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1、年级生物下册苏科教案全第21章遗传信息的延续性 第一节生物的遗传 教学目标 :描述染色体、DNA和基因之间的关系,举例说出生物的性状是由基因控制的,说出基因在亲子代间的传递,说明人的性别是由性染色体决定的,理解生男生女的问题,学会分析色盲病的遗传方式,举例说出人类主要的遗传病,了解近亲结婚的危害和遗传病的预防。 教学重点和难点 1、 重点:性状的概念,染色体、DNA和基因之间的关系,基因的传递过程,基因控制生物的性状。 2、 难点:基因与性状和染色体的关系,基因的传递过程,基因控制生物的性状。 课前准备 课前向学生发放一调查表,对自己家庭成员的某些性状进行调查。调查结果为学生在上课时的讨论分析
2、材料。调查表见书本: 调查前教师应注意:1要求学生如实填写表格中的内容,不能为完成作业而随便填写。通过这项活动培养学生严肃认真的科学态度。2向学生说明如何识别这些性状特征,特别对上眼睑这一特征中的双眼皮、单眼皮,应说明不是美容后的特征。 第一课时 教学过程 引言:在了解生物界的丰富多彩之后,有些同学会提出一些新的问题:各种生物在生存发展过程中,是否会有共同的规律?生物能否孤立的生存,生物与环境之间是一种什么样的关系?等等。我们将在以后的生物课的学习中探讨这些问题,共同寻找这些问题的答案。 1遗传的现象: 对于“遗传”这一词,我们并不陌生。同学们可以在日常的观察中发现许多遗传的现象,如种瓜得瓜,
3、种豆得豆;龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞;虎父无犬子;一代没好妻,三代没好子;种下的黄瓜不会成为葫芦;儿子的长相像爸爸,等等。 在课下,同学们对人的一些特征进行了调查。通过调查,我们看到了这些特征在上下代的连续性。生物体的亲代与子代之间,在形态、结构和生理功能等方面具有许多相似特征的现象,叫做生物的遗传。这些特征在上下代的传递过程中有没有规津?我们先来分析这些特征。 小组讨论。每小组选择一项特征,分析该特征在上下代传递中有几种方式,比如某同学的上眼睑是双眼皮,他的爸爸、妈妈也是双眼皮,这是一种传递方式。会不会还有其他的方式,大家可以根据本小组的调查的结果进行分析。 全班讨论。各小组介绍小组讨
4、论的结果,所分析的特征有几种传递的方式;各种特征在上下代的传递中是否有共同点;将讨论的结果以列表的方式做出小结。 2、生物的性状与基因和染色体 遗传是生物界普遍存在的现象。不同种类的生物有不同的形态特征、生理特性,就是同一种生物的不同个体在这些方面也会有所不同。这些特征,也就是生物体的形态特征或生理特性称为性状。同学们在自己身边到处可以遇到。下面我们一起来认识生物的性状。 观察图21-1生物的性状,讨论:图中观察到的是番茄、家兔的哪些特征?对同种生物来说,同一种特征在不同个体的表现都一样吗?联系生活实际,你还能举出同种生物具有的相似特征吗? 学生活动:同种生物同一性状的不同表现形式叫做相对性状
5、。 那么你能否举例说出那些属于生物的相对性状? 习题:1)、下列各组性状中,属于相对性状的一组是( D ) A、狗的卷毛和猫的直毛 B、菜豆的白花和菜豆的绿叶 C、豌豆的高茎和菜豆的矮茎 D、小麦的有芒和小麦的无芒 2)、下列各组性状中,属于相对性状的是 A.狗的长毛与黑毛 B.人体的身高与体重 C.棉花的掌状叶和鸡脚叶 D.豌豆的高颈与蚕豆的矮茎 第二课时 什么是遗传?什么是性状?什么是相对性状?请举例。 生物体内的遗传物质是什么?DNA DNA与染色体的关系是怎样的?存在与染色体上。 提出问题:生物的性状与遗传物质间有什么关系?细胞中的遗传物质是如何传递到下一代的?生物是怎样把自己的性状传
6、给下一代的?或者生物通过什么途径把自己的性状传给下一代?父母能否直接将具体的性状传给孩子?父母传给孩子的是什么? 阅读资料,寻找答案。 3、认识基因与染色体 染色体:科学家在研究细胞时发现细胞核中有一种物质,这种物质很容易被碱性染料染成深色,因此,就将这种物质称为染色体。科学家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。 展示人的染色体和果蝇染色体图:不同生物染色体形态不同。 展示几种生物染色体的数目:不同生物染色体数目不同。 提问:从以上四种生物染色体的形态和数目我们可以看到什么? 各种不同物种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。同一物种又
