。 ⑵制作 DNA 分子双螺旋结构模型。 2.学习难点 DNA 分子结构的主要特点。 三、学习方法 直观学习法、讲解法。DNA 双螺旋结构模型。 四、学习课时 2 五、学习过程 学习 内容 一、DNA 双螺旋 结构模 型的构 建 教师的组织和引导 导言:DNA 是主要的遗传物质,它是怎样储存遗传信息的?它是怎样决定生 物性状的?要回答这些问题,首先需要弄清楚 DNA 的结构。 一、DNA 双螺旋结构模型的构建 学生阅读教材 P47——48 相关问题,讨论回答下列问题: 1、请你根据资料回答有关 DNA 结构方面的立体结构? ⑴DNA 是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构? ⑵DNA 的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于 DNA 的什么部位? ⑶DNA 中的碱基是如何配对的?它们位于 DNA 的什么部位? 2、 上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法?这对你理解生物科学的发展有 什么启示? 3、沃森和克里克默契配合,发现 DNA 双螺旋结构的过程,作为科学家合作研 究的典范,在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示? 展示 DNA 分子双螺旋结构模型。 二、DNA 分子的结构 提问:1、DNA 分子立体结构如何? 2、DNA 分子的平面结构如何? 3、DNA 分子双螺旋结构的主要特点是什么? 4、DNA 分子的基本单位是什么? 个人 札记 引入 新课

学会 概念

二、DNA 分子的 结构

5、DNA 分子有何特点? ⑴稳定性 是指 DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要
- 27 -

(二) 肺炎双 球菌的 转化实 验

相关 计算

有以下几点: ①DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成精细均匀、螺距相等的规则双螺旋 结构。 ②DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。 ③DNA 分子双螺旋结构中间为碱基对、碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋 结构的稳定。 ④DNA 分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。 ⑤每个特定的 DNA 分子中,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。 ⑵多样性 构成 DNA 分子的脱氧核苷酸虽只有 4 种,配对方式仅 2 种,但其数目却可以 成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了 DNA 分 子的多样性。 ⑶特异性 每个特定的 DNA 分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着 遗传信息,所以每个特定的 DNA 分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱 基排列顺序就决定了 DNA 分子的特异性。 6、为什么说 DNA 分子是规则的双螺旋结构? DNA 分子结构的规则性体现在两个方面:第一,DNA 分子的每个螺旋都是由 10 对碱基组成的,相邻两对碱基间的距离为 0.34nm;第二,两条长链之间的距离 恒等于 2nm。 7、为什么碱基配对是嘌呤碱基与嘧啶碱基配对? 嘌呤碱基 A 和 G 是双环化合物,而嘧啶碱基 C 和 T 是单环化合物,在碱基互 补配对时,只有始终是嘌呤碱基与嘧啶碱基配对,才能保证两条长链之间的距离 恒定。 8、相关计算 双链 DNA 分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,两条长链上的碱 基通过氢键连结起来。形成碱基对,碱基对的组成有一定规律,这就是,腺嘌呤 (A)一定与胸腺嘧呤(T)配对,鸟嘌呤(G)一定与胞嘧呤(C)配对,利用碱 基互补配对原则的计算颇多。 推论: 假设某双链 DNA 分子的一条链叫α 链,其互补链叫β 链,且以 Aα 代表α 链 上的腺嘌呤,以 A 代表整个分子中全部的腺嘌呤并以此类推。 Aα =Tβ Aα +Aβ =Tα +Tβ A=T ⑴由 推出 Tα =Aβ Aα +Tα =Aβ +Tβ =(A+T)/2 同理推出 G=C Gα +Cα =Gβ +Cβ =(G+C)/2 ⑵由 A=T,G=C 推出,A+G=T+C=A+C=G+T=碱基总数/2 ⑶若已知(A+T)占碱基总数的值为 m , 则(Aα +Tα )占α 链碱基总数 的值为 (Aα +Tα )/(Aα +Tα +Cα +Gα )=[(A+T)/2]/[碱基总数/2]=m 同理推出(Aβ +Tβ )占β 链碱基总数的值为 m, 反之亦然,并同理推出(G +C)的相关值。
- 28 -

激发兴 趣 对 DNA 的结构 有个探 讨的过 程

拓展学 生 思 维,充 分理解 DNA 分 子中的 碱基互 补配对 原则

通过计 算与其 他学科 联系, 更好的 对碱基 互补配 对的理

制作 DNA 双 螺旋结 构模型

第 2 课时 一、原理解读 DNA 双螺旋结构的特点: ⑴DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 ⑵DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 ⑶DNA 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相 连接。 二、要点突破 1、制作模型前应明确的问题 ⑴明确 DNA 双螺旋结构的三个特点。 ⑵DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸,它由更小的三个分子组成,其正确连 结如图所示:



⑶DNA 分子的一条脱氧核苷酸长链中,脱氧核苷酸之间通过磷酸和脱氧核糖 形成化学键而连结在一起。 ⑷DNA 分子的两条链是反向的,可通过表示脱氧核糖的正五角形的顶点表示 出来,两条链上的碱基通过氢键连结,并遵循碱基互补配对原则。如图所示:

通过学 生的动 手 能 力,对 DNA 分 子结构 的特点 有更深 的 了 解,增 强学生 的动手 能力, 让学生 学会独 立思考 的能力

⑸DNA 分子的立体结构是两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则的 双螺旋结构。 2、制作模型时应注意的问题 ⑴严格按照实验操作程序,按结构层次从小到大,从简单到复杂依次完成。 ⑵制作磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的模型时,注意各分子的大小比例。 ⑶制作含氮碱基模型时:①腺嘌呤(A)和胸腺嘧淀(T)的一端应剪成相互 吻合的形状。同理,鸟嘌呤(G)和胞嘧淀(C)的一端也应剪成另一种吻合的形 状。②这两种碱基对模型的长度应相等,以保证 DNA 分子中两条平行链之间的距 离相等。 ⑷制作脱氧核苷酸长链模型时,要注意三点:①两条长链中核苷酸的个数必 须相同;②两条长链并排时,必须保证碱基之间能够相互配对;③两条长链走向 要相反。 ⑸旋转平面结构成立体结构时, 如发现某结构部件有扭曲现象, 应予以矫正。 ⑹整个制作过程,各零件之间的连接应保持足够的牢固性,以免旋转时零件 脱落。
- 29 -

三、实验流程 制作支架 ↓ 制作脱氧核苷酸模型 ↓ 制作脱氧核苷酸长链模型 ↓ 制作 DNA 分子平面结构模型 ↓ 制作 DNA 分子立体结构模型

板书设计: 第 2 节 DNA 分子的结构 一、DNA 双螺旋结构模型的构建 二、DNA 分子的结构 1、DNA 分子的立体结构 2、DNA 分子的平面结构 3、DNA 分子的双螺旋结构的主要特点 4、DNA 分子的基本单位 5、DNA 分子的特点:⑴稳定性⑵多样性⑶特异性 6、相关计算 板书设计 制作DNA双螺旋结构模型 一展身手 1、在含有四种碱基的 DNA 区段中,有腺嘌呤 a 个,占该区段全部碱基的比例为 b,则( ) A b≤0.5 B b≥0.5 C 胞嘧啶 a/(1/2b-1) D 胞嘧啶 b(1/2a-1) 2、已知 A、T 之间能形成两个氢键,G、C 之间有三个氢键,甲 DNA 分子中含有 40%的腺嘌呤, 已 DNA 分子中含有 40%的鸟嘌呤,对这两个 DNA 分子结构上稳定性的判断正确的是( ) A 甲强于乙 B 乙强于甲 C 甲等与乙 D 无法判断 3、已知病毒的核酸有双链 DNA、单链 DNA、双链 RNA 和单链 RNA 四种类型。发现了一种新病 毒,要确定其核酸属于哪一类型,应该( ) A 分析碱基类型,确定碱基比率 B 分析碱基类型,分析核糖类型 C 分析蛋白质的的氨基酸组成,分析碱基类型 D 分析蛋白质的氨基酸组成,分析核糖类型 4、某 DNA 分子有 400 个碱基对,其中胸腺嘧啶 120 个,那么 DNA 分子中含有的氢键和游离的 磷酸基数分别是( ) A 400 个、2 个 B 400 个、4 个 C 920 个、800 个 D 1080 个、2 个 5、DNA 分子的基本骨架是( ) A 交替连接的脱氧核糖和磷酸 B 通过氢键相连的碱基对 C 通过氢键相连的脱氧核苷酸对 D 通过共价键依次相连的脱氧核糖和碱基 答案:CBADA
- 30 -

第3节
一、学习目标 1、怎样证明 DNA 分子是半保留复制的 2、概述 DNA 分子的复制过程 3、探讨 DNA 复制的生物学意义 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)DNA 分子的结构 (2)碱基互补配对原则及其重要性 (3)DNA 分子的多样性 (4)DNA 复制的过程及特点。 2.学习难点 (1)DNA 分子的立体结构特点。 (2)DNA 分子的复制过程。 三、学习方法 多媒体课件 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 学习内容

DNA 分子的复制

教师的组织和引导 学生先阅读教材P11页。教师投影出示如下问题: 1.DNA分子复制发生在什么时间? 2.DNA分子复制过程怎么进行? 3.DNA分子复制过程需要哪些条件? 4.DNA分子复制过程有何特点? 5.DNA分子复制的概念是什么? 6.DNA分子复制有何生物学意义? 学生阅读完毕之后,先简单提问。 根据学生回答情况进行点拨、讲述: (1)DNA分子复制根据前面三种细胞分裂方式学习可 知发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期;在配子形成时 则主要发生在减数第一次分裂之前的间期 (2)DNA分子复制过程: 教师播放DNA分子复制的多媒 体课件,将这部分重难点知识,变静为动,变抽象为形 象,转化为易掌握的知识。观看完毕后,师生共同总结, 有以下三点:

个人札记

引起思考 引入新课

DNA 分子 的复制

学新知识

培养严谨重视实 的态度

a. 解旋提供准 确模板:

a. 解旋提供准确模板 : 在 ATP 供能、解旋酶的作用 下, DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断 裂,于是部分双螺旋解旋为两条平行双链,此过程叫解 旋。解开的两条单链叫母链(模板链)。 b.合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸 链为模板,在酶的作用下,以周围环境中游离的脱氧核
- 31 -

拓展思维知识迁 移

b. 合成互补子 链:

苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成两条与母链 互补的子链。 c. 子母链结合 形成新 DNA 分 子 c.子母链结合形成新DNA分子 :在DNA聚合酶的作用 下,随着解旋过程的进行,新合成的子链不断地延伸, 同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构,解 旋完即复制完,形成新的DNA分于,这样一个DNA分子就 形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。 (3)从上述观看DNA分子复制过程的多媒体课件及师 生归纳可知:DNA分子复制的条件有精确的模板、原料、 能量和酶等基本条件。复制的方式是半保留复制,即新 DNA分子中都保留了原来DNA分子的—条链。 (4)从上述学习可概括出DNA分子复制的概念:指以 亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。 DNA分子的复制实质上是遗传信息的复制。 (5)DNA 分子的自我复制,这在遗传学上具有重要的意 义。DNA 通过复制在生物的传种接代中传递遗传信息, 从而保证物种的相对稳定性,使种族得以延续。即亲代 将自己的 DNA 分子复制出一份,传给子代。这样就使物 种代代延续,不致灭绝 板书设计: 第 3 节 DNA 的复制 1. 对 DNA 分子复制的推测 2. DNA 分子复制的过程 3. DNA 半保留复制的实验证据 培养学生的总结 能力 通过设问,学生 回答,进一步让 学生理解和巩固 DNA 复制的全过 程。

一展身手 1.根据碱基互补配对原则,在A≠G时,双链DNA分子中,下列四个式子中正确的是( )

A.

A?T ?1 G?C

B.

A?C ?1 G?C
C.28%

C.

A?G ?1 T?C
D.44%

D.

