1.5遺傳與進(jìn)化（教學(xué)設(shè)計）年級九年級授課時間課題1.5遺傳與進(jìn)化教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：①識別遺傳和變異的現(xiàn)象;了解遺傳物質(zhì)的作用，認(rèn)識DNA、基因和染色體的關(guān)系；②了解遺傳和變異在育種方向的應(yīng)用;③了解進(jìn)化理論的發(fā)展和優(yōu)生的重要性及近親結(jié)婚的危害?？茖W(xué)思維：①正確描述表達(dá)DNA的結(jié)構(gòu)模型，基因控制生物的性狀；②判定常見遺傳病，培養(yǎng)分析比較的思維能力探究實踐：通過閱讀等方式了解遺傳物質(zhì)，理解基因、DNA和染色體間的關(guān)系，提升合作的科學(xué)精神態(tài)度責(zé)任：通過對遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的教學(xué)，幫助學(xué)生樹立唯物主義世界觀，樹立遺傳和變異的普遍性觀點，保持對生命現(xiàn)象的探究興趣。教學(xué)重難點重點：①遺傳和變異現(xiàn)象，DNA、基因和染色體的關(guān)系。②遺傳規(guī)律:進(jìn)化理論的發(fā)展難點：基因的傳遞；遺傳病和優(yōu)生學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容選自浙教版九下第一章第五節(jié)。本節(jié)內(nèi)容通過對遺傳和變異現(xiàn)象的觀察，引導(dǎo)學(xué)生探究遺傳變異的原因，了解物質(zhì)的探究歷程，通過基因工程和人類基因組計劃的介紹，使學(xué)生初步了解現(xiàn)代的發(fā)展，通過遺傳與育種、優(yōu)生等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識遺傳科學(xué)與社會的密切關(guān)系。教學(xué)準(zhǔn)備課件、課本等教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動新課導(dǎo)入課前回顧：上節(jié)課學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容？導(dǎo)入：說起漫威英雄大家肯定都不陌生，蜘蛛俠、美國隊長、綠巨人……每個人都有自己的超級英雄夢，但如何能成為他們呢?Peter被受過放射性感染的蜘蛛咬傷后獲得超能力，Steve注射血清后化身“美國隊長”，Banner遭到γ射線輻射變身“綠巨人”。蜘蛛咬傷、注射血清和射線輻射引發(fā)了基因變異，這就是超級英雄們變身的秘密!變異在我們身上也經(jīng)歷著！新知講授一、遺傳與變異遺傳和變異現(xiàn)象遺傳：子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似的現(xiàn)象。變異：子代與親代及子代不同個體間的性狀差異。生物體的形態(tài)特征和生理特性，在遺傳學(xué)上稱為性狀。如：人的身高、膚色、花的形狀等等。活動與交流：人體的性狀有許多種（如身高、膚色等），請根據(jù)下表觀察你自己的具體性狀，并與其他同學(xué)交流，看看表中所列的幾種性狀完全相同的同學(xué)在你們班上有幾人？相對性狀：同一種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型思考與討論：根據(jù)上述觀察結(jié)果進(jìn)行推理：為什么不同的人所有性狀都相同的可能性很?。扛鶕?jù)觀察結(jié)果，不同的人性狀差異較大，親緣關(guān)系近的人性狀相似多。由此推測性狀來源于遺傳，兩個人獲得遺傳組合的種類很多，完全相同的可能性幾乎為零。提問：生物體的各種性狀是由什么控制的？二、遺傳物質(zhì)的傳遞遺傳物質(zhì)：指與親代與子代之間傳遞遺傳信息的物質(zhì)。人們對遺傳現(xiàn)象的最初解釋認(rèn)為在人的精子或卵子中有父母性狀的縮影使得由受精卵發(fā)育成的子代個體具備了雙親的遺傳性狀。染色體與生物遺傳現(xiàn)象有關(guān)染色體是細(xì)胞核中具有遺傳作用的物質(zhì)，易被堿性染料染上顏色。染色體在遺傳現(xiàn)象中的特征科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在生物體代代相傳的過程中，親代與子代生物體細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)量和種類卻保持著高度的穩(wěn)定性，同一物種的不同生物個體間，細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類幾乎完全相同，性狀也很相似。