7、是相对稳定的。 体细胞染色体数是生殖细胞染色体数2倍,或者说生殖细胞染色体数是体细胞染色体数的1/2。 进一步研究细胞中的染色体,发现体细胞中总有每两条形态大小相同,可以配成对,所以人的体细胞中有染色体46条,配成23对,玉米体细胞中有染色体10对。 染色体中的遗传物质叫做核酸。同学们在广播、电视和报刊上听到看到的DNA就是核酸的一种。 提出问题:每种生物都有许多性状,染色体上的遗传物质怎样控制这些不同的性状? 基因:“基因”这一名词,同学们也不陌生。但是它到底是什么?它与生物性状有什么关系?科学研究发现,生物的不同性状是由不同的基因决定。我们常说的基因是指位于染色体上的分成若干小单位的遗传物
8、质,这些决定生物性状的遗传物质的小单位叫做基因。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。 基因是染色体上遗传物质的小片段,所以基因也与染色体相同,在体细胞中成对存在,4、分析基因的传递过程 提出问题,讨论:在生殖发育过程中,体细胞与生殖细胞中的染色体数目是怎样变化的? 怎样才能使孩子体细胞中染色体数目与父母相同呢? 分析图21-3基因在亲代、子代之间传递示意图。 我们在了解人的生殖和发育过程时已经知道,每个人都是由受精卵发育形成的,而每个受精卵又是由卵细胞和精子融合而成的。即从生殖发育的过程看,联系父母与子女的结构是生殖细胞。所以,我们可以说
9、父母的性状是通过生殖细胞卵细胞和精子传给后代的。同样,各种生物也是通过生殖细胞把性状传给后代的。 只有这样,孩子的体细胞中的染色体数目就与父母的相同了。就我们体细胞中的每一对染色体来说,其中一条来自父亲,另一条来自母亲。 提出问题:人们为什么这样重视染色体的变比? 这是由于染色体数目规律的变化与生物的遗传有密切的关系。 我们知道,生物体的遗传物质存在于细胞核中,在细胞核中遗传物质又主要存在于染色体上。受精卵中的每一对染色体,一条来自父亲,另一条来自母亲,由受精卵经过发育形成的孩子的细胞中就具有了父母双亲的染色体或者说父母双亲的遗传物质了。父母的遗传物质就是这样传给了子女。由于成对的基因位于成对
10、的两条染色体上,我们是否可以这样理解:在我们体细胞中的每一对基因中的两个基因,一个来自父亲,一个来自母亲。 1)基因和染色体的关系是 A染色体又叫基因 B染色体位于基因之中 C一条染色体上由许多基因 D一对染色体上有一对基因 2)每个人都是由_发育来的,而_又是由_和_融合而成的,由此可见,父母的性状是通过他们的_遗传给他们的子女的。 3)基因的作用是 A改变生物体的形态和功能 B控制某些生物的性状 C遗传给后代 D发生变异,产生新物种 4)、下列说法不正确的是 A.人的受精卵里有46条染色体,肌肉细胞里也有46条染色体 B.控制生物性状的成对基因在形成生殖细胞是要彼此分开 C.受精卵内既含父
11、方基因,有含母方基因 D.生物的遗传现象多与变异现象 第三课时 什么叫染色体?什么叫DNA?什么叫基因? 三者之间的关系是怎样的?亲代的基因通过什么过程传递给子代?生殖 子代成对的染色体分别来自何处? 上节课,我们学习了有关染色体和基因的知识,我们还提出了这样几个问题。 一对基因怎样决定性状? 同样是一对基因,为什么有的人是双眼皮,有的人是单眼皮? 为什么会出现子女与父母不同性状的现象? 下面我们以人的上眼睑为例,研究以上问题。 生物的一些性状是由一对基因控制的,如人的眼睑,耳垂等。 提出问题,讨论:以A或a表示控制上眼睑特征的基因,这两个基因在人体内会有几种结合方式,分别决定什么特征?同学们
12、可以讨论并提出自己的假设。 A与a结合,可能会有三种方式:AA、Aa和aa。 提出问题,讨论:若AA决定的性状是双眼皮,aa会决定什么性状?那么Aa又会决定什么性状呢? 有的同学会问为什么不是aa决定双眼皮呢?在研究这个问题的过程中发现,细胞中的成对基因有显隐性之分,即显性基因和隐性基因。 5基因的显性与隐性: 双眼皮由显性基因决定,以大写字母表示显性基因,细胞中的基因是AA; 单眼皮由隐性基因决定,以小写字母表示隐性基因,细胞中的基因是aa。 那么,基因为Aa,既有显性基因,又有隐性基因,会表现出什么性状呢? 在基因为Aa时,隐性基因a不能表现,只表现显性基因A决定的性状,所以Aa也是双眼皮