A?C ?1 T?G
) )

2.某生物细胞DNA分子的碱基中,腺嘌呤的分子数占22%,那么,胞嘧啶的分子数占( A.11% B.22% 3.下列关于DNA复制过程的正确顺序是 (

①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解 旋//④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对//⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构。 A.①③④②⑤ 4.将 B.①④②⑤③ C.①③⑤④② D.③①④②⑤ 标记的 DNA 分子放在 的培养基上培养, 经过 3 次复制,在所形成的子代 DNA 中,含 的 DNA 占总数是( ) A.1/16 B.l/8 C.1/4 D.1/2 5.DNA 分子的双链在复制时解旋,这时下述哪一对碱基从氢键连接处分开( ) A.G 与 C B.A 与 C C.G 与 A D.G 与 T 6.DNA 复制的基本条件是( ) A.模板,原料,能量和酶 B.模板,温度,能量和酶 C.模板,原料,温度和酶 D.模板,原料,温度和能量
- 32 -

7.DNA 分子复制能准确无误地进行原因是( ) A.碱基之间由氢键相连 B.DNA 分子独特的双螺旋结构 C.DNA 的半保留复制 D.DNA 的边解旋边复制特点 二、简答题 1.由于 DNA 分子碱基对排列顺序的千变万化和碱基对的特定排列顺序决定了生物体具有 ____________和____________的特点。 2.DNA 分子的结构特点是________________。 参考答案 一、选择题 l.C 2.C 3.D 4.C 5.A 6.A 7.B 二、简答题 1.多样性 特异性 2.规则的双螺旋结构

- 33 -

第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段
一、学习目标 ⑴ 知识方面 1 举例说明基因是有遗传效应的 DNA 片段。 2 说明基因和遗传信息的关系。 ⑵ 情感态度与价值观方面 运用数学方法说明 DNA 分子的多样性和特异性 ⑶ 能力方面 运用数学方法说明 DNA 分子的多样性和特异性。 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)基因是有遗传效应的 DNA 片段。 (2)DNA 分子具有多样性和特异性。 2.学习难点

脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
三、学习方法 多媒体课件 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 学习内容 导言 复习提问: 1.从分子角度分析为什么亲代和子代在性状上相似? 学生回忆回答:因亲代把自己的DNA分子复制了一份,通过 精子和卵细胞传给了子代。 2.为什么子代获得了亲代的 DNA分子,子代在性状上就像亲代 呢? 学生在预习的基础上会回答: 是因为DNA分子可以控制遗传 性状。 那么,DNA分子是怎么控制性状呢? 这就是本小节要解决的内容。 学习目标达成过程 现代遗传学的研究认为:每个DNA分子上有很多基因,这些 基因分别控制着不同的性状。 教师出示 :果蝇某一条染色体上的几个基因及基因所控制 的性状的挂图。 学生观察思考: 一 、 基 因 -有遗传效应 的DNA片段 教师点评:由图可说明每种生物都有许多基因(因每种生物 有多条染色体),性状是由基因所控制的。那么基因与DNA有什 么关系呢? 一、基因--有遗传效应的DNA片段 学生活动:阅读教材P13~14。
- 34 -

教师的组织和引导

个人札记

对之前所 学的知识 进行复习

充分调到 学生的积 极性

教师简介基因的发展 :让学生明确人们对基因的认识是个 不断发展完善的过程,是在实验基础上随着理化技术手段的发 展而发展的,直到20世纪50年代人们才真正认识到,成熟体细 胞中的每一条染色体只含有一个DNA分子,每个DNA分子上有许 多基因,基因是决定生物性状的基本单位,是有遗传效应的DNA 片段。 说明基因与 DNA关系的 实例 学生要对此概念理解,教师必须对此概念的三个要点进行 点评: 1.基因是有遗传效应的DNA片段--即基因是DNA的片段,但 必须是有遗传效应,有的DNA片段属间隔区段,没有控制性状的 作用,这样的DNA片段就不是基因。 2.基因是决定性状的结构单位。 学生活动:观看“基因工程初探”录像片段,让学生理解控 制某性状的基因是特定的DNA片段,可以切除,可以拼接到其他 生物的DNA分子上去,从而获得某种性状的表达,所以说基因是 决定性状的结构单位,具有一定的独立性。 3.基因是决定性状的功能单位。即生物的特定基因决定生 物的特定性状。 如人的黑发由黑发基因控制,人的双眼皮由双眼 二、 DNA 片段 中的遗传信 息 皮基因控制。 设疑:基因是有遗传效应的DNA的片段, DNA与蛋白质共同构 成染色体,那么基因与染色体有何关系呢? 学生思考、教师点拨:基因在染色体上呈直线排列,这就像 音乐曲谱,一个曲谱分成许多小节,各个小节内排列着数目不 等的音符,经演唱表达不同的音调。 再回忆:DNA分子的基本单位是什么?有多少种? 学生回答:(略)教师给予肯定并鼓励。 质疑:基因的化学结构怎样呢? 学生活动:阅读教材并回答 “每个基因含有成百上千个脱氧 核苷酸”。 教师讲述:基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。 三、基因的 概念 例如:人的双眼皮基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序, 这样 特定的排列顺序就代表人的双眼皮的遗传信息,上一代传给下 一代的是遗传信息而不是双眼皮本身,下一代就可以将双眼皮 遗传信息表达为双眼皮。不同的基因,四种基本单位的排列顺 序不同,但是,每个基因都有特定的排列顺序。 最后,银幕显示进行总结: a.基因在染色体上呈直线排列。 b.每个染色体含一个DNA分子, 染色体复制后在细胞分裂的 间期、前期、中期,每个染色体包含两个姐姐妹染色单体,此 时含有两个DNA分子。
- 35 -

加深对基 因的理解

c.每个DNA分子有很多基因。 d.每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。 e.基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同。 通过总结,让学生更进一步理解:“基因—DNA--染色体” 三者之间的关系。 再质疑:基因是如何复制的?基因又是如何控制性状的呢? 学生阅读教材P14并思考。 教师讲述:由于基因是DNA片段, 所以基因的复制是通过DNA 分子的复制来完成的。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递 给下一代,还可以使遗传信息以—定的方式反映到蛋白质的分 子结构上来,从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上 把这一过程叫做基因的表达。 那么基因如何控制蛋白质合成呢? 板书设计: 1.基因的化学组成:每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。 2.基因不同的实质:不同的基因,四种脱氧核苷酸的排列顺序不同,但是每个基因都有 特定的排列顺序 3.基因的位置:染色体是基因的主要载体,每个染色体含有一个 DNA 分子,每个 DNA 分子含有多个基因,基因在染色体上呈直线排列 4.基因是有遗传效应的 DNA 片段 遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成 DNA 分子 多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个 DNA 分子的特异性;DNA 分子的多样性 和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA 上分布着多个基因,基因是有遗传效应 的 DNA 片段。 一展身手 1.白化症病人出现白化症状的根本原因( ) A.病人体内缺乏黑色素 B.病人体内无酪氨酸 C.控制合成酪氨酸酶的基因不正常 D.常期见不到阳光所致 2.中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的 DNA 分子上, 使烟草具备了抗病毒的能力,试分析: (1)人的基因所以能接到植物体内去,物质基础是__________________________。 (2)烟草具备抗病毒能力,表明烟草体内产生了_____________,这个事实说明:人和 植物体内蛋白质的合成方式_____________。 解析:人和植物的 DNA 都是由脱氧核苷酸组成,都是规则的双螺旋结构,这是转基因技 术的物质基础;同时所有生物合成蛋白质时都共用那 20 种氨基酸,因此将人的基因移植到植 物体内后可以在植物体内合成相应的蛋白质。 答案:1.C 解析:白化症病人出现白化症状是因为缺乏酪氨酸酶。不能使酪氨酸转化成黑色 素,而缺乏这种酶的根本原因是控制此酶合成的基因不正常造成的。即生物的一切性状都是 受基因控制的。 2.(1)DNA 结构基本相同(2)干扰素 基本相同

- 36 -

第 4 章 基因的表达 第 1 节 基因指导蛋白质的合成
一、学习目标 ⑴ 知识方面 概述遗传信息的转录和翻译。 ⑵ 情感态度与价值观方面 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。 ⑶ 能力方面 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。 二、学习重点和难点 1.学习重点 遗传信息转录和翻译的过程。 2.学习难点 遗传信息的翻译过程 三、学习方法 实物投影仪,多媒体 四、学习课时 2 五、学习过程 学习内容 问题探讨章 引言 教师的组织和引导 第一课时 引导组织阅读 P61 〖问〗当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分 析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,我们 能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的 DNA, 使恐龙复活呢? 如果能利用恐龙的 DNA 使恐龙复活,你认为主要要解决什 么问题? 〖提示〗此节问题探讨意在引导学生思考 DNA 在生物体内有哪 些作用,又是如何发挥作用的。一种生物的整套 DNA 分子中贮 存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息,也 可以说是构建生物体的蓝图。但是,从 DNA 到具有各种性状的 生物体, 需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现, 因此,在可预见的将来,利用 DNA 分子来使灭绝的生物复活仍 是难以做到的。 看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达”。引导 学生看第 4 章的章图。请学生阅读章图中的文字和图解,询问 学生看懂了什么,又产生了哪些问题。 〖问〗 1.基因是有遗传效应的 DNA 片段; DNA 主要存在于细胞核 中,而蛋白质的合成是在细胞质中进行的那么,DNA 携带的遗 个人札记

激起兴趣 引入新课 懂得基因 表达的含 义 引起思考

一、遗传信 息的转录 想像空间

传信息是怎样传递到细胞质中去的呢?
分析推理 1:推测有一种物质能够作为传达 DNA 信息的 信使,科学家发现此物质就是 RNA。 〖问〗问为什么 RNA 适于作 DNA 的信使呢?
- 37 -

RNA 与 DNA 的比较
项目 基本单位 思考与讨论 一 五碳糖 碱基 无机酸 类型 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖 A、G、C、T 磷酸 常为一种类型
RNA

核氧核苷酸 核糖 A、G、C、U 磷酸 信使 RNA(mRNA) 转移 RNA(tRNA) 核糖体 RNA(rRNA) 主要在细胞质, 少量在细胞核(如核仁) 一般是单链 (且比 DNA 短,能通过核孔)

RNA 与 DNA 的比 较

分布 结构

主要在细胞核, 少量在细胞质 双螺旋结构

〖提示〗DNA 相当于总司令。在战争中,如果总司令总是 深入前沿阵地直接指挥, 就会影响他指挥全局。 DNA 被核膜限制 在细胞核内,使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行, 有利于这两项重要生命活动的高效、准确。

DNA 的遗传信息是怎样传给 mRNA 的?
①DNA 双螺旋解开,DNA 双链的碱基得以暴露,其中一条链提供 准确模板; ②游离的核苷酸随机地与 DNA 链的碱基碰撞,当核苷酸的

碱基与 DNA 的碱基互补时,两者以氢键结合。
③新结合的核苷酸连接到正在合成的 mRNA 分子上; ④合成的 mRNA 从 DNA 链上释放,而后,DNA 双链恢复。 〖提示〗 1.可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出 的规律等角度来分析。例如,转录与复制都需要模板、都遵循 碱基互补配对规律,等等。碱基互补配对规律能够保证遗传信 息传递的准确性。 2.转录成的 RNA 的碱基序列,与作为模板的 DNA 单链的碱 基序列之间的碱基是互补配对关系,与 DNA 双链间碱基互补配 对不同的是, RNA 链中与 DNA 链的 A 配对的是 U, 不是 T; 与 DNA 另一条链的碱基序列基本相同,只是 DNA 链上 T 的位置,RNA 链上是 U。

拓展思维

授新课 培养思考 讨论回答 问题的能 力 第二课时 DNA 两大 〖问〗转录得到的 RNA 仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么, 功能的执 RNA 上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、 数量和排 行情况比 列顺序呢?mRNA 如何将信息翻译成蛋白质? 较 (表二)
二、遗传信 息的翻译 翻译的概念 〖翻译的概念〗游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA 为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,称为遗传信息的翻 译。 〖提示〗
- 38 -

DNA 的功 能 复制遗传

思考与讨论 二

1.最多能编码 16 种氨基酸。 2.至少需要 3 个碱基。 〖讲述〗让学生看密码子表。 〖讲述〗大家查密码子表,分析密码子的特点:
(1)一个密码子决定一个特定的氨基酸;(2)有的氨基酸可能有一个以上的 密码子;(3)起始密码子、终止密码子。

