第六章遺傳和變異主要內(nèi)容和特點

1、精品資源第六章遺傳和變異主要內(nèi)容和特點遺傳和變異是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象, 是生物體的基本特征之一, 它是在生物體的最基本特征新陳代謝的基礎(chǔ)上 , 通過生殖和發(fā)育的過程完成的。生物的遺傳現(xiàn)象保持了生物界物種的相對穩(wěn)定 , 生物的變異現(xiàn)象使生物界得以進化和發(fā)展。本章的教學(xué)內(nèi)容是在前面幾章教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上講述的, 而本章的學(xué)習(xí)又為后面幾章內(nèi)容的學(xué)習(xí) , 尤其是生物進化知識的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。因此 , 本章起著承上啟下的作用。由于本章的知識容量比較多, 教學(xué)難度也比較大, 因而本章是高中生物( 必修 ) 教材中的重點章。本章共包括五節(jié)教材第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第二節(jié)遺傳的基本規(guī)律 第三節(jié)性別決定和

2、伴性遺傳第四節(jié)生物的變異第五節(jié)人類遺傳病與優(yōu)生。第一節(jié)教材和第二節(jié)教材各需用 6 課時教學(xué) , 第三節(jié)教材需用 2 課時教學(xué) , 第四節(jié)教材需用 4 課時教學(xué) , 第五節(jié)教材需用 1 課時教學(xué)。此外 , 本章有一個學(xué)生實習(xí) , 一個研究性課題?？紤]到學(xué)生在初中時對遺傳和變異的一般概念已經(jīng)有所了解, 本章在引言部分沒有重新闡述這部分內(nèi)容, 而是首先用三個設(shè)問“遺傳和變異究竟怎樣發(fā)生的,“在生物體內(nèi)是什么物質(zhì)對遺傳和變異起著決定作用,“ 生物的遺傳和變異有哪些共同的規(guī)律, 概括出了本章的主要內(nèi)容 , 然后又簡單介紹了 100 多年來遺傳學(xué)的發(fā)展過程 , 使學(xué)生在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容之前 , 對遺傳學(xué)的發(fā)展

3、過程及其意義有一個總體的認(rèn)識。第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)分為三小節(jié)第一小節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)；第二小節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制第三小節(jié)基因的表達。三個小節(jié)各需用2 課時教學(xué) ( 包括實驗) 。本節(jié)教材是在初中生物課和高中生物( 必修 ) 教材第二章中細胞部分的基礎(chǔ)上, 從分子水平上進一步詳盡地闡述遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用原理。通過講述DNA 是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù),DNA 分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制功能 , 以及基因的表達功能等內(nèi)容 , 使學(xué)生對染色體、 DNA和基因的有關(guān)結(jié)構(gòu)和功能方面的知識 , 以及它們之間的關(guān)系有更深入、全面的理解和認(rèn)識。第一小節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì), 主要講述 DNA是遺傳物質(zhì)的直接證

4、據(jù)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌”的實驗。本小節(jié)的引言部分, 首先聯(lián)系前面所學(xué)知識 , 指出 DNA和蛋白質(zhì)都是染色體的重要組成成分。然后 , 引導(dǎo)學(xué)生思考一個曾經(jīng)在科學(xué)界爭議了很長時間的問題“ DNA與蛋白質(zhì)究竟誰是遺傳物質(zhì)這樣既點出了本小節(jié)要研究的主題,又可以引起學(xué)生探究這一問題的興趣。在講述DNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)時, 為了加強學(xué)生科學(xué)思維方法的培養(yǎng), 教材采用了先交代科學(xué)家對實驗的設(shè)計思想, 即把 DNA和蛋白質(zhì)分開 ,單獨地、直接地去觀察DNA 的作用然后再講述實驗過程的方法。為了使學(xué)生更全面地理解DNA 是真正的遺傳物質(zhì)這一結(jié)論, 與原教材相比 , 本教材在教學(xué)內(nèi)容上

5、增加了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的內(nèi)容。 在講述噬菌體侵染細菌的實驗時, 也改變了原教材中直接說明 “噬菌體將 DNA注入細菌的敘述方法, 而是用研究時采用的“同位素標(biāo)記法來說明。這樣講述符合科學(xué)研究的過程 , 可以很自然地導(dǎo)出 DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論 , 使學(xué)生容易接受 , 并且能使學(xué)生受到科學(xué)方法教育。本小節(jié)教材的最后安排了“DNA的粗提取與鑒定”實驗。這個實驗難度較大, 為了便于學(xué)生理解 , 在闡述實驗原理的基礎(chǔ)上, 每一步驟前都以小標(biāo)題的形式寫出了操作目的。在實驗歡下載精品資源結(jié)束后 , 又安排了三個討論題, 以加深學(xué)生對基本操作方法的理解。通過這一實驗, 不僅使學(xué)生學(xué)會 DNA粗提取和鑒定的