13、。 提出问题,讨论:上一节课,我们在分析人体几种性状的遗传方式时,归纳出有这样几种情况,以上述眼睑的特征为例: 示投影片:爸爸、妈妈双眼皮,孩子双眼皮; 爸爸、妈妈单眼皮,孩子单眼皮;爸爸、妈妈双眼皮,孩子单眼皮; 爸爸双眼皮、妈妈单眼皮,孩子双眼皮; 爸爸双眼皮、妈妈单眼皮,孩子单眼皮; 爸爸单眼皮、妈妈双眼皮,孩子双眼皮; 爸爸单眼皮、妈妈双眼皮,孩子单眼皮。 请同学们利用显隐性基因的知识对以上各种情况产生的原因作出解释。 同学们对两种情况比较容易理解,孩子继承了父母的待征,这就是遗传。、几种情况中,孩子继承双亲之一的性状,同学们也能接受。那么,为什么出现了第三种情况,是不是在调查中搞错了
14、?孩子与双亲的上眼睑都不相同,是否有这种可能性? 提问:父母都是双眼皮,体细胞中成对基因会有几种情况? 父亲的基因AA,母亲的基因AA,会不会生出单眼皮的后代的后代? 父亲的基因AA,母亲的基因Aa,或父亲的基因Aa,母亲的基因AA,会不会生出单眼皮的后代? 假如,父亲的基因Aa,母亲的基因Aa,会不会生出单眼皮的后代?这种后代是怎样产生的? 提出问题:请同学们思考,会不会有这种情况,父母都是单眼皮,生出一个双眼皮的孩子?要说明可能或不可能的理由。 1)、家族性多发性结肠息肉是一种显性遗传病,双亲中一个是基因组成为Ee的患病者,另一个表现正常。那么,他们的子女发病的可能性是 A.25% B.5
15、0% C.75% D.全部 2)两株高果南瓜杂交后,后代高果和矮果的比例是3:1,则基本的基因组合方式应是 A.GG和gg B.GG和Gg C.Gg和Gg D.gg和gg 3)多指是由显性致病基因控制的一种常见畸形。如果父母双方的一方是多指另一方正常,他们的子女会 A.都患多指或一般患多指 B.一般患多指,一般正常 C.全部患多指 D.全部正常 4)已知绵羊的白色与黑色是一对相对性状,白色由显性基因控制,黑色由隐性基因控制,现有两只白色绵羊交配后生了一只黑色小羊,请问: 两只白色绵羊和所生黑色小羊的基因组成分别是怎样的? 它们第二胎生黑色小羊的几率是多少?生白色小羊的几率是多少? 5)(填图)
16、已知有酒窝和无酒窝这一对性状,决定有酒窝的基因是显性基因,决定无酒窝的基因是隐性基因,如右图所示的遗传图解中,父亲的性状是_,母亲的基因是_,他们的子女可能产生的基因型有以下三种:_型,可能占_%;_型,可能占_%,_型,可能占_%。这一对夫妇所生的子女,有酒窝的可能性是_%,没有酒窝的可能性是_%。 6)牛的毛色有黑色和棕色,如果两头黑牛交配产生了一头棕色小牛,请回答: 黑色和棕色哪种是显性性状 。 如果用B与b表示牛的毛色的显性基因和隐性基因,写出上述两头黑牛及棕色小牛的基因组成 。 上述两头黑牛产生一只黑色小牛的可能性是 。 如果用一头雄牛与多头雌牛交配,共出生20头小牛,全部为黑色,则
17、此雄牛的基因型最可能是 。 第四课时 6、人类的性别决定 提问:受精卵是多细胞生物个体的起点,为什么有的受精卵发育成雌性个体,有的发育成雄性个体?为什么有些遗传性状对雌雄后代的影响不一样?人类生男生女取决于父方还是母方?为什么男女比例总是接近于1 :1?这就是我们要学习的问题:人类的性别决定。 导入新课 1)定义:一般指雌雄异体的生物决定性别的方式 受精卵发育成雌性个体,还是发育成雄性个体,是由受精卵内的遗传物质决定的。遗传物质的主要载体是染色体。生物的性别是由与性别相关的染色体控制的 2)常染色体和性染色体 问:男、女体细胞的染色体组成有什么相同之处,有什么不同之处。由学生的回答引出:与性别
18、决定有明显而直接关系的染色体为性染色体;与性别决定无关的染色体是常染色体。 3)性别决定的方式:XY型:雌性性染色体为XX,雄性染性色体为XY。 ZW型:雌性性染色体为ZW,雄性染性色体为ZZ。 人的性染色体为XY,在男性个体的体细胞内,除了含有成对的22对常染色体外,还含有两个异型的性染色体。以X、Y表示。女性个体的体细胞内,除了含有成对的22对常染色体外,还含有两个同型的性染色体,以X、X表示。这就是雌雄个体性染色体组成的不同。 4)、性染色体的组成与性别遗传的关系 下面我们来探讨性染色体的组成与性别遗传的关系。 讲解:亲代产生配子时,雌性个体只产生一种雌配子,都含X染色体;雄性个体则产生