不同物種的生物個體間，細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類有一定差異，性狀也有較大差異。染色體與生物遺傳現(xiàn)象有關(guān)的證據(jù)孿生兄弟（姐妹）是由同一個受精卵發(fā)育而成，其細(xì)胞中染色體所含的基因完全相同，因此，其性狀也極其相似。染色體的組成染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是決定生物體遺傳性狀的遺傳物質(zhì)。DNA分子結(jié)構(gòu)：外側(cè)：梯子兩邊的“扶手”是由磷酸和脫氧核糖相間連接而成的內(nèi)側(cè)：中間的“踏腳”是分別連在兩邊脫氧核糖分子上的兩個堿基。DNA分子組成：脫氧核糖、堿基和磷酸組成了DNA分子的基本單位——脫氧核苷酸?；蚨x：起遺傳作用的DNA片段生物體的性狀是由基因控制的通常情況下，一條染色體上有一個DNA分，而每個DNA分子上有許多個基因?；蚩刂粕锏男誀?。提問：人體細(xì)胞中有幾條染色體？男性和女性的染色體有什么不同？人類體細(xì)胞的細(xì)胞核中有23對染色體，其中，前22對為常染色體，男女一樣，第23對為性染色體，決定人的性別。男性的一對性染色體的形態(tài)和大小都有區(qū)別，分別是X染色體和Y染色體。女性的一對性染色體的形態(tài)和大小相似，都是X染色體。基因是可變的：基因的改變往往會導(dǎo)致生物體性狀的變化根據(jù)引起變異的原因，可以將生物的變異分成兩類：可遺傳的變異：由遺傳物質(zhì)改變引起的變異，能夠傳遞給子代。不可遺傳的變異：由環(huán)境改變引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不可以遺傳給后代。生物遺傳與變異對生物來說有何意義？遺傳——使生物的種族得以穩(wěn)定。變異——是生物發(fā)展進(jìn)化的內(nèi)動力。知識鏈接：閱讀書本33頁三、進(jìn)化理論的發(fā)展基因傳遞的特點同一物種的生物群體中存在著多種多樣的基因在代代相傳的種族繁衍過程中，這些基因從親代傳遞到子代并保持著相對的穩(wěn)定性，同時也發(fā)生著某些變異。基因傳遞的“自然選擇”生物群體中不同的基因傳遞給子代的機(jī)會是有差異的，某些基因所控制的生物性狀對環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，則這些基因在子代的生物群體中會越來越多；反之，某些基因所控制的生物性狀對環(huán)境的適應(yīng)性較弱，則這些基因在子代的生物群體中會越來越少。這說明親代的基因在傳遞給子代的過程中也發(fā)生著“自然選擇”。達(dá)爾文的進(jìn)化理論不斷地被修正、被改造。但至今還沒有任何新的理論能完全取代它。現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文的進(jìn)化理論的比較相同點：全能能解釋生物進(jìn)化和生物的多樣性、適應(yīng)性。不同點：①達(dá)爾文的進(jìn)化理論沒有用遺傳和變異的本質(zhì)來闡述生物進(jìn)化，而現(xiàn)代生物進(jìn)化理論彌補(bǔ)了這個缺點。②達(dá)爾文的進(jìn)化理論著重研究生物個體的進(jìn)化，而現(xiàn)代生物進(jìn)化理論更強(qiáng)調(diào)群體的進(jìn)化。③現(xiàn)代生物進(jìn)化論是對達(dá)爾文進(jìn)化理論的補(bǔ)充、完善和發(fā)展。人類基因組研究其核心內(nèi)容是測定人類基因組的全部DNA序列，并確定各種基因的功能等，從而獲得人類全面認(rèn)識自我的生物學(xué)信息。知識鏈接：閱讀書本34頁思考與討論：“人類基因組計劃”有什么意義？它會帶來什么問題？“人類基因組計劃”是測定人類基因組的全部DNA序列，從而解讀所有遺傳密碼，揭示生命的所有奧秘的科學(xué)工程。人類基因組測定的完成為人的DNA破譯奠定了基礎(chǔ)，對人類的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響，但也要充分考慮到它可能帶來的弊端，甚至?xí)a(chǎn)生可怕的后果。四、育種與優(yōu)生雜交育種雜交目的：改良動物、植物的遺傳性狀。雜交應(yīng)用：雜交玉米、雜交水稻、騾。雜交優(yōu)勢：雜交后代的生命力比雙親強(qiáng)的現(xiàn)象。知識鏈接：閱讀書本35頁基因工程人們設(shè)想用一些優(yōu)良的基因組合起來，創(chuàng)造出一些具有優(yōu)良性狀的新生物。