信息 表达遗传 信息

录 〖提示〗 翻 译 1.对应的氨基酸序列是:甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半 (待学)



思考与讨论 三

翻译过程

思考与讨论 四

胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。 2.这是一道开放性较强的题,答案并不惟一,旨在培养学 生的分析能力和发散性思维。通过这一事实可以想到生物都具 有相同的遗传语言,所有生物可能有共同的起源或生命在本质 上是统一的,等等。 3. 此题具有一定的开放性,旨在促进学生积极思考,不 必对答案作统一要求。可以从增强密码容错性的角度来解释, 当密码子中有一个碱基改变时,由于密码的简并性,可能并不 会改变其对应的氨基酸;也可以从密码子使用频率来考虑,当 某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基 酸可以保证翻译的速度。 〖游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送到合成蛋白质的 “生产线”上的?〗 〖引导〗1.我们再次比较三种 RNA 的功能。 2.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。 3.讲述图解、CAI 配合:翻译蛋白质的过程。 弄清以下问题: 1.氨基酸如何进入核糖体; 2.核糖体移动的方向; 3.翻译的位点; 4.肽链如何形成; 5.翻译与转录、复制过程的异同点。(填表二) 【提示】 1.此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材 中图 4 ? 6 的表示方法来绘制。 2.根据 mRNA 的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨 基酸序列。 总结: 基因的表达过程是在细胞中完成的。 DNA 分子、 RNA 分子、 氨基酸分子和核糖体,线粒体等众多细胞器一道,完成遗传信 息的转录和翻译过程。在组成蛋白质的肽链合成后,就从核糖 体与 mRNA 的复合物上脱离,经过一系列步骤,被运送到各自的 岗位,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子,开 始承担细胞生命活动的各项职责。 例题 1、一条多肽链中有氨基酸 1000 个,作为合成该多肽链模板的 mRNA 分子和用来转录成 mRNA 的 DNA 分子分别至少需要碱基( )
- 39 -

课堂巩固

A、3000 个和 3000 个 B、1000 个和 2000 个 C、2000 个和 4000 个 D、3000 个和 6000 个 此题考察 DNA 控制蛋白质合成的过程。mRNA 上三个相邻的碱基决定一 个氨基酸, 所以 mRNA 上碱基的数量是其控制合成多肽链中氨基酸个数的三 倍。mRNA 是以 DNA 双链中的一条单链为模板,按照碱基互补配对原则转录 形成的,所以 DNA 分子的碱基数量是其转录形成的 mRNA 碱基数量的 2 倍, 是其指导合成蛋白质的氨基酸数量的 6 倍。 答案:D 例题 2、下列说法错误的是( ) A、一种转运 RNA 只能转运一种氨基酸 B、一种氨基酸可以含有多种密码子 C、一种氨基酸可以由几种转运 RNA 来转运 D、一种氨基酸只能由一种 RNA 来转运 解析 密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,反密码子是转 运 RNA 上可以与密码子进行碱基互补配对的三个碱基。一个氨基酸可以有 多个密码子,所以一个氨基酸可以由多个转运 RNA 来转运,但对一个特定 的转运 RNA,只能转运特定的一种氨基酸。 答案:D 例题 3、已知某物种的细胞中含有 26 个 DNA 分子,其中有 2 个 DNA 分子各 含有 24 000 个碱基,由这两个 DNA 分子所控制合成的肽链中,最多含有多 少种氨基酸( ) A、8 000 B、4 000 C、16 000 D、20 解析: 氨基酸的种类最多只有 20 种,要注意对题目隐含信息的挖掘。 答案: D

板书设计:一、遗传信息的转录
(1)在细胞核中,以 DNA 双链中的一条为摸板合成 mRNA 的过程。 (2) ① 信使(mRN A) ,将基因中的遗传信息传递到蛋白质上,是链状的; RNA ② 转运 RNA(tRNA) ,三叶草结构,识别遗传密码和运载特定的氨基酸; (单链) ③ 核糖体 RNA(rRNA) ,是核糖体中的 RNA。 (3)过程

(场所、摸板、条件、原料、产物、去向等)
二、遗传信息的翻译 (1) 在细胞质的核糖体上, 氨基酸以 mRNA 为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过 程。 (2)实质:将 mRNA 中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。 (3) (64 个)密码子:mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基。 其中 AUG,这是起始密码;UAG、UAA、AGA 为终止密码(无义密码子) 。

- 40 -

一展身手 1、牛胰岛素由 51 个氨基酸组成,则决定该蛋白质的基因至少有多少个碱基( ) A、17 个 B、51 个 C、153 个 D、306 个 2、一条肽链有 9 个肽键,控制这条肽链合成的基因中至少要有的碱基个数( ) A、9 个 B、27 个 C、30 个 D、60 个 3、1 个 DNA 分子模板链上(T+C)/(A+G)=0.2,则由此转录出来的信使 RNA 分子上(U+C) /(A+G)等于( ) A、0.2 B、0.5 C、2 D、5 4、某基因有碱基 1200 个,则由它控制合成的蛋白质具有的氨基酸数目是( ) A、100 个 B、200 个 C、300 个 D、400 个 5、下列碱基组成肯定不是密码子的是( ) A、AGC B、CCU C、UGA D、ATG 6、一个转运 RNA 的一端 3 个碱基是 GAU,它所携带的氨基酸的密码子是由下列哪个 DNA 分子 的模板片段转录而来的( ) A、GUA B、GAT C、GAA D、GAU 7、某基因由 9002 个脱氧核苷酸组成,该基因控制合成的蛋白质有两条多肽链。组成此蛋 白质最多的氨基酸分子数目和最少的氨基数分别是( ) A、1500 个和 2 个 B、4500 个和 2 个 C、1500 个和 1 个 D、4500 个和 1 个 8、1976 年美国的 H.Boyer 教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌 , 并获 得表达,这是人类第一次获得转基因生物。此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内() A、 进行复制 B、控制合成生长抑制素释放因子 C、进行转录 D、合成人的生长激素 9、下图为 DNA 控制蛋白质的合成过程,下面的说法正确的是( ) DNA 片段 ① ?—T—A—G? ② ?—A—T—C? 信使 RNA ③ ?—U—A—G? 转运 RNA ④ ?—A—U—C? 氨基酸 ⑤ ??□?? A、图中标出的碱基符号,包括了 8 种核苷酸 B、DNA 双链中①、②均为模板链 C、密码子位于③和④链上 D、② ③的转录过程只能发生在细胞核中 10、 爱滋病属于 RNA 病毒, 具有逆转录酶。 如果它决定某种性状的一段 RNA 中 A=19%, C=26%, G=32%,则通过逆转录过程形成的 DNA 中含有 A( ) A、19% B、21% C、23% D、42% 11、已知一个蛋白质由 2 条肽链组成,连接蛋白质分子中的氨基酸的肽键共有 198 个,翻 译模板 mRNA 中有 A 和 G 共有 200 个,则转录成该 mRNA 的 DNA 分子中,最少有 C 和 T 多少 个( ) A、400 B、200 C、600 D、800 答案:1-5 DDDBD 6-10 BABAB 11.C

- 41 -

第 2 节 基因对性状的控制
一、学习目标 ⑴ 知识方面 1、解释中心法则 2、说明基因与性状的关系 ⑵ 情感态度与价值观方面 充分运用资料分析培养学生学习的主动性,培养学生分析问题解决问题的能力,掌握学生 对学习内容理解的深度。 ⑶ 能力方面 举例说明基因与性状的关系 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)中心法则。 (2)基因、蛋白质与性状的关系。 2.学习难点 基因、蛋白质与性状的关系。 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 学习内容 导言 一、中心法则的提出及其发展 导入:1957 年,克里克提出中心法则:遗传信息可以从 DNA→DNA;也可以从 DNA→RNA。但遗传信息不能从蛋白 一、中心法 则的提出及 其发展 质→蛋白质,也不能从蛋白质→RNA 或 DNA。克里克的中心 法则有没有不足之处呢? 引导学生阅读资料分析 教师的组织和引导 个人札记

〖提示〗1.没有。实验证据指出了原有的中心法则所没
有包含的遗传信息的可能传递途径,是对原有中心法则的补充 而非否定。 2.遗传信息从 RNA 流向 DNA、从 RNA 流向 RNA 的结论是确 信无疑的,而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存在的。 教师归纳总结: 对中心法 则进行解 释, 分析资 料, 充分调 到学生的 积极性

- 42 -

要求学生明白遗传信息流向的途径有:⑴DNA→DNA: DNA 的自我复制;⑵DNA→RNA:转录;⑶RNA→蛋白质: 翻译;⑷RNA→RNA:RNA 的自我复制;⑸RNA→DNA:逆 转录。 二.基因、蛋白质和性状的关系 通过对资 料的分析, 1、间接控制 加深对基 学生阅读教材 P69 相关内容。 教师运用豌豆的圆粒与皱粒、 因 与 蛋 白 性状关 白粒、白化病实例,请学生说出基因是如何控制这些性状的。 质、 系的理解 这些基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而间接实现对生 物性状的控制。 2、直接控制 教师出示囊性纤维病的病因图解:

二.基因、 蛋白质和性 状的关系

又如一个人的控制血红蛋白分子结构的基因不正常,那么 这个人就会合成结构异常的血红蛋白,红细胞的形状就由正常 的圆饼状变为异常的镰刀型而引起疾病。上述基因是通过控制 蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

3、基因型与表现型的关系:基因的表达过程中或表达后的蛋 白质也可能受到环境因素的影响。

- 43 -

4、生物体性状的多基因因素:基因与基因、基因与基因 产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地 精细地调控生物的性状。通过“人的身高”这一事例,说明在自 然界,不仅存在单基因对性状的控制,而且存在多基因对性状 的控制,以及环境对性状的影响。 三、细胞质 遗传 三、细胞质遗传 1.细胞质遗传的物质基础:细胞质基因(线粒体和叶绿 体中的 DNA 中的基因都称为细胞质基因)。 2.细胞质遗传的特点: ①母系遗传。②后代无一定的分离比

板书设计: 一、中心法则的提出及其发展

二.基因、蛋白质和性状的关系 1、间接控制 2、直接控制 3、基因型与表现型的关系: 4、生物体性状的多基因因素 三、细胞质遗传

一展身手
1. 下列哪一项不是 RNA 具有的( A. 复制 传递从( ) B. RNA→DNA C. DNA→RNA D. DNA→DNA ) B. 转录 ) C. 逆转录 D. 翻译

2. 对于中心法则,经科学家深入研究后,发现生物中还存在着逆转录,它是指遗传信息的 A. 蛋白质→RNA

3. 图 6-10 所示的过程,正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是(

A. ①②

B. ③④⑥

C. ⑤⑥
- 44 -

D. ②④

4. 下列有关基因型和表现型的说法,正确的一项是( A. 表现型相同,基因型就一定相同 B. 基因型相同,表现型一般相同 C. 基因型不同,表现型肯定不同 D. 基因型是性状表现的内因,表现型是外因 5. 基因控制性状表现的主要途径是( A. RNA→蛋白质(性状) B. DNA→蛋白质(性状) 6、 已 知 甲 乙 丙 三 )



C. RNA→DNA→蛋白质(性状) D. DNA→RNA→蛋白质(性状)

种类型的病毒,它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示,请对图仔细分析后回答下列问 题: (1)根据我们所学的类型,这三种类型的病毒分别属于甲______________;乙__________; 丙_______________。 (2)图中 1、8 表示遗传信息的__________过程;2、5、9 表示遗传信息的_________过程;3、 10 表示遗传信息的_________过程;以上 3 个过程的进行所必备的条件是_______________。 (3)图中 7 表示遗传信息的______________,此过程的发生需要有____________,发现这一 现象的重要意义是_______________________________________。 7、在 A、B、C、D 四支试管内都加入一定量的水和 ATP,都加入若干种酶,另外: A 管.加入 DNA、脱氧核苷酸 C 管.加入 DNA、核糖核苷酸 请根据实验结果回答下列问题: (1)据分析,A、B 管内产物相同,但 A 管内是________过程;B 管内是________过程。 (2)据分析,C、D 管内产物相同,但 C 管内是________过程;D 管内是________过程。 (3)加入 C 管内 DNA 有 60 对碱基,那么,C 管内产物中最多含有________个碱基,有密码子 _________个。 (4)B 与 A 相比,必须有________酶。 B 管.加入 RNA、脱氧核苷酸 D 管.加入 RNA、核糖核苷酸