19、两种雄配子,一种含X染色体,另一种含Y染色体,它们的比是1:1,雌配子与含有X染色体的雄配子结合含有Y染色体的雄配子结合,机会是相等的。雌配子与含有X染色体的雄配子结合,形成含有XX染色体的合子,合子发育成的子代是雌性,即女性。雌配子与含有Y染色体的雄配子结合形成含有XY染色体的合子,合子发育成的子代是雄性,人类即男性。 由此,同学们可以知道,XY型性别决定的生物,后代的性别取决于父方。人类的生男生女,也是由父方决定的。 由于雌配子与含有X染色体的雄配子结合的机会同与含有Y染色体的雄配子结合的机会相同,雄配子中含有X染色体的数量与含有Y染色体的数量也相同,因而子代整体的男女数量比是1:1。 7
20、、伴性遗传 染色体上的基因控制生物的性状。性染色体上的基因所控制的性状与性别相关联。这种特殊的遗传方式叫伴性遗传 )概念:性染色体上的基因的遗传方式是与性别相联系的。这种遗传方式叫伴性遗传。 2)分析色盲病的遗传方式 人的色盲,血友病都属于伴性遗传。人的红绿色盲是一种先天性色觉障碍病,对红、绿色分不清。 控制红绿色盲的基因是隐性基因,正常色觉基因是显性基因。等位基因B、b在X染色体上,因而红绿色盲是X染色体上隐性基因的遗传,是随X染色体向后传递的。根据基因B和基因b的显隐性关系,人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型可以有五种情况。 问:人群中的这些基因型,可出现多少种婚配方式呢?XBXBXB
21、Y, XBXBXbY,XBXbXBY,XBXbXbY,XbXbXBY,XbXbXbY 讲解其中有两种婚配方式不会出现色盲子女:XBXBXBY, XBXBXbY,另4种都会出现色盲子女。 XBXbXBY,XBXbXbY,XbXbXBY,XbXbXbY 请4位同学到黑板前面来,分别写出另4种可产生色盲的婚配图解。其它学生在笔记本上写这4种遗传图解。对学生的板书内容进行讲评。引导学生观察4组遗传图解。共同总结出红绿色盲的遗传特点。问色盲患者中,男性患者和女性患者相比,谁多?,并共同分析原因。 8人类常见的遗传病 禁止近亲结婚是我国婚姻法的规定。为什么将遗传病与婚姻法的规定联系起来?我们首先要了解什么
22、是遗传病。 遗传病:由于遗传物质发生变化引起的疾病为遗传病。 遗传病是遗传物质变化引起的,不具有传染性。我们每个人的染色体上都有可能携带一些致病基因,当这些致病基因所控制的性状在人体上表现出来时,人就会患某种遗传病。目前,已经了解的人类遗传病有4000余种,如白化病、色盲、血友病等。其中一些遗传病直接影响患者的正常生活,甚至造成死亡。 以前,遗传病一般是无法治疗的。随着科学技术的发展,科学家们正在力图使发生变化的遗传物质恢复正常的活动来治疗某些遗传病。但目前大多数遗传病仍然不能治疗。 提出问题:遗传病不会传染,也不能治疗,对于它是否可以不管,随它发生? 我们不能治疗,但是我们可以通过一定的措施
23、减少遗传病的发生。这些疾病的患者给家庭带来了精神、经济负担,也对社会造成一定的影响。为提高整个民族的素质,我们应该尽量减少遗传病的发生。如何减少遗传病的发生?。 禁止近亲结婚: 根据统计发现,近亲结婚,如表兄妹、表姐弟结婚,婚 后所生子女遗传病发生的几率高于非近亲结婚。如白化病,近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的13.5倍;全色盲,近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的17.9倍。我们国家某地有一个山村,由于近亲结婚的人多,出现了许多傻子,被称为“傻子村”。 有的同学会问,为什么近亲结婚,后代遗传病发生的机会会增加?我们知道,携带致病基因的人并不一定表现出遗传病