6、方法 , 更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和學(xué)會進行科學(xué)實驗的一些基本技能。第二小節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制, 主要講述了DNA分子的結(jié)構(gòu)和DNA分子的復(fù)制兩部分內(nèi)容。關(guān)于DNA 分子的結(jié)構(gòu) , 由于這部分內(nèi)容比較抽象、不容易理解, 教材在概述DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點后, 安排了一個“制作 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的實驗, 以加深學(xué)生對這一結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識和理解。DNA分子的結(jié)構(gòu)特點是DNA特定功能的基礎(chǔ), 因此在本小節(jié)教材的后半部分 , 聯(lián)系其結(jié)構(gòu)講述了DNA分子的復(fù)制功能。 這部分知識是理解后面幾節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ),因此是本節(jié)教材的教學(xué)重點。第三小節(jié) 基因的表達 , 主要講述了基因的本質(zhì), 基因控制蛋白

7、質(zhì)的合成, 基因?qū)π誀畹目刂频葍?nèi)容。本小節(jié)的引言指出了DNA是聯(lián)系子代與親代的物質(zhì), 簡要地交代了DNA與基因, 以及基因與性狀的關(guān)系。在講述基因的本質(zhì)時, 首先以果蠅的某些基因在染色體上排列的圖例, 交代了基因與染色體的關(guān)系染色體是基因的載體, 然后 , 闡述基因的本質(zhì)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。在此基礎(chǔ)上 , 教材又講述了 DNA的另一個重要功能 , 即通過基因控制蛋白質(zhì)的合成。首先通過講述兩種 RNA在蛋白質(zhì)合成過程中的作用 , 闡明了遺傳信息的“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”過程。然后 , 用遺傳學(xué)的中心法則對遺傳信息的傳遞 (DNA分子的復(fù)制 ) 和表達 ( 基因控制蛋白質(zhì)合成 ) 的功能進行

8、小結(jié)。由于課時所限 , 中心法則的內(nèi)容處理為小字。關(guān)于基因?qū)π誀畹目刂苾?nèi)容, 是原教材所沒有的, 增加這部分內(nèi)容的目的, 是使學(xué)生在對基因控制蛋白質(zhì)合成過程理解的基礎(chǔ)上, 進一步了解蛋白質(zhì)是如何決定生物性狀的。這部分內(nèi)容主要是通過實例讓學(xué)生明確兩點第一, 基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程的第二 , 基因是通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀的。本小節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是本節(jié)教材的教學(xué)難點。為了使學(xué)生了解前沿的科技成果和當(dāng)今社會熱點問題, 在本小節(jié)的課文后安排了課外讀人體的阿波羅計劃人類基因組計劃。第二節(jié)遺傳的基本規(guī)律分為三小節(jié)第一小節(jié)基因的分離定律第二小節(jié)基因的自由組合定律第三小節(jié)基因的連鎖和交

9、換定律。第一小節(jié)需用 3 課時教學(xué) , 第二小節(jié)需用 2 課時教學(xué) , 第三小節(jié)需用 1 課時教學(xué)。第一小節(jié)基因的分離定律, 講述由一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳定律。教材首先介紹了孟德爾的雜交試驗方法和試驗現(xiàn)象。接著 , 講述孟德爾用 “遺傳因子” ( 后來稱為基因 ) 對試驗現(xiàn)象進行的分析, 即闡明了分離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因, 以及對分離現(xiàn)象解釋的驗證。然后 , 運用前面所學(xué)的有關(guān)染色體和基因的知識, 歸納總結(jié)出了基因分離定律的實質(zhì)。最后, 介紹分離定律在生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用。本小節(jié)在編寫上, 注意采用從現(xiàn)象到本質(zhì)的方式, 以便使學(xué)生能夠逐步深入地理解教學(xué)內(nèi)容。需要指出的是1. 在講述分

10、離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因歡下載精品資源時 , 為了使學(xué)生對基因的分離和隨機結(jié)合與生物性狀之間的數(shù)量關(guān)系有一個感性的認(rèn)識, 安排了一個實驗“性狀分離比的模擬實驗。2. 考慮到環(huán)境對生物性狀的重要作用, 與原教材比較 , 本教材在正文中講述了環(huán)境、表現(xiàn)型與基因型之間的相互關(guān)系。基因的分離定律是三大遺傳定律中的第一個遺傳定律, 是學(xué)生學(xué)習(xí)其他兩個遺傳定律的重要基礎(chǔ),因此,本小節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)重點。為了幫助學(xué)生提高解題能力, 在本小節(jié)的最后 , 以小字形式介紹了解遺傳學(xué)習(xí)題的最常用的方法棋盤法 , 并通過分析以因求果和以果求因兩種類型的習(xí)題, 使學(xué)生掌握遺傳學(xué)習(xí)題的解題思路。為了使學(xué)生了解本節(jié)的知識與社會生

