生物的遗传和变异

生物的遗传和变异 第一节  生物的遗传 教学目的： １.         了解遗传的现象和遗传的途径。 ２.         了解遗传的物质基础，了解染色体与基因、基因与性状的关系。 ３.         初步了解显性基因与隐性基因的概念及其在遗传过程中的表现。 ４.         了解人类常见的遗传病，知道近亲结婚的危害，了解我国《婚姻法》中关于禁止近亲结婚的规定。 教学重点： 性状、基因、染色体以及显性基因和隐性基因的概念。 教学难点： １.        基因和染色体 ２.        基因的显性和隐性与生物体性状表现的关系。 教学设计：     在上课的前一周，要布置学生按照课本上[看一看，想一想]中提出的五项特征，向自己的父母和兄弟姐妹作调查。在布置调查任务时，要教会学生具体识别这些性状的相对性状。 教具准备： １.        人体染色体挂图 ２.        基因与性状的关系挂图。 ３.        一对基因的遗传图解挂图。 教学方法： 讲述与讨论相结合。 课时安排： 2课时。 课前准备： 调查每个同学自己与父母的一些特征：如眼皮的单双、有无耳垂，舌头能否由两侧向中间卷起，大拇指能否向背侧弯曲等，做好记录，以备课堂上使用。 教学过程： [第一课时] 引言：同学们，到今天为止，我们已经学习了生物课中四个部分的内容。请大家回忆一下，这四个部分的内容是哪些？（回答：植物；细菌、真菌、病毒；动物；人体生理卫生。）通过对这四个部分内容的学习，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。那么，在生物的生存和发展过程中有没有什么共同的规律呢？比如，为什么每一种生物都能将自己的特征传给后代？生物的进化遵循着什么规律？生物与环境之间是怎么样相互影响的？从今天开始，我们就来学习生物课中第五部分的内容，通过这部分内容的学习，将会为你解答这些问题。 第五部分    生物的遗传、进化和生态 讲述：这一节课之前，我请同学们回家后做个调查，也就是比较一下自己和父母的一些特征，包括眼睛是双眼皮还是单眼皮，耳朵有没有耳垂，舌头能不能由两侧向中间卷起，大拇指能不能向背侧弯曲等。 提问：谁来说说自己的调查结果？（回答：略。） 讲述：通过调查我们发现，自己有些特征像父亲，有些特征像母亲，而在些特征跟父母的都不同。这是为什么呢？这就是我们今天要探讨的问题，也就是关于生物的遗传和变异的问题。 第一章  生物的遗传和变异 第一节  生物的遗传 首先学习第一节《生物的遗传》。 一、遗传的现象 俗话说：“龙生龙，凤生凤，才能鼠生儿会打洞”，“种瓜得瓜，种豆得豆”。 这都说明生物界普遍存在着遗传的现象。我们自身有许多特征与父母的一样，这也是遗传现象。生物体的形态特征或生理特征，在遗传学上叫性状。比如我们刚才所谈到的单眼皮或双眼皮，有耳垂或无耳垂，都是性状。生物的性状传给后代的现象，就叫遗传。 1.性状 提问：性状是怎么样遗传的呢？（引导学生讨论、发言。） 我们知道，每一个人都是由一个受精卵发育成的。受精卵是由雌雄两个生殖细胞融全而成的，其中一个是来自父亲的精子，一个是来自母亲的卵细胞。可见父母的性状是通过他们的生殖细胞传给后代的。动植物的性状也是通过生殖细胞遗传给后代的。 2.遗传途径 每一个生物体都有许多性状，这些性状都是靠生殖细胞传给后代。 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？（回答：略。） 讲述：生殖细胞所以具有遗传功能，是因为细胞内含有特殊的物质——遗传物质。 二、遗传物质 提问：回忆一下在第一部分学习过的关于细胞结构的内容，想一想，遗传物质存在于细胞中的哪一部分？ 回答：细胞核。 讲述：那么，遗传物质在细胞核中是怎么样存在的呢？