24、,如由隐性基因引起的遗传病,但这种基因有可能递给下一代。血缘关系远,具有相同致病基因的可能性比较小。而近亲结婚,婚配的双方遗传基因相近,婚后所生子女得遗传病的可能性就大。 为提高整个民族的素质,也为了减少遗传病给家庭、个人带来的痛苦,我国婚姻法明确规定,禁止近亲结婚。表兄妹、表姐弟结婚是违反法律的行为,是不允许的。 1下列疾病中,不属于遗传病的是 A血友病 B白化病 C色盲 D疟疾 2、人的精子细胞的染色体可能为 A.44条常染色体 + XY性染色体 B.22条常染色体 + XY性染色体 C.11条常染色体 + Y性染色体 D.22条常染色体 + X性染色体 3果蝇的红眼对白眼是显性,控制眼色
25、的基因在X染色体上,双亲中的一方为红眼,另一方为白眼,杂交后F1代中雌果蝇与亲代雄果蝇眼色相同,雄果蝇眼色与亲代雌果蝇相同,则亲代雌果蝇、雄果蝇、F1代中雌果蝇、雄果蝇的基因型分别是 AXaXa、XAY、XAXa、XaY BXAXa、XaY、XAXa、XAY CXaXa、XaY、XAXA、XAY DXAXA、XAY、XaXa、XaY 4某色盲男孩的父母、祖父、祖母、外祖父和外祖母中,除祖父是色盲外,其他人色觉均正常。这个男孩的色盲基因来自 A祖父 B祖母 C外祖父 D外祖母 小资料1人类染色体数目的确定: 人类认识染色体已经有100多年的历史了。XX年,德国细胞学家弗鲁门在研究细胞分裂时,发现
26、细胞核中有易被碱性染料染上颜色的物质,把它称为染色质。XX年,德国解剖学家沃德耶将染色质称之为染色体。从此以后,人们对染色体的研究报告不断提出,人们知道了连多生物细胞中的染色体数目。那么,人的染色体数目是多少?30多年前,遗传学家却一直不清楚。有的遗传学家提出人的染色体数目与大猩猩、黑猩猩一样都是48条。XX年,在美国德克萨斯大学工作的美籍华人徐道觉博士意外的发现了人的染色体数目。一天,他对在常规组织培养下的细胞进 行观察,无意中发现显微镜下出现铺展得很好的染色体,杂色体数目为46条,而不是48条。后来,徐道觉博士花了三个月的时间搞清了“奇迹”出现的原因,不知实验室的哪位实验员把配制的冲洗培养
27、细胞的平衡溶液误配成低渗溶液,细胞膜在低渗溶液中容易涨破,所以染色体逸出,铺展良好,清晰可辨。遗憾的是,虽然徐道觉博士发现了人类染色体不是48条,而是46条,但是由于种种原因,他没有坚持自己的发现。XX年,华裔学者庄有兴和他的同事通过实验证明了人的染色体是46条,并发表了实验结果。为此,庄有兴荣获美国肯尼迪国际奖。 2常见生物的染色体数目 3常见遗传病的遗传方式: 单基因遗传:常染色体显性遗传:并指、多指; 常染色体隐性遗传:白化病、先天性聋哑 X连锁隐性遗传:血友病、红绿色盲; X连锁显性遗传:抗维生素D佝偻病; Y连锁遗传:外耳道多毛症;多基因遗传:唇裂、先天性幽门狭窄、先天性畸形足、脊柱
28、裂、无脑儿;染色体病:染色体数目异常;先天性愚型病; 染色体结构畸变:猫叫综合症。 第21章遗传信息的延续性 第2节生物的变异 教学目标: 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)初步了解变异的意义。 4)初步了解转基因技术及其应用。 教学难点: 1、 重点:变异的类型及意义,转基因技术及其应用。 2、 难点:能遗传的变异。 教学过程: 一、引言: 在上一节的学习中,我们曾经讨论过人的上眼睑的遗传问题。这节课我们首先从人的上眼睑的遗传问题开始我们新的问题的研究。 有一对夫妇,他们有两个孩子。爸爸、妈妈的上眼睑是双眼皮。
29、两个孩子,一个孩子为双眼皮,另一个孩子为单眼皮。即双眼皮的孩子继承了父母双亲的性状,这种现象叫做遗传。另一个孩子的上眼睑与双亲不同,是不是也叫做遗传?若是遗传,为什么与父母的性状不相同?若不是,叫做什么? 与遗传现象伴随存在的另一种生命现象就是变异。 二、课题:第二节生物的变异 变异的现象与概念 在自然界中,与遗传现象一样,变异现象是普遍存在的。 提问,讨论:在我们周围,可以看到哪些现象是变异现象?根据同学们的讨论,什么叫做变异?请做一个小结。 变异:生物的亲代与子代之间、子代与子代个体之间在性状上的差异称为变异。或生物在生殖过程中,在上下代之间、子代之间表现出的性状差异。 提问:比较遗传和变