答案
1.B、2.B、3.B、4.B、5.D、 6.(1)DNA 病毒;RNA 病毒;逆转录病毒。 (2)转录;翻译;复制;酶、ATP、模版、原料。 (3)逆转录,逆转录酶,使中心法则进一步完善。 7.(1)复制,逆转录; (2)转录,复制; (3)60,20; (4)逆转录
- 45 -

第五章 第1节

基因突变及其他变异 基因突变和基因重组

一、 学习目标 (1)知识目标 1、 举例说明基因突变的概念、原因、特点。 2、 举例说出基因重组。 3、 说出基因突变和基因重组的意义。 (2)能力目标 1、 学会数据处理、类比推理等科学方法。 2、 培养学生自学、发散思维及综合能力。 (3)情感、态度、价值观目标 1、 在基因突变的学习中懂得生物界丰富多彩的本质,从而进行辩证唯物主义的思想教育。 2、 在基因突变原因的学习过程中懂得如何确立健康的生活方式。 二、 学习重点、难点 1、学习重点: (1)基因突变的概念和特点。 (2)基因突变的原因。 2、学习难点:基因突变和基因重组的意义 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 学习 内容 教师的组织和引导 导言【问题探讨】见教材P80,讨论如下问题: 1、将抄写的句子与原句进行比较,发生了哪些变化? 2、如果 DNA 复制时发生了类似抄写句子的错误,DNA 携带的遗传信息将会发生怎 样的变化?可能对生物体产生什么影响? 一、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症 1、观察教材图 5—1,回答下列问题: (1)患者的红细胞与正常人的红细胞有何不同? (2)红细胞内含有什么物质?该物质的主要功能是什么?其基本单位是什么? 个人 札记

一、 基因 突变 的实 例— —镰 刀型 细胞 贫血 症

通过 对镰 刀型 细胞 贫血 症的 2、观察教材图 5—2,找出发生改变的氨基酸,其根本原因是什么? 了 解, 理解 3、完成教材 P81“思考与讨论”中的图解 基因 【总结】镰刀型细胞贫血症的病因:控制血红蛋白合成的 DNA 碱基序列发生改变, 突变 的概 念

- 46 -

由 变成 变 翻译 导致 改变 转录 mRNA 上相应的 改

多肽链上相应的 细胞异常(呈镰刀型) 。

改变

血红蛋白异常



4、下列碱基对的改变分别是由哪种方式引起的? ①( ) C A T 基因 突变 的概 念 G T A C T T ②( )C T G A C G 总结基因突变的概念: G T C T A 。 A

对基 因突 变的 概 念, 具体 了 解, 增强 记忆

G A A ③( )

二、 基因 突变 的时 间、 原 因、 结果 及特 点

5、基因突变一定能引起生物性状的改变吗?(不一定) 举例说明基因突变并不引起生物性状改变的情况。 参考答案: (1)不具有遗传效应的 DNA 片断中的碱基对发生改变。 (解释:在 DNA 分子中,有的片断携带遗传信息,有的片断不携带遗传信息。如 果突变发生在不携带遗传信息的片断中,则这种突变不会有遗传效应,更不会引 起性状的改变。 ) (2)碱基对替换后仍编码同一种氨基酸。 (解释:由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变并不引起生物性 状的改变。例如,GAA、GAG 都是谷氨酸的密码子,当第三位的 A 和 G 相互置换 时,并不影响密码子的功能。 ) (3)某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的种类,但并不影响该蛋白质的功 能。 (4)隐性基因的功能突变,在杂合状态下也不引起性状的改变。例如,在豌豆中, 高茎(D)对矮茎(d)是显性,若在基因型为 DD 的高茎受精卵中,有一个 D 突 变成 d,则该受精卵的基因型为 Dd,仍为高茎豌豆。 注意:少数基因突变也可引起生物性状的改变,如人的白化病等。 6、基因突变引起生物性状的改变一定能遗传吗?(不一定)试说明原因。 参考答案: (1)若基因突变发生在体细胞中,这种突变一般不会导致下一代个体 产生变异,但植物体细胞的基因突变可通过无性繁殖传递给下一代。 (2)若基因突变发生在有性生殖细胞中,经受精作用可使下一代产生变异。 二、基因突变的时间、原因、结果及特点 基因突变的图解如下:
- 47 -

通过 对资 料的 分 析, 加深 对基 因突 变概 念的 理解

DNA

复制

DNA 引起 差错

内因:碱基变化 物理因素:紫外线、激光、X 射线、γ 射线 外因 化学因素:亚硝酸、碱基类化物 生物因素:病毒

碱基对的替换、增添或缺失

脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变

遗传信息改变

产生等位基因 特别提醒: (1)基因突变常发生于 DNA 复制时期即细胞分裂的 期。 (2)基因突变是 水平的变化,不改变染色体上基因的数量及所处 位置。只改变某一基因的结构及表现形式即 A a或a A。 【总结】 1、基因突变的时间是 2、基因突变的原因:①外因: 、 和 。②内因: 。 3、基因突变的结果:改变了 ,产生了 。 4、基因突变的特点: 、 、 、 、 。 三、基因重组的概念及种类 回顾孟德尔自由组合定律,思考回答如下问题: 1、 基因重组是指基因的重新组合。哪些基因可以进行重新组合? 2、 非等位基因为什么要重新组合? 3、 非同源染色体在什么时期重新组合? 4、 减数分裂第一次分裂后期同源染色体和等位基因是怎样变化的? 5、 四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体及相关基因如何变化? 【总结】 1、 基因重组的概念: 。 2、基因重组的种类:⑴自由组合型 细胞学基础是 。 (2)交换型 细胞学基础是 。 3、基因重组与生殖种类: 无论哪一种类型的基因重组都只发生在 生殖 过程中,________生殖过程中不发生基因重组。 4、基因重组不能产生新的 ,只能产生新的 。 基因突变与基因重组的意义 基因突变是广泛存在的,前面我们所列举的基因突变的实例都是有害的,那 么广泛存在的基因突变是不是都不利于生物生存呢?基因突变有什么意义?思考 回答如下问题: 对对 基因 重组 的种 类着 重分 析和 强调

基因结构改变

三、 基因 重组 的概 念及 种类

- 48 -

6、 基因突变能产生新的基因, 这些新的基因产生的新性状对生物的生存是有 利还是有害? 7、 自然环境会选择哪些个体生存下来? 8、 基因突变对生物的进化有何意义? 【总结】 :基因突变的意义:基因突变是生物变异的 来源,为生物的进化 提供了 。 4、与基因突变相比,基因重组又有何意义? 完成“基因重组”中的“思考与讨论” 从以上计算可知,基因重组可以产生多种多样的基因组合的子代,其中有一 些子代会含有适应某种环境变化的基因组合。 【总结】基因重组的意义:基因重组是生物变异的来源之一,是形成生物 的重要原因,对生物的进化具有重要意义。 (二) 列表比较基因突变和基因重组 比较项目 本质 种类 发生时间及原 因 条件 意义 后代出现变异 类型频率 板书设计: 一、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症 二、基因突变的时间、原因、结果及特点 三、基因重组的概念及种类 基因突变 基因重组

一展身手 1、如果基因中 4 种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化,则一定会导致哪项的改变( A.遗传性状 A.射线的辐射作用 B.遗传密码 B.杂交 ) C.人工诱变 ) C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期 ) D.以上都是 D.基因重组 C.遗传信息 C.激光照射 D.遗传规律 ) D.秋水仙素处理 2、下面列举几种可能诱发基因突变的原因,其中哪项是不正确的( )

3、用紫外线照射红色细菌的培养液,几天后出现了一个白色菌落,把这个白色菌转移培养, 长出的菌落全是白色的,这是( A.染色体变异 A.减数第一次分裂 A.CTT→CAT B.自然突变 B.四分体时期

4、人类能遗传的基因突变,常发生在(

5、镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白的遗传物质( B.GAA→GUA C.谷氨酸→缬氨酸
- 49 -

6、镰刀型细胞贫血症病的血红蛋白与正常血红蛋白相比,不同之处是在其分子上改变了一个 ( ) B.碱基 C.氨基酸 D.碱基对 ) A.基因 A.不能转录 C.不能翻译

7、在一个 DNA 分子中如果插入了一个碱基对,则(

B.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 ) D.无害亦无利

8、亮氨酸的密码子有如下几种:UUA、UUG、CUU、CUA、CUG,当某基因片段中的 GAC 突变为 A AC 时,这种突变的结果对该生物的影响是( A.一定有害 B.一定有利 C.有害的概率大些 ) B.长度不变,但顺序改变 D.A、C 都有可能

9、若某基因原为 303 对碱基,现经过突变,成为 300 个碱基对,它合成的蛋白质分子与原来 基因合成的蛋白质分子相比较,差异可能为( A.只相差一个氨基酸,其他顺序不变 C.长度相差一个氨基酸外,其他顺序也有改变

参考答案:1、C 2、B 3、C 4、C 5、A 6、C 7、D 8、D 9、D

- 50 -

第2节
三、 学习目标 (1)知识目标 1、说出染色体结构变异的基本类型 2、说出染色体数目的变异

染色体变异

3、进行低温诱导染色体数目变化的实验 (2)能力目标 1、学会单倍体育种的方法,从而增强对科学知识的渴望。 2、培养学生自学、发散思维及综合能力。 (3)情感、态度、价值观目标 1、在染色体变异的学习中懂得生物界丰富多彩的本质,从而进行辩证唯物主义的思想。 2、在染色体变异的学习过程中懂得如何进行生物育种的知识。 四、 学习重点、难点 1、学习重点: 染色体数目的变异。

2、学习难点:
⑴染色体组的概念。 ⑵二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。 ⑶低温诱导染色体数目变化的实验。 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 2 课时 五、学习过程 学习 内容 教师的组织和引导 第 1 课时 导入:基因突变导致生物变异的原因是什么? 基因能够发生突变,那么染色体能不能发生变化呢?如果染色体发生变化, 一、 染色 体结 构的 变异 它会发生什么样的变化呢?生物的性状又会发生什么样的变化呢? 一、染色体结构的变异 1.出示投影片:猫叫综合征幼儿照片。 2.让学生观察:患儿的征状---两眼较低、耳位低下,存在着严重的智力障碍。 教师补充说:患儿哭声轻、音调高,很像猫叫。 3.投影片放映:病因---染色体缺失图,包括: 分析 染色 体结 构变 异资 料, 充分 调到 学生 的积 极性 个人 札记

- 51 -

二、 染色 体数 目变 异

在自然条件或人为因素的影响下,染色体发生的结构变异主要有4种: ①染色体缺失某一片断(上图1); ②染色体增加某一片断(上图2); ③染色体某一片断位置颠倒1800(上图3); ④染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上(上图4) 4.讲述:猫叫综合征的病因是病儿第5号染色体部分缺失, 这属于染色体结 构变异。 投影片上的其他几种情况也属于染色体结构变异,请同学们仔细观察染 色体的变化情况。 5.染色体结构变异,为何能导致生物性状的变异呢? 教师引导学生从染色体结构的变化会引起染色体上的基因数目和排列顺 序的改变等方面来加以思考。 二、染色体数目变异 1.我们已经知道染色体结构变异会导致生物性状的变异,那么染色体数 目发生改变会不会引起生物的变异呢?(回答:会)染色体数目会如何改变呢?(回 答:可增加,也可减少)。 2.前面所说的仅是染色体“个别数目”的增加或减少,它只是染色体数 目变异的一种类型。 例如,人类有一种叫“21-三体综合征”的遗传病,患者比正常人多一条 染色体---21号染色体是三条,其征状表现为智力低下,身体发育缓慢等; 再如,人类的另一种遗传病叫“性腺发育不良(Turner综合征)”,患者少 了一条X染色体,外观表现为女性,但性腺发育不良,没有生育能力。 染色体数目变异的另一种类型是染色体数目以“染色体组”为单位成倍 增加或减少,这种类型的变异在实践中的应用更为普遍。因此,我们重点介 绍后一种类型的染色体数目变异。 3.首先我们要了解什么是“染色体组” 放映:动物精子形成过程图 组织学生观察、归纳、总结: (1)在减数分裂过程中,染色体复制一次细胞分裂二次,结果生殖细胞中 的染色体数减少了一半。 (2)精原细胞和体细胞中的染色体是成对存在的,精子中因同源染色体的 分离而使染色体成单存在。 (3)由于同源染色体的分离,使得生殖细胞中所含染色体成为大小、形状 各不相同的非同源染色体。 出示:雄果蝇染色体的活动投影片。