11、活實際的聯(lián)系和重要作用, 在課文后安排了課外讀 ABO血型與親子鑒定。第二小節(jié) 基因的自由組合定律, 講述了位于非同源染色體上的兩對( 或兩對以上 ) 等位基因控制的兩對相對性狀的遺傳定律。按照從現(xiàn)象到本質(zhì)的順序, 教材先介紹了雜交試驗中出現(xiàn)的自由組合現(xiàn)象 , 接著講述了自由組合現(xiàn)象產(chǎn)生的原因, 以及對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證。最后歸納出基因自由組合定律的實質(zhì)。在此基礎(chǔ)上介紹了自由組合定律在生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用。 由于自由組合定律是在分離定律的基礎(chǔ)上講述的, 因此 , 在對自由組合現(xiàn)象進行分析時注意交代了它與分離定律的聯(lián)系, 即在兩對相對性狀中, 每一對都遵循了分離定律。在講述自由組合定律內(nèi)容

12、后, 總結(jié)了孟德爾獲得成功的原因, 目的是讓學(xué)生了解任何一項科學(xué)成果的取得 , 不僅要付出艱辛的勞動, 還要有正確的研究方法, 從而有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和堅韌不拔、持之以恒的探索精神。本小節(jié)正文內(nèi)容的最后, 以小字形式介紹了遺傳學(xué)習(xí)題的另一種解題方法分枝法。此外 , 為了使學(xué)生將所學(xué)的知識與生產(chǎn)實際相聯(lián)系, 安排了一個實習(xí) “用當(dāng)?shù)啬撤N生物做有性雜交試驗。第三小節(jié)基因的連鎖和交換定律是高二必修教材中新加入的內(nèi)容。與基因的自由組合定律比較 , 它揭示的是位于一對同源染色體上的不同對基因之間的規(guī)律。在講述這部分內(nèi)容時 , 教材同樣按照從現(xiàn)象到本質(zhì)的順序, 先介紹了摩爾根在果蠅雜交試驗中

13、, 觀察到的完全連鎖和不完全連鎖現(xiàn)象 , 接著講述了上述兩種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 , 然后歸納出基因連鎖和交換定律的實質(zhì) , 最后介紹了連鎖和交換定律在生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用。由于基因連鎖和交換定律的內(nèi)容比較復(fù)雜、難懂 , 因此 , 這部分教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)難點。第三節(jié)性別決定和伴性遺傳, 主要講述染色體組型、性別決定和伴性遺傳等內(nèi)容。關(guān)于染色體組型的知識, 是根據(jù)大綱的規(guī)定在新教材中增加的內(nèi)容。染色體組型分析方法是目前進行染色體分析的最基本的方法, 在生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實踐中都具有重要的意義。教材首先介紹了染色體組型( 核型 ) 的概念和人類染色體的幾種類型, 為下面的染色體組型分析作了必要的知識準(zhǔn)備。 然后

14、 , 通過做 “人類染色體的組型分析”的實驗 , 讓學(xué)生了解進行染色體組型分析的方法。染色體組型分析的內(nèi)容是講述性別決定和伴性遺傳知識的基礎(chǔ), 所以本小節(jié)將這部分內(nèi)容安排在性別決定和伴性遺傳之前。關(guān)于性別決定 , 教材中主要講述了生物界普遍存在的XY型性別決定方式, 并以小字的形式簡要介紹了WZ型性別決定方式。歡下載精品資源關(guān)于伴性遺傳, 教材中以一個遺傳學(xué)的經(jīng)典實例人類的紅綠色盲為例, 講述了伴性遺傳的主要婚配方式和伴性遺傳的規(guī)律。考慮到這部分教學(xué)內(nèi)容實質(zhì)上是基因分離定律知識在性染色體遺傳上的應(yīng)用, 學(xué)生比較容易理解, 所以在正文中只講述了4 種主要伴性遺傳方式中的 2 種, 其他 2 種要