30、异两个概念,两个概念有什么共同点,有什么差异? 生物的遗传和变异都是通过生物的生殖过程实现的。在生物的生殖过程中,上下代之间的相似性为遗传。但是生物的后代不会也不可能完全与祖先一样。后代在继承亲代特征的主要特点时还会产生一定的差异,这些差异称为变异。所以,我们所说的变异是在遗传的基础上的变异,变异是在一定范围内的变化。小猫与大猫的样子有所不同,但是小猫仍旧是猫,并没有变为其他生物。 提出问题:为什么说变异是在遗传的基础上的变异?这种说法是否有根据? 变异的原因 1外界环境的影响: 在我们观察到的变异中,有些是由于外界环境的影响产生的。在我们刚才提出的变异现象中,哪些是属于这一类? 提问,讨论:
31、同一品种的小麦种在不同的田里,小麦的麦穗有大穗、小穗,产生大穗、小穗的原因可能是什么?你如何证明这些差异是由于环境影响造成的?将大穗和小穗上的种子收获后 分别种到田里,它们的后代会如何? 小结:田中小麦的大穗和小穗的变异是由环境变化引起的,这种变异一般是不能遗传的。 提问:什么因素引起的变异可以传递给后代?我们再来看看另一种情况。 2遗传物质的变化: 提问,讨论:一个孩子单眼皮。但是,他的父母是双眼皮,这种变异是怎样产生的?这种变异是否可以传递给后代呢? 我们从上一节的学习中已经知道,若这个孩子是单眼皮,他的双眼皮的父母的基因组成一定是Aa、Aa。孩子与父母的性状不同,是因为在生殖过程中父母传
32、给了他决定单眼皮的基因。也就是说,他的遗传物质组成与父母有了差异,因此产生了与父母不同的性状。他的这种性状可以是通过生殖过程传递给他的后代。 小结:这种变异是由遗传物质变化引起的,这种变异是可以遗传的。 根据以上变异的原因,我们将变异分为两类: 遗传的变异:变异由遗传物质决定; 不遗传的变异:变异由外界环境影响引起。 请同学们再分析两个例子。某对色觉正常的夫妇生了一个色盲的儿子。某兄弟二人,哥哥长期在室外工作,弟弟长期在室内工作。哥哥与弟弟相比脸色较黑。哪一种变异可以遗传?为什么? 提出问题:是否由环境影响引起的变异都是不能遗传的变异? 一些环境因素也可能使遗传物质发生改变。若环境影响引起了遗
33、传物质的改变,这样产生的变异是可以传递给后代的。根据这一原理,人类可以利用一些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异为人类所用。 所以,遗传物质是遗传和变异这一生命活动的物质基础。 提出问题:变异对生物个体、对生物界会产生什么影响? 变异对生物个体的影响 变异对生物个体有利、还是不利?这要看变异是否有利于生物的生存。我们看两个例子。 小麦要获得高产,人们采取的办法往往是多施肥、多浇水。肥多水多,小麦的茎秆会长高,茎秆高,小麦成熟时容易倒伏,又会造成粮食减产。在这种小麦中,出现矮秆小麦,可以抗倒伏,但不会影响小麦在肥多水多的情况下长大穗。 一些玉米植株发生变异会出现没有叶绿素的白化苗。绿
34、色植物生长要进行光合作用,这种白化苗就无法生存下去。 提问:高秆小麦变异为矮秆小麦,绿色玉米苗变异为白化苗,这都是变异,他们对 生物个体的生存有什么影响? 前者有利于生存,后者不利于生存。 根据变异是否有利于生物的生存,我们可以把变异分为两类:有利变异和不利变异。 变异在生物进化上的意义 变异对进化有重要意义。 地球上环境复杂多样,不断变化。多种多样的生物可以适应不同的环境。 此外,生物由简单到复杂、低等到高等的进化,生物的变异为进化提供了原始材料。 变异对进化的重要意义,我们在下一章将继续学习。 变异在农业生产上的应用 人类出于生存的需要,在远古时就开始注意遗传和变异现象,并对遗传变异的现象
35、加以利用,特别是在农牧业生产中。如春秋时代的楚辞中记载“马母驴父,生子曰赢”,意思就是马和驴的后代骡子表现出极大的优势。 人类在农业上利用变异的方法主要有这样几种: 在农作物、家禽、家畜中,有许多对人类有益的变异,人类可以根据自己的需要进行选择、培育,获得新的品种,如肉用牛和奶用牛的培育。 用杂交的方法,将不同生物个体的性状重新组合,形成新的性状组合的新品种。如高产不抗倒伏的小麦与产量不高但抗倒伏的小麦杂交,让两种小麦的遗传物质重新组合产生变异,可以培养出高产同时抗倒伏的新的小麦品种。 为培养新的品种,也可以改变环境因素来影响遗传物质,使生物产生变异并对变异进行选择,培育出新品种。如用射线照射