先对 染色 体组 的概 念加 强了 解, 从图 形和 基因 型的 角度 去具 体讲 解

- 52 -

观察说明: 果蝇细胞中有8条染色体,共4对同源染色体,其中3对常染色 体和1对性染色体。(抽拉投影片,使同源染色体分开成为两组)若把形状、大 小不同的归为一组,每一组都包括了3条常染色体和1条性染色体,且是每对 同源染色体中的某一条染色体。这样一个生殖细胞中的全部染色体即为一个 染色体组。一个染色体组内的染色体大小、形状均各不相同,但却包含了控 制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息。 投影玉米体细胞图观察:玉米体细胞中20条染色体,其生殖细胞内有10条 大小、形状各不相同的染色体。这10条染色体组成了一个染色体组。 同样,人的一个染色体组中有23条染色体。 4.教师讲述:人、果蝇、玉米体细胞中各含两个染色体组,都属于二倍体。 在自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。 那么,该如何给二倍体下定义呢? 回答:二倍体指的是体细胞中含有两个染色体组的个体。 依此类推,体细胞中含三个染色体组的个体该称为三倍体,如香蕉、无 籽西瓜等;体细胞中含四个染色体组的个体被称为四倍体,如马铃薯。 我们把体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体称为多倍体。 三倍体、 四倍体都属于多倍体。 多倍体个体在植物中广泛存在,动物中较少见。 5.多倍体是生物以“染色体组”为单位成倍地增加而致。 在生物的体细胞中,染色体数目不仅可以成倍增加,也可以成倍减少。 例如,我们在初中生物中学过蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成, 而雄蜂由未受精卵直接发育而成。因此,雄蜂体细胞中的染色体数是工蜂和 蜂王的一半。像这样,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,称为单 倍体。 由学生分析回答: 玉米是二倍体,20条染色体。由玉米花粉直接发育成的个体中含有10条 染色体,是一个染色体组,我们称之为单倍体。 普通小麦是六倍体, 体细胞中有六个染色体组。 其配子中有三个染色体组。 而由其配子发育而成的含有三个染色体组的个体也叫单倍体,不能被称为三 倍体。因为由配子发育成的小麦,其体细胞中的染色体数同本物种配子中的 染色体数相同。 教师总结: 可见,二倍体、多倍体和单倍体的划分依据是不同的。二倍 体、多倍体以含染色体组的数目来划分;单倍体则只要含有本物种体细胞染 色体数目的一半即是,与含染色体组的数目多少没有关系。 第 2 课时 提问:多倍体的自然成因是什么? 具有什么特点?(回答:略) 投影展示:二倍体草莓、多倍体草莓的图片。看图可知,多倍体植物各器 官均较 二倍体大,果实中含营养物质多。如四倍体水稻的干粒重是二倍体水稻的二 倍,蛋白质含量提高了5%~15%,可见多倍体有较高的应用价值。

- 53 -

下面,我们以“三倍体西瓜的培育过程”为例,学习多倍体在实践中的 应用。师生根据P49图示学习、讨论三倍体无籽西瓜的培育过程。 板书培育过程

刚才,我们归纳了“多倍体”的有关知识,明确了采用人工诱导多倍体 来获得多倍体,可以应用在育种上培育新品种。 那么,单倍体的情况又是怎样的呢? 请同学们思考以下问题: (1)单倍体的概念。 (2)一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗? (一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。) (3)二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种 说法对吗?为什么? (答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,同源染色体分开,导致 染色体数目减半。)

- 54 -

(4)如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三 个染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗? (答:不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是正常的体 细胞的配子所形成的物种,因此,只能称为单倍体。) (5)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗? (答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色 体组;如果本物种是四倍体,则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上 的染色体组。) (6)单倍体植株有何特点? 2.在学生阅读、思考、讨论的基础上根据大纲归纳总结单倍体的有关知 识:

讲述:多倍体和单倍体在人工诱导育种上都有很重要的意义,目前许多国 家利用多倍体和单倍体育种方面均取得很大的成果。 列表比较多倍体育种和单倍体育种: 多倍体育种 原理 常用方法 优点 缺点 展 染色体组成倍增加 每对染色体上成对的基因都是纯合的) 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 器官大,提高产量和营养成分 适用于植物,在动物方面难以开 技术复杂一些,须与杂交育种配合 花药的离体培养后,人工诱导染色体加倍 明显缩短育种年限 单倍体育种 染色体组成倍减少, 再加倍后得到纯种 (指

- 55 -

板书设计: 一、染色体结构的变异 1、染色体缺失某一片断 2、染色体增加某一片断 3、染色体某一片断位置颠倒1800 4、染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上 二.染色体数目的变异 1、染色体组 2、多倍体 3、单倍体 一展身手 1、一个染色体组应是( A、配子中的全部染色体 C、体细胞中一半染色体 ) B、二倍体生物配子中的全部染色体 D、来自父方或母方的全部染色体

2、用花药离体培养的方法培养出马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体两 两配对,形成 12 对,据此现象可推知产生花药的马铃薯是( )
A.二倍体 B.三倍体 C.四倍体 D.六倍体

3.萝卜的体细胞内有 9 对染色体,白菜的体细胞中也有 9 对染色体,现将萝卜和白菜杂交,培 育出能自行开花结籽的新作物,这种作物最少应有多少染色体 A.9 B.18 C.36 D.72 B.第 21 号染色体多一条的唐氏综合症 D.用花药培养出了单倍体植株 4.从下列情况中不属于染色体变异的是 A.第 5 号染色体短臂缺失引起的遗传病 C.同源染色体之间交换了对应部分的结构 作用是 A.使种子无硬壳 C.使染色体联会 A.子房壁细胞 B.促进受精作用 D.促使其产生生长素 ) D.柱头细胞 ) B.珠被细胞 C.花粉细胞

5.为获得三倍体无籽西瓜,必须在三倍体无籽西瓜开花时授以普通二倍体西瓜的成熟花粉,其

6、在二倍体生物中,可能含有一个染色体组的细胞是(

7.用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物,秋水仙素的作用是 ( A.使染色体再次复制 B.使染色体着丝点不分裂 C.抑制纺锤体的形成 D.使细胞稳定在间期阶段

8.大麦的一个染色体组有 7 条染色体,在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到染色体 的是多少条() A.7 B.56 C.28 D.14 ) 9.用基因型为 AaBbCc (3 对基因位于 3 对同源染色体上)的水稻植株的花药培养出来的单倍 体幼苗,经染色体加倍后,可培育出多少纯合体植株?( A.2 种 B.4 种 C.6 种 D.8 种
- 56 -

10.在三倍体无籽西瓜的培育过程中,以二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理,待植株成熟 后接受普通二倍体西瓜的正常花粉,所结果实的果皮、种皮、胚芽、胚乳细胞的染色体组数 依次 ( ) B.4、4、3、6 C.3、3、3、4 。 。 D.4、4、3、5 A.4、2、2、4

11.右图为某果蝇体细胞染色体模式图,请回答: (1)该图表示的是 A.1,3,5,7 C.2,6,3,7 (4)B、b 称 性果蝇,常染色体是 B.1,4,6,8 D.以上都有可能 。 规律。 (2) 经减数分裂后, 在配子中染色体的组合可能是

(3)配子中的染色体总称为

基因,分开符合

(5)若该果蝇共产生 100 万个配子,其中含 bX 的配子是 12、低温诱导植物染色体数目变化 (1)将洋葱放在装满清水的广口瓶,让洋葱的的 接触水面。待洋葱长出 cm ,然 左右的不定根时,将整个装置放入冰箱的低温室(4℃)内,诱导培养 36 小时。 (2)剪去诱导处理的根尖约 0.5-1cm,放入卡诺氏液中浸泡 0.5-1 小时,以固定 后用体积分数约 95%的 (3)制作装片,包括: 法与“ (4)先用低倍镜寻找 的 冲洗 2 次。 、 、 和 4 个步骤,具体操作方 ”实验相同。 形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞,也有染 观察。

色体数目发生发生改变的细胞,发生染色人体数目变化的细胞中染色体数目可能为正常细胞 倍。确认某个细胞发生染色体数目变化后、再用

参考答案: 1-5BCCCD 6-10CCBDD 11. 答案: 雄性 123456 D 12 答案: 染色体组 等位基因 基因分离 25 万 (1)底部;1 (2)细胞的形态;酒精 (3)解离;漂洗;染色;制片;观察植

物细胞的有丝分裂(4)染色体;两;高倍镜

- 57 -

第3节

人类遗传病

一、学习目标 (1)知识目标 1、人类遗传病的主要类型(A:知道); 2、遗传病的监测和预防(A:知道); 3、人类基因组计划与人体健康(A:知道)。 (2)能力目标 通过阅读讨论,培养学生发散思维和创新精神。 (3)情感、态度、价值观目标 1.通过介绍遗传病的类型,培养学生观察、分析、判断的思维能力 2.通过复习旧知识引出新知识,培养学生温故而知新,注重知识内在联系、知识迁移的 学习方法; 二、学习重点、难点 1、学习重点: (1)人类遗传病的类型; (2)优生的概念及人类基因组计划。 2、学习难点:近亲结婚的含义及禁止近亲结婚的原因。 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 教学内容 导入 1.请同学们回忆学过了哪些人类遗传病 :白化病和猫叫综合征是如 何产生的。 在同学们回答的基础上师生一起总结出遗传病的概念。 遗传病的概念:遗传病是由于遗传物质改变而引起的人类疾病。 2.教师提问:遗传物质的基本单位和它的主要载体是什么 ?(学生回 答:基因、染色体)在此基础上总结出遗传病的类型。 遗传病的类型:单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病。 3.指导学生阅读教材, 找出遗传病的概念和类型。 通过阅读课本后, 再让学生观察相关的人类遗传病的图片, 阅读和交流学生在课前查找到 通 过 介 绍 的相关资料,分析其发病原因,总结出各种遗传病,并让学生进行列表 遗传病的 分类比较。 类型,培养 各种遗传病比较一览表 名称 种类 特点 发病原因 举例 投影仪出示以下资料:
- 58 -

教师活动

备注

一、人类 常 见 遗 传 病 的 类型 1. 遗 传病的概 念:遗传 病是由于 遗传物质 改变而引 起的人类 疾病。 2. 遗传病

单基因遗传病

多基因遗传病

染色体异常遗传病

学生观察、 分析、判断 的思维能 力

的类型: 二、遗传 病 的 监 测 和 预 防 然后让学生交流搜集到的有关资料,同时组织学生进行讨论: (1)作为健康人应如何生活,以教育学生要珍惜生命。 (2)遗传病发病率逐年升高的原因, 要特别注意习境污染导致的遗传 病发病率的升高,对学生进行环保教育。 2. 监测和预防 ①遗传咨询(简述如何咨询) ②产前诊断 三、人类基因组计划与人体健康 1.人类基因组计划的目的: (测定人类基因组的____________,解 读其中包含的____________。 )参与这项计划有 国家。 2. 人类基因组计划的意义 ________ 教育学生 要珍惜生 命,对学生 进行环保 教育 对学生进 行优生教 育和人口 素质教育。