這種完全按照人的意愿重新組合基因的技術(shù)叫基因工程。這是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計施工的。新興的基因工程提供了一種更直接改造動物、植物遺傳物質(zhì)的技術(shù)。如，轉(zhuǎn)基因技術(shù)。提問：請查找有關(guān)資料，你是否贊成轉(zhuǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中廣泛地應(yīng)用？為什么？人們最關(guān)注的問題，自然還是轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題。但是，截至目前為止，科學(xué)界尚未對轉(zhuǎn)基因食品安全定論。轉(zhuǎn)基因食品作為高科技食品，進(jìn)入普通百姓家是不可逆轉(zhuǎn)的趨向，為了保障老百姓的安全，規(guī)范化的管理是轉(zhuǎn)基因食品在我國發(fā)展的關(guān)鍵。克隆技術(shù)克隆是英文“clone”的音譯，是利用生物技術(shù)由無性生殖產(chǎn)生與原個體有完全相同基因組織后代的過程。這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)，含義是無性繁殖。1997年，第一只克隆羊在英國誕生，此后，中國、美國等國家相繼把牛、鼠、兔、猴等動物克隆成功。克隆植物的方法多種多樣，諸如細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、器官培養(yǎng)等。太空育種太空育種即航天育種，是將種子搭乘衛(wèi)星送到太空，利用太空特殊的環(huán)境誘變作用，使種子產(chǎn)生變異，再返回地面培育作物新品種的育種新技術(shù)。人工選擇針對特定性狀進(jìn)行育種，使這些性狀的表現(xiàn)逐漸強(qiáng)化，而人們不需要的性狀可能漸消失的過程。優(yōu)生（1）遺傳病①定義：人體內(nèi)DNA、基因或染色體發(fā)生變化而引起的疾病②常見的遺傳?。喝w綜合癥、先天性愚型（2）優(yōu)生學(xué)①定義：就是運用遺傳學(xué)的原理和方法，防止有明顯遺傳缺陷的嬰兒出生，以改善人口質(zhì)量。②優(yōu)生的主要措施禁止近親婚配、遺傳咨詢、婚前檢查、產(chǎn)前診斷、適齡生育等讀圖：圖中哪些屬于直系親屬，哪些是旁系親屬？哪些親戚屬于近親？真系血親是指相互之間有血絲關(guān)系的上下各代親屬，即生育自己和自己所生育的上下代親屬。如父母與子女、爺爺奶奶與孫子孫女等；三代以內(nèi)的旁系血親是指除真系血親以外的與自己同出一源的血親，如兄弟姐妹、堂兄弟姐妹、伯叔姑、姨舅等?；顒优c交流：人體的性狀有許多種（如身高、膚色等），請根據(jù)下表觀察你自己的具體性狀，并與其他同學(xué)交流，看看表中所列的幾種性狀完全相同的同學(xué)在你們班上有幾人？思考生物體的各種性狀是由什么控制的？回答人體細(xì)胞中有幾條染色體？男性和女性的染色體有什么不同？閱讀書本33頁了解基因傳遞的特點和“自然選擇”。對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文的進(jìn)化理論的比較閱讀書本34頁思考“人類基因組計劃”有什么意義？它會帶來什么問題？知道育種和優(yōu)生的相關(guān)知識。回答是否贊成轉(zhuǎn)基因工程在農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中廣泛地應(yīng)用？為什么？讀圖：圖中哪些屬于直系親屬，哪些是旁系親屬？哪些親戚屬于近親？課堂練習(xí)典例1.楊梅是慈溪市特有的名產(chǎn)，楊梅以名聞遐邇的"荸薺種”和”早大種“楊梅為主，果大、核小、色佳、肉質(zhì)細(xì)嫩、汁多味濃、香甜可口。以下關(guān)于楊梅的敘述錯誤的是(A)

A．楊梅的果實是營養(yǎng)器官B．利用嫁接繁殖優(yōu)良楊梅品種屬于無性生殖C．不同品種的楊梅口味不同，這是由基因決定的D．細(xì)胞是楊梅結(jié)構(gòu)和功能的基本單位【答案】A【解析】A、楊梅的果實是生殖器官，A符合題意；B、利用嫁接繁殖優(yōu)良楊梅品種沒有生殖細(xì)胞的結(jié)合因此屬于無性生殖，B不符合題意；C、生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性和行為方式都稱為性狀，而不同口味的楊梅屬于楊梅的性狀特征，生物的性狀是由基因決定的，C不符合題意；D、細(xì)胞是楊梅結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，D不符合題意。典例2.下列關(guān)于人類性別決定的敘述中正確的是(A)