36、或用药物处理植物的种子,种子产生变异后进行选择,选出有利于生产的变异培育成新品种。 应用以上方法,人类曾经培育出许多品种。 转基因技术 随着科学技术的发展,科学家使用基因工程的方法来改变生物的基因从而改变生物的性状创造新的生物。如将决定人的生长激素的基因、决定人的胰岛素的基因用基因工程的方法植入大肠杆菌的细胞内,让大肠杆菌发生变异,合成人所需要的生长激素或者胰岛素,造福于人类。 遗传工程:指按照预先设计的生物施工蓝图对基因进行操纵,以达到定向改变生物性状的目的。具体来说,是使用“外科手术”的方法把人们所需要的甲种生物的基因通过一定的方法引入乙种生物的细胞中,让引入的基因在乙种生物的细胞中能够自
37、我复制并正确的表达。通过这种方式获得新的生物品种。 小结:这节课我们主要讨论了什么是变异,生物产生变异的原因以及如何利用生物产生的变异选育适合人类需要的新品种。科学的发展可以造福于人类,但若不按照自然规律办事,也会带来灾难。所以,我们在创造新的生物品种和物种时必须慎重。 第22章生命进化的长河 第一节生命的起源 教学目标 1、描述生命起源的过程 2、关注生命起源的不同观点 教学重难点: 1、 重点:地球上原始生命产生的条件。 2、 难点:生命的起源。 教学过程: 一、 引言: 提出问题:地球上现在存在的生物是形形色色、丰富多彩的。每一个生物的新个体都是由上一代个体经过生殖过程产生的。那么最早的
38、生物是从哪里来的?第一个生物是怎样形成的?这些问题是这一章我们要讨论的问题。 我们首先要讨论最早的生物是如何形成的。 曾有一个学说,称为“特创论”,认为:地球上的所有生命都是上帝创造的。上帝最初创造了多少种生物,地球上现在就有多少种生物;而且生物之间没有任何亲缘关系。 我们是否能接受这一观点。如果生物是由上帝创造的,上帝又是谁创造的? 如果生物不是上帝创造的,地球上的生物又是从哪里来的? 1 人类对生命的起源的早期认识: 古代的人们认为:生物可以从非生命物质直接转变而来。如腐肉生蛆、腐草化萤、白石生羊等。 讨论:这种观点是否正确?如果不正确,怎样推翻这一观点?请设计一个实验。 17世纪意大利医
39、生雷地第一次用实验证明腐肉不能生蛆,蛆是苍蝇在肉上产的卵孵化形成的。雷地的实验严谨而且有说服力,说明较大的动物不能自然发生。 法国微生物学家巴斯德做了一个最令人信服却十分简单的“鹅颈瓶实验”。他将肉汤装入带有弯曲细管的瓶中,弯管是开口的,空气可以无阻挡地进入。巴斯德将瓶中的液体煮沸使液体中的微生物全部被杀死,然后放冷静置,结果瓶中没有出现微生物。若打断曲颈管,一段时间后,瓶中就出现微生物了。巴斯德的实验彻底推翻了生物可以由非生物直接转变形成。 如果生物不能由非生物直接转变形成,地球上的生命又是如何产生的?天外来客? 地球之外确实发现有有机物,也有可能有生命存在,但还没有证据能证明生命来自天外。
40、即使来自天外,天外的生命又是怎样形成的? 2人类对生命的起源的现代认识: 经过人类不断的研究探索,现代科学家认为:在今天的地球条件下,生命不可能从非生命物质直接转变形成,但在地球形成初期,地球的自然条件与现在不同,那时的地球具备形成最简单生命的条件。 投影片:原始地球状况。 根据研究认为原始地球形成于46亿年前。这时的地球温度极高,原始大气中无氧气,也无臭氧层。 提问:在这种环境下,会不会有生命存在? 在这种条件下,紫外线、闪电、宇宙射线可以直接作用于原始大气中的各种气体成分。经过长期的作用,原始大气中的一些气体物质发生了化学变化,形成了许多简单的有机物。 以后,地球表面温度逐渐降低。原始大气
41、中的水蒸气凝集成雨降落到地面上,汇集在地球表面的低洼处形成原始海洋。原始大气中的有机物也随着降雨汇集到原始海洋中。 我们可以想象一下原始海洋状况:含有有机物,营养丰富;有一定温度;没有多少盐分、矿物质,所以有人称原始海洋是一锅营养丰富的热汤。 在原始海洋中,有机物相互作用,经过极其漫长的年代,其中的一些逐渐形成了原始生命。 所以现代科学认为,原始生命是在原始地球条件下,经过漫长的年代,由无机物变成有机物,有机物演变为原始生命。原始海洋是原始生命的摇篮。 以上认识,有些已经在实验室中模拟原始地球条件进行实验获得了一定的证据,但更多的还是停留在假说阶段,需要进一步验证。但是以上对生命起源的认识为现