三、人类 基 因 组 计 划 于 人 体 健 康 板书设计

一、人类常见遗传病的类型 1、遗传病的概念 2、人类遗传病的类型 二、遗传病的监测和预防 三、人类基因组计划于人体健康 一展身手 1.连线题,请同学们连线指出下列遗传各属于何种类型? (1)苯丙酮尿病 (2)21-三体综合征 (3)抗维生素D佝偻病 (4)软骨发育不全 (5)进行性肌营养不良 (6)青少年型糖尿病 (7)性腺发育不良 2.禁止近亲结婚的理论依据是 A.常显 B.常隐 C.X显 D.X隐 E.多基因遗传病 F.常染色体病 G.性染色体病 ( )

A.违反社会伦理道德增大 B.后代患遗传病的几率增大 C.后代必然患遗传病 D.人类遗传病都是由隐性基因控制的 2. B

答案: 1:(1)B (2)F (3)C (4)A (5)D (6)E (7)G
- 59 -

第六章

从杂交育种到基因工程

第 1 节 杂交育种与诱变育种
一、学习目标 (1)知识目标 1.简述杂交育种和诱变育种的概念,举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。 (简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性。 ) 2.举例说明杂交育种、诱变育种在生产中的应用。 3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。 (2)能力目标 通过对杂交育种和诱变育种的实例分析和比较,提高运用遗传和变异规律解决生产、生 活中的问题的能力。 (3)情感、态度、价值观目标 1.讨论从杂交育种到基因工程这一科技发展历程中,科学、技术和社会的相互作用。 2.通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解,关注我国的育种技术的发展及在国际上 的竞争能力,认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。 二、学习重点、难点 1、学习重点: 遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用。 2、学习难点:杂交育种和诱变育种的优点和局限性。 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 教学内容 教师活动 教师组织学习小组展示课前收集的关于选择育种和杂交育种的资料 (以 图片为主) 提出问题: 1.古印第安人是最早选择和培育玉米的,最突出的贡献是选育了 果穗硕大、淀粉含量高的玉米。请分析古印第安人培育玉米的方法所隐 含的遗传学原理及其优缺点。 教师在学生阅读教材的基础上,组织学生交流上述问题。 若学生不能较好地回答上述问题,教师可以通过对问题的分解,实 施进一步的引导: (1)古印第安人培育玉米的方法称为 。 (2)这里的“选择”的含义是 。 (3) “用作祭的玉米是在隔离条件下种植的” 其中 “隔离” 作用是 。 (4)选择育种的优缺点是 。 (5)现代育种工作是否运用选择育种的“汰劣留良”这一措施? 学生作答: (1)选择育种 (2)汰劣留良
- 60 -

备注 引发探究 的欲望 运用现 遗传学 识解释 择育种 原理。 代 知 选 的

一、杂交 育种

运用遗传 学知识分 析选择育 种的原理。

(3)防止质劣玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交,使优良性状得 到不断的积累。 (4)优点:技术简单、容易操作。 缺点:选择范围有限,育种周期长。 (5)学生带着这一问题继续学习。 选择育种的局限性是: 只能利用生物在自然环境条件下产生的有限 变异,在已有的性状组合中选育优良品种。 每种生物都有不少性状,这些性状有的是优良性状,有的是不良性 状,而且不同的优良性状存在于不同的品种中。人们一直设想如果能想 办法去掉不良性状,让优良性状集于一身,创造出自然条件下没有的新 性状组合,突破选择育种的局限,培育出具有优良性状组合的新品种。 提出问题: 2.已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗锈病(T)对易染 锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病 两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起,又能 把双方的缺点都去掉?将你的设想用遗传图解表示出来。 教师检查、引导,学生做完后,请学生展示自己方案,生生、师生 开展交流研讨,最后总结出两种方案。 让每一个学生动手做题,可能有二种做法。 方法一 P F1 F2 DDTT × ddtt ↓ DdTt ↓自交
选矮秆抗病的个体(ddTT、ddTt) 自交 重复 淘汰矮秆 易染锈 选 矮 秆 抗 病 的 个 病个体(ddtt) 体(ddTT、ddTt)

运用自由 组合定律 的知识和 书写遗传 图解的技 能解释杂 交育种中 的基因重 组的现象。 培养学生 运用所学 的知识和 技能解决 实际问题 的能力。

F3

从自交后代中挑选矮杆抗病个体的植株,采收种子留下做种,经过 几代汰劣留良的选择过程,就可以得到新的优良品种了。 方法二 P DDTT × ddtt ↓ F1 DdTt×ddtt(测交) ↓自交
测交后代 选矮秆抗病的个体(ddTt) 自交 重复

加强对基 因重组本 质的理解。 突出“选 择”的作 用。 了解不同 育种方法 的内在联 系。

淘汰矮秆 易染锈 选 矮 秆 抗 病 的 个 病个体(ddtt) 体(ddTT、ddTt)

提出问题: 3.上述两种方法在哪一个环节就已经实现了基因重组? 学生思考、讨论后得出:方法一和方法二均在杂种一代就已实现了基因 重组。
- 61 -

4.上述两种方法是否运用了“汰劣留良”的措施?举例说明。 教师引导和点拨。 学生思考、讨论后得出:有。如方法一,从 F1 种选择表现型为矮杆、抗 锈病的品种进一步培育,淘汰其他表现型的品种,该过程采用了选择育 种的汰劣留良的措施。 5.与选择育种比较,杂交育种有什么优点? 学生思考、讨论后得出:能将两个不同品种的优良性状集中在一起,产 生新的性状组合的新品种;育种的目的性较强。 学生思考、讨论后得出:优良性状、交配、基因重组、选择、培育、新 品种。 6.通过上述的讨论,请你用几个关键词表述杂交育种的概念。 教师引导,总结教材 P99 页的杂交育种的概念。 学生阅读资料,分析问题,生生、师生讨论后得出:不需要经过选择和 培育纯种;需要年年配制 F1 代杂交种。 展示资料,提出问题: 7.通过有性杂交获得 F1 代优势品种的方法在草木花卉,尤其是在 一二年生草花中应用很广泛,如矮牵牛、万寿菊等。国际上的一些草花 种子公司, 主要就是进行 F1 代种子的大量生产与销售。 该方法与杂交育 种方法有何不同? 教师分析: 上述育种方法是利用了杂种优势。 杂种优势是生物界普遍存在的现 象,它是指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代,在生长 势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状优于两个 亲本的现象。 归纳──提升 在上述学习和分析的基础上, 教师引导学生总结杂交育种的方法、 特点、 优点、缺点。方法:杂交→自交→选优 特点: (1)通过有性生殖实现基因重组(符合基因的自由组合定律或染 色单体上的基因重组) ; (2)保证优良性状的组合不发生分离(稳定遗 传) ; (3)育种年限长。 优点:能根据人的预见把位于两个品种上的优良性状集于一身。 缺点: (1)只能利用已有基因的重组,按需选择,不能创造新的基因; (2)杂交后代会出现分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。 8.在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种 进程。但是仍然不能产生新的基因,应怎样做才能产生更多可供选择的 新基因呢? 教师引导学生回忆基因突变的内容 9.是否所有能引起基因突变的因素都能应用在诱变育种上? 10.教材列举了哪些诱变育种的实例?除此之外,还有哪些实例? 教师组织与点拨 11.教材 P100 页思考与讨论 教师引导,组织开展生生、师生的讨论。
- 62 -

理解杂交 育种在产 生 F1 代后, 还需要经 过选择和 培育形成 能稳定遗 传个体的 过程。

培养学生 提炼和归 纳能力。

突出杂 育种的 限为后 学习埋 伏笔。

交 局 续 下

承上启下

阅读教材, 理解概念, 应用概念 解决问题。

学生回忆学过的知识,并交流和讨论: 基因突变;诱发基因突变的因素(物理因素、化学因素和生物因素) 。 学生阅读教材 P100 页。思考和回答问题 诱变育种的概念。 在学生阅读教材,以小组为单位展示课前查阅的相关资料。 生生之间展开学习与交流活动。 学生思考和回答: 优点:创造新的基因,提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某 些性状;变异范围广。 缺点:由于突变的不定向性,有利变异少,必须大量处理材料,因此该 种育种方法具有一定的盲目性。 学生小组收集的资料的展示和交流。 13.我国在杂交育种和诱变育种方面取得了哪些成果? 三、几种育种方法的比较 育种方式 育种原理 优点 杂交育种 单倍体育种 多倍体育种 诱变育种 掌握基本 概念

二、诱变 育种

引导学生 关注我国 的科技成 果。

缺点

板书设计 一、杂交育种 1、原理 2、优点 3、缺点 二、诱变育种 1、原理 2、优点 3、缺点 一展身手 1、两个亲本的基因型分别为 AAbb 和 aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型 为 aabb 的新品种,最简捷的方法是( ) A、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、细胞工程育种 2、以下关于生物变异的叙述,正确的是( ) A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变,不一定导致性状改变 C、染色体变异产生的后代都是不育的 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中 3、.AABB 和 aabb 的植株杂交,其 F2 的新类型中能稳定遗传的个体占 F2 总数的( )
- 63 -

A.1/4 B.3/16 C.1/8 D.1/16 4、在一块栽种红果番茄的田地里,农民发现有一株番茄的一枝条结出黄色番茄,这是因为该 枝条发生了( ) A、细胞质遗传 B、基因突变 C、基因重组 D、染色体变异 5、假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感染稻瘟病(r)为显性,两 对性状独立遗传。用一个纯合易感染病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高秆(易倒伏) 杂交,F2 代中出现即抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例是 ( ) A.ddRR, 1/8 B.ddRR,1/16 和 ddRr, 1/8 C.ddRr, 1/16 D.DDrr,1/16 和 DdRR,1/8 6.下面列举几种可能诱发基因突变的原因,其中哪项是不正确的( A、射线的辐射 B、杂交 C、激光照射 D、秋水仙素处理 7.现在三个番茄品种,A 品种的基因型为 AABBdd,B 品种的基因型为 AabbDD,C 品种的基 因型为 aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上,并且分别控制叶形、花色和果形 三对相对性状。请回答: (1)如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为 aabbdd 的植株?(用文字 简要描述获得过程即可) (2)如果从播种到获得种子需要一年,获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要几年? (3)如果要缩短获得 aabbdd 植株的时间,可采用什么方法?(写出方法的名称即可) 8.科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生,获得一突变植株,其自交所结的种子均具 紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中,有些却结出了红色种皮的种子。 ( 1 )上述紫 色种皮的花 生种子长 成的植株中, 有些结出 了红色种皮种 子的原因 是 _____________________________________________。 (2)上述紫色种皮的种子,可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生 种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制,用文字简要叙述获得该新品种的过程: _____________________________________________。 参考答案: 1-6BBCBBB 7. 答案: (1)A 与 B 杂交得到杂交一代,杂交一代与 C 杂交,得到杂交二代,杂交二代自交, 可以得到基因型为 aabbdd 的种子,该种子可长成基因型为 aabbdd 植株。 (2)4 年 (3)单倍体育种技术 8. 答案: (1)获得的突变植株是杂合子 其自交所产生的后代发生性状分离 )

(2)分别种植这批紫色种皮种子 ,连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具紫 色种皮,这些种子就是所需要的新品种(纯合子)
- 64 -

第2节

基因工程及其应用

一、学习目标 (1)知识目标 1.简述基因工程的基本原理。 2.举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。 (2)能力目标 进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。 (3)情感目标 关注转基因生物和转基因食品的安全性。 二、学习重点、难点 1、学习重点: (1)搜集基因工程在育种上应用的事例。 (2)基因工程的安全性问题。 2、学习难点: (1)基因工程的基本原理。 (2)转基因生物与转基因食品的安全性。 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 教学内容 导入 展示下列资料和相关图片: 资料一:蛛丝是自然界最奇特的物质之一,它具有极强的韧度,其韧度 是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同,蜘蛛不能家养,因为它们会 互相吞食,所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30 多年来,科学家 们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。 资料二:目前,全球的氮肥生产耗费世界总电力的 3%-4%,且农作物只 能吸收氮肥的 1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。 教师设问:请发挥你们的想象力,提出解决上述问题的设想。 教师在学生讨论的基础上提出设想: (1)能否让细菌“吐出”蛛丝? (2)能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮? 德国科学家宣称,他们利用转基因细菌成功制造出了优质“蛛丝” ,将 来能利用这种丝纺织出精美布料或者轻巧而结实的绳索。 蜘蛛的吐丝织网技能要受到挑战了。 教师利用“问题探讨”,进一步提出问题,组织学生讨论、交流看法。 (1)为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上? (2)推测这种“嫁接”怎样才能实现? (3)这种“嫁接”对品种的改良有什么意义? 教师进一步提问:
- 65 -