我们可以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被染成深色的物质，这些物质叫做染色体。遗传物质就位于染色体上。 1.染色体 （出示人体染色体挂图，指着图讲述）比如，人体每一个体细胞的细胞核中都有这么多染色体，我们一起来数一下共有多少条？ 回答：46条。 提问：这46条染色体具有什么特点呢？ 回答：两两成对。 讲述：这些染色体是成对存在的，一共是23对。那么，其他生物的体细胞内有多少对染色体呢？也是23对吗？不是的。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。在每种生物的体细胞中都含有一定数量、结构不同的染色体。因为染色体上有遗传物质，所以染色体数目的恒定对保持生物遗传的稳定性有重要意义。 提问：生物在生殖过程中，是怎么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，受精卵中的染色体会是多少对呢？ 回答：46对。 提问：后代的染色体数目呢？ 回答：46对。 提问：这样还能维持染色体数目的恒定吗？ 回答：不能。 讲述：由此可见，上面所做的假设是不成立的。那么，实际情况是怎么样的呢？原来，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：请同学们想一想，人的精子和卵细胞内染色体数应该是多少条？ 回答：23条。 讲述：通过受精作用，精子政卵细胞，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。这样便能够维持遗传的稳定性了。从上面的分析可以看出，生物体细胞中的每一对染色体，都是一条来自父方，一条来自母方。因此，后代才有父母双方的遗传物质。 2.在遗传过程中，染色体数目发生的变化： 精子染色体数+卵细胞染色体数=受精卵染色体数=体细胞染色体数 [第二课时] 遗传物质为什么能控制许多不同性状的遗传呢？原来，位于染色体上的遗传物质，可以分成许多小单位，这些小单位分别控制着不同的性状。比如，有的控制着耳垂的有无，有的控制着虹膜的颜色，等等。遗传物质中这些决定生物性状的小单位就叫做基因。一个个基因就排列在染色体上。因为染色体是成对存在的，所以这些基因在生物的体细胞中也是成对存在的。 3.基因 提问：某同学的爸爸是双眼皮的，妈妈是单眼皮的，他自己是双眼皮的。他为什么像爸爸而不像妈妈呢？（引导同学讨论、发言。） 提问：是不是他没有得到妈妈相应的基因呢？ 回答：不是。 讲述：原来，人体细胞内控制眼皮是单还是双的基因有两种：一种是显性的，决定眼睛是双眼皮，用大写英文字母A表示；一种是隐性的，决定眼皮是单的，用小写英文字母a表示。如果你从父母双方得到的基因都是显性的，也就是AA，你就会是双眼皮的；如果你从父母中的一方得到的是显性基因A，从另一方得到的是隐性基因a，那么，隐性基因a就不能表现现性状，你也是双眼皮的；如果你从父母双方得到的都是隐性基因，也就是aa，那么，你就是单眼皮的了。 （1）基因的显性和隐性 为了更清楚地理解基因与性状的关系，我们再看一幅挂图（出示“基因与性状的关系”挂图）。从图中可以看到，基因组成为AA或Aa的，性状都表现为双眼皮；基因为aa的，性状表现为单眼皮。 基因  AA  Aa   aa 性状  双  双   单           眼皮 提问：某同学的父母双方都是双眼皮的，而本人却是单眼皮的。这又是怎么回事呢？（引导同学讨论、发言。） 通过刚才的学习，我们已经了解了基因与性状表现之间的关系。现在我们一起来分析该同学父母的基因组成是怎么样的？（回答：AA+AA，AA+Aa，Aa+Aa。）该同学的基因组成是怎么样的？（回答：aa）这说明这位同学从父母处各得到一个隐性基因，所以其父母的基因组成只可能中Aa+Aa。