15、求學(xué)生自己寫出來。本章第二節(jié)和第三節(jié)的內(nèi)容 , 講述的都是生物的質(zhì)量性狀遺傳。 為了擴展學(xué)生的知識面 , 在本小節(jié)的最后 , 以“課外讀”的形式介紹了生物界普遍存在的另一類遺傳性狀數(shù)量性狀遺傳。第四節(jié)生物的變異, 分為兩個小節(jié)第一小節(jié)基因突變和基因重組第二小節(jié)染色體變異 。兩個小節(jié)各需用2 課時教學(xué) ( 包括實驗 ) 。大綱對本節(jié)教材的教學(xué)要求是“了解”,因此 , 本節(jié)教材主要介紹生物變異的基本知識, 相關(guān)的聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際的知識。本節(jié)在引言部分, 指出生物的變異具有普遍性, 變異可以分為可遺傳變異和不遺傳變異,可遺傳的變異有三種來源。旁欄用一張“鸚鵡體色的變異”的彩色照片圖, 向?qū)W生展示自

16、然界中奇妙的變異現(xiàn)象, 以激發(fā)學(xué)生探尋生物變異奧秘的興趣。第一小節(jié)基因突變和基因重組, 介紹了基因突變的概念、意義和特點, 人工誘變在育種上的應(yīng)用 , 以及基因重組的概念和意義。教材首先以鐮刀型細胞貧血癥為例, 通過分析鐮刀型細胞貧血癥產(chǎn)生的原因, 引出基因突變的概念。 這種從實例引入的敘述方式, 是為了便于學(xué)生理解抽象的概念。在講述了基因突變的概念之后, 教材簡要介紹了基因突變在生物進化中的重要意義?；蛲蛔兙哂衅毡樾浴㈦S機性、自然突變率低、有害性和不定向性等特點,為了便于學(xué)生理解這些特點, 教材在講述每一個特點時, 都介紹了具體的實例。 旁欄設(shè)置的思考題和小資料, 也有助于學(xué)生加深對基因突

17、變特點的理解。人工誘變在育種上有重要用途,教材通過介紹我國在誘變育種方面取得的成就, 對學(xué)生進行愛國主義教育。有關(guān)基因重組的知識, 學(xué)生在前面學(xué)習(xí)減數(shù)分裂和基因的自由組合定律時, 已經(jīng)有所了解, 教材在學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)上 , 介紹了兩種常見的基因重組。 然后以基因的自由組合引起的基因重組為例 , 闡述了基因重組對于生物進化的重要意義。重組 DNA技術(shù)與自然條件下發(fā)生的基因重組不是同一個概念 , 但是它能夠改變生物性狀、 創(chuàng)造新的生物類型 , 與基因重組的結(jié)果有類似之處。因此 , 教材把它作為小字內(nèi)容 , 安排在基因重組的正文之后 , 以擴展學(xué)生的知識面 , 使學(xué)生能夠多了解一些先進的生物技術(shù)

18、。第二小節(jié)染色體變異, 講述了染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目兩方面的變異。人類的染色體結(jié)構(gòu)變異常常引起許多遺傳病, 教材就是從一種叫做貓叫綜合征的遺傳病講起, 介紹了染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型, 以及染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體的影響。在染色體結(jié)構(gòu)變異的內(nèi)容之后,安排了“觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片( 選做 ) 的實驗。 果蠅唾腺巨大染色體常常作為研究染色體結(jié)構(gòu)變異的材料。學(xué)生通過做這個觀察實驗, 可以學(xué)習(xí)觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片的方法。染色體數(shù)目的變異可以分為兩類一類是細胞內(nèi)的個別染色體的增加或減少另一類是細胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。由于課時有限, 前一類變異僅用小字作簡要介紹。后一類變異

19、與人類的生產(chǎn)和生活關(guān)系比較密切, 是教材重點介紹的內(nèi)容。染歡下載精品資源色體組的概念是理解染色體數(shù)目變異的基礎(chǔ), 因此 , 教材首先通過分析果蠅的染色體組成, 得出染色體組的概念。 然后 , 根據(jù)生物體細胞中染色體組數(shù)目的不同, 區(qū)分染色體數(shù)目變異的幾種主要類型二倍體、多倍體和單倍體, 重點講述多倍體和單倍體。最后教材用小字講述了三倍體無子西瓜的培育過程, 這一內(nèi)容的介紹 , 有助于學(xué)生把所學(xué)的知識與生產(chǎn)和生活實際聯(lián)系起來。第五節(jié)人類遺傳病與優(yōu)生。優(yōu)生學(xué)是20 世紀(jì) 80 年代以后 , 才在我國逐漸發(fā)展起來的一門科學(xué)。隨著我國人民生活水平的提高和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展, 減少遺傳病和其他先天性疾病 , 提倡優(yōu)生 , 已經(jīng)成為提高我國人口素質(zhì)的重要課題。考慮到優(yōu)生