教师活动

备注

通过介绍 遗传病的 类型,培养 学生观察、 分析、判断 的思维能 力

生物体还可以通过什么途径得到基因?能否打破杂交育种的局限?举 例说明。 教育学生 教师小结: 人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生 物。 通过上述的学习和分析,请归纳出基因工程的概念。 请学生阅读教材 P102 页和 P103 页第一段,并思考回答下列问题: (1)基因工程是在什么水平上操作的? (2)基因工程的最基本的工具是什么? (3)基因“剪刀”的全称和简称是什么? (4)限制酶的功能特点中指出了两个“特定” ,这两个“特定”是指什 么?举例说明。 (5)基因的“针线”——DNA 连接酶连接的是脱氧核糖与磷酸,还是 连接互补的碱基对? (6)要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可以 产生几个黏性末端? (7)除了课本的知识,对于限制酶和 DNA 连接酶你想知道什么或者你 还知道什么? 阅读后,师生进行交流,教师根据学生自学中存在的问题进行引导、讲 解。教师最好能制作课件,用图片和动画帮助学生理解。 教师小结:通过讨论,我们知道了如何获得外源基因,如何把来源不同 的两个基因连接起来。但是,要将外源基因送入受体细胞,还需要专门 的运输工具:运载体。可以作为运载体的有:质粒、噬菌体、动植物病 毒等。 教师用图片或课件动画展示质粒的结构特点。 (教材插图 6-5) ·细胞染色体外的很小的环状 DNA 分子。 ·存在于细菌、酵母菌等生物的细胞中,对细胞的正常生活几乎没有影 响。 ·能自主复制 ·质粒是基因工程中最常用的运载体。 ·最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 ·质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 ·可以容易地从细胞中取出或放入 这些特点使质粒能够胜任运载体的工作,携带目的基因进入细胞。 教师用多媒体课件或与教材插图 6-6 类似的示意图,简要归纳基因工 程操作的基本步骤和大致过程。 1.要求学生以画概念图的形式,画出基因工程操作的常规方法流程图。 教师组织学生对黑板上的概念图进行评价,教师适当点拨。 2.运用列表的方式对杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、 基因工程育种的处理方法、育种原理、育种方法的优缺点、实例等进行 比较。 教师指导、点拨和归纳。
- 66 -

要珍惜生 命,对学生 进行环保 教育 对学生进 行优生教 育和人口 素质教育。

一、基因 工 程 的 概念

二、基因 工 程 的 基 本 操 作步骤

三、基因 工 程 的 应用

基因工程的应用 1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物 的品质。 2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物 生产药物。 3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥 作用。 转基因农产品或转基因食品安全性 议题:近来,一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们对转基因农产品 或转基因食品安全性的担忧, 呼吁市政府制定条例对转基因生物和转基 因食品的生产和销售加以控制。请你作为 A-F 中的任一角色参加听证 会,就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表你的看法。 要求:观点正确,论据充分,注意科学性,客观性和逻辑性。 角色扮演包括: A.基因工程研发人员 B.转基因生物农场主、转基因食品生产商 C.环保志愿者 D.消费者代表 E.食品与药品检测监督部门的代表 F.决策部门主管 G.法律专家 听证会程序: 1.决策部门的主管陈述听证会议题及议程(规则) ; 2.控辩双方分别陈述各自主张; 3.辩论阶段; 4.法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规。 5.表决有关条例决议案。 师生共同总结,对活动过程和结果作出合理评价。

四、转基 因 农 产 品 或 转 基 因 食 品 安 全 性

板书设计 一、基因工程的概念 1、原理 2、工具 二、基因工程的操作步骤 三、基因工程的应用 四、转基因农产品或转基因食品安全性 一展身手 1.不属于基因工程方法生产的药物是( ) A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗 2.质粒是基因工程最常用的运载体,它的主要特点是(
- 67 -



①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构很小 ④蛋白质 ⑤环状 RNA 分子 ⑥环状 DNA ⑦能“友好”地“借居” A.①③⑤⑦ B.②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦ 3.1993 年,我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉,其抗虫基因来源( ) A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因 C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因 4. 下图表示限制酶切割某 DNA 的过程, 从图中可知, 该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )

A.CTTAAG,切点在 C 和 T 之间 B.CTTAAG,切点在 G 和 A 之间 C.GAATTC,切点在 G 和 A 之间 D.GAATTC,切点在 C 和 T 之间 5. 切取牛的生长激素和人的生长激素基因, 用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中, 从而获得了“超级鼠” ,此项技术遵循的原理是 ( ) A.基因突变:DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程:RNA→RNA→蛋白质 C.细胞工程:DNA→RNA→蛋白质 D.基因重组:DNA→RNA→蛋白质 6.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是( ) A.口服化学药物 B.注射化学药物 C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因 7.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是 ① 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ② 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉 ③ 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④ 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A.① .参考答案: 1-5CCDCD 6-7DB B.①② C.①②③ D.②③④

- 68 -

第七章

现代生物进化理论

第 1 节 现代生物进化理论的由来
一、学习目标 (1)知识目标 1、了解拉马克进化理论、 2、理解达尔文的自然选择学说及其优缺点 3、比较自然选择学说和现代生物进化理论的区别 (2)能力目标 掌握达尔文的自然选择学说的内容,并能用此理论对生物界某些现象的解释 (3)情感、态度、价值观目标 通过对进化理论的学习,能激发学生学习生物的兴趣 二、学习重点、难点 1、学习重点: (1)达尔文的自然选择学说具体内容及其优缺点 (2)现代生物进化理论的发展 2、学习难点:分析达尔文自然选择学说的局限性 三、学习方法 多媒体课件 讨论法 四、学习课时 1 课时 五、学习过程 教学内容 导入 一、拉马克的进化学说 关于拉马克的进化学说,教师可以用提问的方式,引导学生评说其 要点,然后教师可以指出,拉马克的进化学说是达尔文学说之前影响最 大、最为系统的进化理论,并可归纳为以下几点。 1. 生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当时 人们普遍信奉的神创论造成一定冲击,因此具有进步意义。 2. 生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实 存在,认为生物只存在连续变异的个体。 3. 对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二 是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观 推测。 二、达尔文的自然选择学说 以教材中的“达尔文自然选择学说的解释模型”为参照,总结归纳 出达尔文自然选择学说的主要内容是什么?有什么重要意义及局限 性? (回答:主要内容包括:过度繁殖,生存斗争,遗传变异、适者生 存。) 提问:什么是过度繁殖? (回答:任何一种生物的繁殖能力都很强,在不太长的时间内能产
- 69 -

教师活动

备注

一、拉马 克 的 进 化学说

二、达尔 文 的 自 然 选 择 学说

生大量的后代表现为过度繁殖。) 提问:为什么自然界中的生物总是繁殖的多生存下来的少呢? (回答:因为生存条件是有限的,生物在争夺有限的空间和食物的 情况下同种生物个体之间、种与种之间、生物与无机环境之间进行着激 烈的生存斗争,斗争的结果是一部分个体被淘汰。) 提问:生物个体的幸存与被淘汰的基础是什么? (回答:生物个体具有既能保持亲本的性状又会出现不同的变异性 状。达尔文清楚地知道可遗传的变异是生物进化的基础。) 提问:在生存斗争中,什么样的个体容易获胜,并生存下来? (回答:有利变异个体容易在生存斗争中获胜并将这些变异遗传下 去,不利变异个体则容易被淘汰。达尔文把这种适者生存不适者被淘汰 的过程叫作自然选择。) 在长期的自然选择过程中,微小的有利变异得到积累变为显著变 异,从而产生了适应特定环境的生物新类型,这就是生物进化的原因。 提问:达尔文自然选择学说有什么重要意义? (回答:科学的解释了:(1)生物进化的原因;(2)生物的多样 性和适应性。) 提问:什么是生物进化的原因? (回答:在长期的自然选择过程中,微小的有利变异得到积累变为 显著变异,从而产生了适应特定环境的生物新类型,这就是生物进化的 原因。) 在学生理解了达尔文自然选择学说主要内容的基础上, 教师应引导 学生分析讨论以下几点。 1. 达尔文的学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的 观点,但他承认变异有的可以遗传,有的不能遗传。他改变了拉马克过 分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点,在解释适应性的形成时 强调自然选择的作用。 2.达尔文自然选择学说的贡献,在于较好地解释了生物的多样性和 适应性,相对系统地解释了生物进化的原因。 3.达尔文自然选择学说的局限性,在于他未能对遗传和变异的本质 做出科学的解释,对生物进化的解释局限在生物个体水平。随着遗传学 的“基因遗传”理论的诞生,获得性遗传被大多数学者所摒弃,物种形 成的渐变过程无法解释“物种大爆发”现象,基因传衍以种群为单位而 不是以个体为单位等,使达尔文自然选择学说从诞生起就不断地被质 疑、修正。

对自然选 择学说的 内容深入 了解,并能 运用,同时 理解其有 优点和局 限性

三、 达 尔 文 以 后 进 化 理 论 的发展

三、达尔文以后进化理论的发展 在21世纪的今天,随着现代生物科学的发展,关于生物进化过 程的研究,虽然仍以达尔文进化理论为框架,但达尔文原来的思想却被 大大改进和扩展了。关于自然选择等问题的研究,已经从生物个体为单 位发展到了以种群为基本单位。 形成了以自然选择学说为基础的现代进 化理论。

- 70 -

板书设计 一、拉马克的进化理论 二、达尔文的自然选择学说 1、内容 2、优点 3、局限性 三、现代生物进化理论 一展身手 1. 根据达尔文的进化学说,长颈鹿的颈和腿之所以特别长,是由于( ) A.为了摄食树叶,颈和腿不断伸长,代代相传,愈伸愈长 B.长颈、长腿者比短颈、短腿者有较佳的生存机会 C.长颈、长腿者影响了遗传基因 D.基因控制的性状在表达时受到环境的影响 2. 害虫抗药性的出现,按达尔文的观点,最好的解释是 A、农药使害虫产生了抗药性结果 B、农药与害虫相互选择的结果 C、害虫对农药进行了选择的结果 D、农药对害虫的抗药性变异选择的结果 3、单孔类动物只分布在澳洲,这是由于 单孔类动物起源于澳洲 单孔类动物适于在南半球生活 C、除澳洲外,其他地区的气候对单孔类动物生存不利 D、澳洲很早就与其他大陆分离,单孔类动物未受其它高等哺乳类的排斥而得以保存 4.用达尔文的自然选择学说解释狼的凶狠、善跑、狡猾、贪婪的进化进程。 (1)狼的种群存在着不同个体,如跑得慢一些、跑得快一些,狡猾机灵些、行动呆板迟钝些, 这些变异是______________的。 (2)随着环境的变化,食物的稀少,凶狠、善跑、贪婪的个体容易得到食物,能够生存和繁 殖,这样,环境和食物对狼起了________作用,而这种作用是__________的。 (3)狼的凶狠、善跑、狡猾、贪婪性的增强,是通过狼与种内、种间以及环境条件的 ______________来实现的,因而它能适应环境,这就是________________。 答案: 1.B 2.D 3.D 4.(1)不定向 (2)选择;定向 (3)生存斗争

适者生存

- 71 -

第2节 一
一、学习目标 (1)知识目标

现代生物进化理论的主要内容

种群基因频率的改变与生物进化

1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念。 2、说明现代生物进化理论的主要内容。 3、隔离在物种形成的作用 4、举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。 (2)能力目标 1、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 2、运用生物进化观点解释一些生物现象。 (3)情感、态度、价值观目标 形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。 二、学习重点、难点 1、学习重点: (1)种群、物种、基因频率、隔离等概念。 (2)突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。 2、学习难点: (1)基因频率的概念。 (2)自然选择对种群基因频率的影响。 (3)隔离在物种形成中的作用。 三、学习方法 问题导学法、讲授法、直观法 四、学习课时 3 课时 五、学习过程 教学内容 第 1 课时 问题探讨 教师组织和引导 一、种群基因频率的改变与生物进化 引导组织学生回答 〖提示〗 一个基因所控制的性状, 对个体生存和繁殖后代 的贡献越大,拥有该基因的个体就可能越多。 上节课我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点, 下面 请同学们依据该学说的基本观点,分析下面的情境: 情景 1:如果在灰色翅(基因型为 aa)昆虫的群体中偶然 出现一只绿色翅(Aa)的变异个体,且绿色比灰色更不容 易被敌害发现。 1. 〖问〗 根据达尔文“适者生存、 不适者淘汰”的观点, 该绿色个体能被选择下来吗?
- 72 -