42、在的大部分人所接受。 原始生命是简单的。原始生命又是怎样发展为复杂的丰富多彩的生物界的? 第22章生命进化的长河 第2节生物进化的历程 教学目标: 1、举例说出生物进化的主要依据化石。 2、概述生物进化的主要里程,形成生物进化的观点。 教学重难点: 1、 重点:生物进化的证据和历程。 2、 难点:生物进化的证据和历程。 教学过程: 各种生物是经过漫长的时间逐渐进化演变形成的。这一观点已被大多数人所接受。但是我们要问: 人类是如何获得这个结论的?研究方法是什么; 接受这一观点,需要一定的依据或证据。有什么证据能够证明各种生物是通过进化形成的? 为什么生物会不断发展,原因是什么?即生物是怎样进化的
43、? 这是这节课我们将要讨论的问题。 一、生物进化的证据: 科学家在研究生物进化时发现生物进化的历程是:由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生。科学家是如何了解进化的历程的?科学家又是怎样知道地球是曾经生活过什么类型的生物?生物化石可以作为研究地球曾经生活过的生物的材料,通过化石了解生物进化的历程。 我国宋朝的沈括在梦溪笔谈中就谈到他在太行山和其他地方看到的动物化石和植物化石。根据太行山山崖上的化石,沈括认为太行山曾经是海滨。 什么是化石?生物化石是指由于某种原因,埋藏在地层中的生物的遗体、遗物或生活痕迹。化石保留了古代生物原有的特点,所以被用来研究古代生物,它们可以直接或间接证明某种生物曾经
44、在地球上生活过。 化石有很多种,有由生物体的坚硬部分形成的遗体化石,如骨骼化石、贝壳化石等;有保存植物叶片痕迹的印痕化石;还有遗迹、遗物化石等。 为什么化石能够说明生物的进化? 地球的地层形成有早有晚,不同的地层中有不同的生物化石。根据存在于各个地层中的化石,可以判断生物类型和生存的年代。对不同地层中的化石进行分析比较发现: 最古老的地层中没有化石。 从大约39亿年前的地层中开始发现生物化石。 越古老的地层中,成为化石的生物越简单、越低等,越晚形成的地层中成为化石的生物越复杂、越高等。 古老的地层中水生生物的化石较多;晚形成的地层中陆生生物的化石较多。 讨论:科学家的这些发现说明了什么问题?
45、通过对化石的研究,我们得知原始地球是没有生命的,生命经历了从无到有的发展过程。根据对化石的研究,我们知道了生物进化经历了由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生的发展过程。 生物进化的历程是怎样的? 二、生物进化的历程 与原始生命起源一样,生物进化的历程也是极其漫长的过程。现在地球上的丰富多彩的生物界是经过漫长的历程逐渐进化形成的。 在进化的早期,由于营养方式的差异,原始生命的一部分进化为具有叶绿素的原始藻类,另一部分进化为不含叶绿素的原始单细胞动物。以后,这两类原始生物分别沿着一定的历程发展为动物界和植物界。 科学家在研究生物进化的历程过程中对不同类群的生物进化比较,对比不同类群的生物的结构
46、、功能和生活习性,发现各类生物的相同和不同的特点。一般说来,亲缘关系近的生物类群,相同的特点较多,反之较少。根据分析比较,找出不同类群生物的关系和进化发展的顺序。我们也可以用这种方法对植物和动物两类生物中的不同类群分析比较,认识它们的进化历程。 1植物进化的历程: 提供各类群植物代表植物的挂图或投影片,组织学生对不同类群植物的形态结构、生殖方式以及生活环境比较分析,哪类生物结构简单,比较低等,哪类生物比较复杂,较为高等,最后总结植物进化的历程。 提问:植物进化的历程可以反映生物进化的什么趋势? 从生活环境看,进化的历程是从水生到陆生;从结构分析看,是从简单到复杂;植物进化的总趋势是由低等向高等发展。 2 动物进化的历程:科学家采用同样的方法研究动物进化的过程。 3 提供各类群动物代表动物的挂图或投影片,比较各类动物的特点,并归纳动物进化的历程以及进化的趋势。 4 生物进化的趋势: 根据生物进化的历程,生物进化的趋势是由简单到复杂,由低等向高等,由水生到陆生。 第22章生命进化的长河 第3节生物进化的原因 教学目标:1、了解人工选择的过程和条件。 2、了解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蛾的数量