A．人類的性別決定方式是XY型B．生男生女主要取決于母親，與父親無關(guān)C．性別由染色體決定，與基因無關(guān)D．俗話說“酸兒辣女”，說明生男生女由飲食決定【解析】男性體細(xì)胞中的染色體是22對常染色體+XY，女性體細(xì)胞的染色體是22對常染色體+XX。在親代的生殖細(xì)胞形成過程中，經(jīng)過減數(shù)分裂，染色體彼此分離，男性產(chǎn)生兩種類型的精子含22+X染色體的精子和含22+Y染色體的精子。女性則只產(chǎn)一種含22+X染色體的卵細(xì)胞。受精時，如果是含22+X的精子與卵子結(jié)合，就產(chǎn)生具有44+XX的受精卵并發(fā)育成女性；如果是含22+Y的精子與卵子結(jié)合，就產(chǎn)生具有44+XY的受精卵并發(fā)育成為男性，A符合題意。例3.如圖為染色體與DNA的關(guān)系示意圖，下列有關(guān)敘述中，正確的是(B)A．①主要存在于細(xì)胞質(zhì)中B．①上具有遺傳效應(yīng)的片段叫基因C．③通常分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中D．正常人體的所有細(xì)胞中，③的數(shù)量全部為23對【答案】B【解析】細(xì)胞核中能被堿性染料染成深色的物質(zhì)叫做[③]染色體，通常分布于細(xì)胞核中，它是由[①]DNA和[②]蛋白質(zhì)兩部分組成，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，主要存在于細(xì)胞核中，AC錯誤。一條染色體上包含一個DNA分子，一個DNA分子上包含有多個基因，基因是DNA上具有特定遺傳效應(yīng)的片段，B正確。每一種生物細(xì)胞內(nèi)的染色體的形態(tài)和數(shù)目都是一定的，染色體在體細(xì)胞中的數(shù)目是成對存在的。但是，染色體、基因在精子和卵細(xì)胞中是成單存在的，如人的體細(xì)胞中的染色體為23對，它的精子和卵細(xì)胞中的染色體為23條，D錯誤。典例4.“南有袁隆平，北有李振聲”，袁隆平和李振聲院士分別是水稻和小麥的遺傳育種學(xué)家，他們的科研成果大大提高了我國水稻和小麥產(chǎn)量。水稻和小麥?zhǔn)俏覈闹饕Z食作物，大豆是我國重要的油料作物，它們的分類關(guān)系如下表。以上3種植物中親緣關(guān)系較近的是小麥和水稻，培育這些糧食作物的過程中，我們一直以培養(yǎng)其優(yōu)良性狀為目的，決定這些性狀的遺傳物質(zhì)位于植物細(xì)胞的細(xì)胞核（填細(xì)胞結(jié)構(gòu)）?！敬鸢浮啃←満退荆患?xì)胞核【解析】因為生物所屬的等級越小，生物的親緣關(guān)系越近，水稻與小麥同科不同屬，水稻、小麥與大豆是同門不同綱。所以水稻和小麥所屬等級小，親緣關(guān)系近。生物的性狀是由基因控制的，基因是存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體上。課堂小結(jié)遺傳和變異的現(xiàn)象遺傳：生物體通過生殖產(chǎn)生子代，子代和親代、子代和子代之間的性狀都很相似，這種現(xiàn)象稱為遺傳。“種瓜得瓜，種豆得豆”、“龍生龍、鳳生風(fēng)、老鼠生兒打地洞”變異:子代與親代及子代不同個體間的性狀差異叫變異。“一母生九子，連母十個樣”。變異可分為：可遺傳變異和不可遺傳變異。遺傳物質(zhì)的傳遞染色體:位于細(xì)胞核內(nèi)(人類有23對46條染色體)，容易被堿性染料染成深色物質(zhì)，染色體是由DNA(脫氧核糖核酸)和蛋白質(zhì)組成的。染色體與生物遺傳現(xiàn)象有關(guān)。DNA是決定生物體遺傳性狀的遺傳物質(zhì)。其結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。基本單位是脫氧核糖、堿基、磷酸組成的脫氧核苷酸?；蚴瞧疬z傳作用的DNA片斷。基因中脫氧核苷酸的排列順序代表著遺傳信息。基因通過精子和卵細(xì)胞在親子代間傳遞。生物體的性狀是由基因控制的，基因是可以改變的。進(jìn)化理論的發(fā)展基因的多樣性不同種生物的基因組成不同，同一物種不同個體細(xì)胞內(nèi)的基因組成也有差異，基因呈現(xiàn)多樣性的特點?；虻摹白匀贿x擇”——現(xiàn)代生物進(jìn)化理論生物群體中不同的基因傳遞給子代的機(jī)會是有差異的，某些基因所控制的生物性狀對環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，則這些基因在子代的