学生活动

教学 意图

思考讨论

⑴种群是 生物进化 的基本单 位

种群和物 种

思考回答 只有通过 有性生 殖,才能 将基因传 给子代, 将基因 A 保留下

体会对 自然选 择学说 的修正 是必然 的。

基因库和 基因频率 计算基因 频率 思考与讨 论

2. 如果该绿色基因能很好的生活下来, 他体内的 A 基因 怎样才能传递给后代? 〖总结性讲述〗 讨论发现, 出现有利变异个体内的有利基 因只有在群体中, 通过有性生殖才能世代延续, 另外有利 变异个体的后代不一定能真实遗传。 因此, 研究生物的进 化,仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的, 还需要研究群体的基因组成的变化,这个群体就是种群。 〖问〗怎样的一群生物个体可以称为种群呢? 一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢? 〖问〗 性状是由基因控制的, 研究生物的进化必须研究种 群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化 呢?由此人们提出基因库和基因频率的概念。 什么是基因 库?基因频率的含义是什么? 某昆虫种群中,绿色翅的基因为 A, 褐色翅的基因位 a, 调查发现 AA、Aa、aa 的个体分别占 30%、60%、10%、那 么 A、a 的基因频率是多少? 〖提示〗1.(1)A 配子占 60%,a 配子占 40%。 (2)子代基因型频率:AA 占 36%;Aa 占 48%;aa 占 16%。 (3)子代种群的基因频率:A 占 60%;a 占 40%。 (4)填表略。种群的基因频率会同子一代一样。 2.对自然界的种群来说,这五个条件不可能同时都成立。 例如, 翅色与环境色彩较一致的, 被天敌发现的机会就少 些。 3.突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化。 基因 A2 的频率是增加还是减少,要看这一突变对生物体是有 益的还是有害的。

来。 使学生 初步了 解,研 究生物 的进化 需要研 究群体 的基因 组成及 其变 化。 理解种 群的概 念。

物种可以 分布在自 然界不同 的区域, 只有在可 以发生随 机交配、 繁衍,使 基因能够 世代传递 的一定区 域内的同 种全部个 体的集合 才是一个 种群。

理解基 因库和 基因频 率的概 念。 使学生 学会计 算基因 频率的 方法

⑵突变和 基因重组 为生物进 化提供原 材料

1、回忆变异类型 ________ 变异 ________

________ ________ _______ 2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗?只有 ____________________________。 3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么? 因为只有________才能出现新基因, 才能丰富基因库, 改变基因频率。 ________ 可以增加基因型的种类。 4、在自然情况下,突变的频率很低,且多数有害,对生物进化有重要意义吗? 4 -5 例如:每个果蝇约有 10 对基因,假定每个基因的突变率都是 10 。若有一个 8 中等数量的果蝇种群(约有 10 个个体),请同学们计算出每一代出现的基因突 变数是多少? 基因突变数是________________________这说明种群中每代产生的基因突变 的数量是很大的,并通过繁殖得到积累,成为基因频率改变的基础。而且突变 的有利或有害并不是绝对的,它取决于生物的________。
- 73 -

突变

5、 突变和基因重组产生的变异有方向吗?由于突变和基因重组都是________、 ________,因此它们只是提供了________,不能决定生物进化的方向。 探究 〖提示〗1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率,这是因为许多浅 色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。 2.是表现型。比如,天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。 三、自然选择决定生物进化的方向 第 2 课时 二.隔离与物种的形成 二.隔离与物种的形成 1、 物种的概念:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2、 隔离在物种形成中的作用 3、隔离和物种形成: ① 主要方式-渐变式(经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,形成新物种) 一个种群 新物种产生 地质变迁 多个小种群 环境变化 两种群相遇不能进行基因交流 地 保留不同基因

理 隔 离

种群基因频率改变 两种群相遇可能进行基因交流 亚种

种群基因库和基因频率继续改变

生 殖 隔 离

多个亚种

② 不同物种间都存在 隔离,物种的形成必须经过生殖隔离时期,但不一定要经过 隔离,如爆发式: 物种 A 杂交 染色体加倍 杂种植物 异源多倍体(新物 种) 物种 B 〖小结〗 自然 地理 生殖 种群 小种群(产生许多变异) 新物种 基因频率发生改变 选择 隔离 隔离 资料分析 1.由于这两个种群的个体数量都不够多, 基因频率可能是 不一样的。 2.不一样。因为突变是随机发生的。 3.不同岛屿的地形和植被条件不一样, 因此环境的作用会 有差别,导致种群基因频率朝不同的方向改变。 4.不会。因为个体间有基因的交流。 最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣,地衣的出现促进岩石的分解,形 成土壤,为苔藓植物的生长创造条件。 1.假说甲:红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。假说乙:湖Ⅰ中原来只 有红褐色鱼,湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼,发洪水时,这两个湖中的鱼发生混杂 在一起。 2.假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用,也没有考虑洪水的作用。 3.这一证据支持假说乙。
- 74 -

旁栏思考 题 技能训练

4.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交,或杂交后不能产生可育后代,说明它们 不是一个物种。 〖作业〗 第 3 课时 一、共同 进化 第二小节练习 三 共同进化与生物多样性的形成 〖问〗什么是共同进化? 1、共同进化的概念: 思考为什么捕食者的存在有利于增加物种多样性? 2、什么是“精明的捕食者”策略 阅读思考 讨论回答 了解的 共同进 化概念 理解 “精明 的捕食 者”策 略对人 类利用 生物资 源有什 么启 示?

二.生物 多样性产 生的原因

思考与讨 论

〖问〗1、生物圈的形成是__________________与 ______________的结果,是_____________________的产 物。 2、生物多样性 主要包括三个层次的内容:___________、 ___________、___________。生物多样性 的形成经历了漫长的___________。 3、生物进化历程的主要依据是___________。 最早的生物化石是距今___________。 〖提示〗 1.最早出现的生物是厌氧的单细胞生物, 它们生 活在海洋中。 2.多细胞生物大约是在寒武纪出现的,它们生活在海洋 中。 3.最早登陆的生物是植物,否则动物登陆后就会饿死。 4.当时陆地上还是一片荒芜,生物都生活在海洋中。 5.恐龙是在中生代后期绝灭的。 物种绝灭对生物多样性的 影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。

阅读思考 讨论回答

三、生物 进化理论 在发展

1.有些学者的研究表明, 基因突变对生物适应性的影响并 阅读思考 不是非益即害或是非害即益的, 而是_________________, 讨论回答 ___________对这些突变不起作用,这些基因经过长期的 积累, 会导致种群间遗传物质出现较大差别。 因此有人主 张,决定生物进化方向的是_______________,而不是自 然选择。 2.更多的学者则认为_____________________________, 因此,不能否认 ____________的作用。 3、 还有人提出物种形成并不都是___________的过程, 而
- 75 -

让学生 知道科 学的发 展是永 无止境 的

是种群___________与___________交替出现的过程。 总之进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。 一展身手 1、下列哪项属于种群( ) A、一个池塘中所有鱼类 B、一块稻田里的所有昆虫 C、一片草地的所有蒲公英 D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼 2.已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个 30000 人的人群中,蓝眼人 3600 人,褐眼人 26400 人,其中纯合体有 1200 人。那么,在这个人群中 A 和 a 的基因频率为( ) A、0.64 和 0.36 B、0.36 和 0.64 C、0.50 和 0.50 D、0.82 和 0.18 3.马(2N=64)和驴(2N=62)杂交能产生后代称为骡子,能够正常发育,但不能 生育,这种情况称之为( ) A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离 4.现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,突变和重组、选择、隔离是 新物种形成的基本环节。其中新物种的形成的必要条件是( ) A、基因突变 B、选择 C、生殖隔离 D、物种变化 5.华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为( ) A、地理隔离的结果 B、生殖隔离的结果 C、地理隔离和生殖隔离的结构 D、基因突变和基因重组的结果 6.据科学考察,海洋生物比陆地生物的进化速度缓慢,其原因是( ) A.海洋生物比陆地生物低等 B、海洋环境相对稳定 C、海洋生物发生变异少 D、海洋生物的变异个体生存机会少 7.根据现代生物进化理论.判断下列说法正确的是( ) A、生物进化的方向.决定于生物变异的方向 B、生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程 C、研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代 D、研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为 8、.某海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长 度和个体数的关系如右图曲线。 后来该小岛上 经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为最 能代表此时情况的曲线图是( ) 9. 滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生。 (1)细菌抗药性变异的来源属于 。 (2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因, 但 是使用抗生素仍可治疗由细菌引起的感染, 原因在于菌群中 。 (3) 细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行 的结果,其内在实质 是 。 (4)在抗生素的作用下,细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。而有性生殖的生物,淘 汰一个原来频率较低的隐性基因,形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代,原因 是 。 参考答案: 1-5CADCA 7-8BBD
- 76 -

9. (1)基因突变 (2)有抗药性基因的个体占极少数(抗药性基因频率极低) (3)定向选择 菌群中抗药性基因频率增加(4)隐性基因可通过杂合子保存下来

- 77 -


赞助商链接
更多相关文档:

高中生物必修二全套精品学案-教案

高中生物必修二全套精品学案-教案_理化生_高中教育_教育专区。新人教高中生物必修...【课外读:知识延伸】 分析遗传病的系谱图,确定遗传病的类型 (1)首先确定系谱...

高中生物教案全套必修二_图文

孟德尔简介 二、杂交实验(一) 1956---1864---1872 1.选材:豌豆 自花传粉、...高中生物必修二全套教案 暂无评价 1页 5下载券 【精品教案】高中生物必... ...

最新人教版高中生物必修二教案(全册)

最新人教版高中生物必修二教案(全册) 第1章 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验 三、情感、态度与价值观 体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、 勇于创新、 严谨求实...

新人教高中生物必修二全套精品学案-教案

新人教高中生物必修二全套精品学案-教案 - 人教版高中生物必修 2 教学设计 庐江三中:许佳 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) (第一课时) [教学目标]: 知识目标:...

高中生物全程精品教案必修二遗传与进化_图文

高中生物全程精品教案必修二遗传与进化 - 学海无涯苦作舟! 第 1——3 课时 孟德尔豌豆杂交实验(一) 一、教学目标 1.知识目标 (1)孟德尔研究性状遗传的材料和...

【精品】人教版教学教案高中生物人教版必修二全册学案

【精品】人教版教学教案高中生物人教版必修二全册学案_英语_高中教育_教育专区。教案,小学教案,全册教案,教案设计,教学设计,教案全集,全册教学设计,全本教案 ...

【完整升级版】人教版教学教案高中生物人教版必修二全...

【完整升级版】人教版教学教案高中生物人教版必修二全册学案_其它课程_小学教育_教育专区。全册教案,教案,小学教案,教案设计,教学设计,教案全集,全册教学设计,全本...

生物必修二全套教案_图文

生物必修二全套教案_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。新课改生物必修2...【答案】 1.C 2.答案:C 3 答案:C 4.答案:C 5. 答案:B 6.答案:A _...

人教版高中生物必修2全册教案

第一章 遗传因子的发现 高中生物必修 2 教案隐性遗传因子 性状分离 自交 杂合子 控制 隐性性状 相对性状 显性遗传因子 表现 一、孟德尔简介 二、杂交实验(一) ...

【备课精选】2012年高一生物浙教版必修二教案:2

【备课精选】2012年高一生物浙教版必修二教案:2_从业资格考试_资格考试/认证_...四、教学设计【设计思路】 这一小节的教学内容 ,教师应该先用有丝分裂过程来...

更多相关标签:
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com