为什么这位同学从父母那里得到基因a，而不是基因A呢？（引导同学讨论、发言。） 讲述：要弄清这个问题，还得从染色体说起。原来，控制某种性状的一对基因，分别位于一对染色体上。请大家看课本上的图V—2。在通过细胞分裂形成生殖细胞的时候，这一对染色体要分开，分别进入两个生殖细胞中。位于一对染色体上的成对基因，也随着分离来，分别进入两个生殖细胞中。 我们来看一看，在他父母的基因都是Aa的情况下，他的基因组成会是怎么样的呢？（出示一对基因的遗传图解挂图，指着图讲解）父亲产生的精子有两种，一种是含有基因A的，一种是含有基因a的；母亲产生的卵细胞，可能是含有基因A的，也可能是含有基因a的。这样，受精卵的基因组成就有三种可能：AA，Aa或aa。由此可见，他们的子女可能是双眼皮的，也可能是单眼皮的，只不过出现单眼皮的可能性小些罢了。 小结：生物的性状所以能够遗传，是因为生物体的细胞内含有遗传物质。遗传物质中决定生物性状的小单位叫做基因。基因排列在染色体。不同的基因分别对不同的性状起着决定作用。基因有显性和隐性之分，生物的遗传有其内在规律。 现在，我们来讨论下一个问题：人类的疾病能不能遗传呢？（引导同学讨论、发言。） 三、遗传病 讲述：在人类所患的疾病中，大多数是不能遗传的，如感冒、痢疾等。但是，也有一些疾病能够遗传给后代，如先天性愚型病、色肓等。这些病是由于患者父母或祖父母、外祖父母的生殖细胞中的遗传物质出现异常变化万里引起的。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、侏儒症、白化病、色肓、血友病等。先天性愚型病患者，天生智力低下。侏儒症患者，身体矮小。白化病患者的身体里缺少黑色素，他们的皮肤白得异常。色肓病患者对颜色的辨别能力比较差，其中最常见的是红绿色肓，患者对红色和绿色分辨不清。血友病患者，身上一有伤口，就会流血不止，甚至会有生命危险。 从总体来看，人群中遗传病的患病率并不高。但是，有的家庭却有不少人患遗传病。我国某地山区的一个村子，有很多人智力低下，这是为什么呢？原来，这个山村中近亲结婚的人特别多，比如表兄妹或表姐弟结婚等。为什么近亲结婚会导致遗传病的患病率升高呢？（引导学生讨论、发言。） 通过前面介绍的显性基因和隐性基因的内容，我们知道，并不是所有携带致病基因的人都表现出有遗传病。如果父母双方传给子女的基因中，一方是正常的，一方是不正常的，那么，子女就不一定得遗传病。如果父母双方传给子女的基因中都有同样的致病基因，那么，子女肯定要得遗传病。血缘关系越近的人，遗传基因越相近，婚后所生子女得遗传病的可能性就越大。因此，我国婚姻法明确规定，禁止近亲结婚。这里所说的近亲是指直系血亲和三代以内的旁系血亲。 我们在明白了近亲结婚的危害以后，应当广做宣传，为提高中华民族的人口素质贡献一份力量。 四、禁止近亲结婚 小结： 动动脑。 板书设计： 第五部分    生物的遗传、进化和生态 第一章   生物的遗传和变异 第一节   生物的遗传 一、    遗传的现象 １.         性状： 生物体的形态特征或生理特征 ２.         遗传途径： 通过生殖而遗传 二、    遗传物质 １.         染色体：细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质 ２.         有遗传过程中，染色体数目发生的变化： 精子染色体数+卵细胞染色体数=受精卵染色体数=体细胞染色体数 ３.         基因： 遗传物质中决定生物性状的小单位。 （1）             基因的显性和隐性 （2）             基因  AA  Aa   aa 性状  双  双   单           眼皮 三、    遗传病 四、    禁止近亲结婚 课后小结：