第二节 基因在亲子代间的传递
一、教学目标
1. 知识与技能
(1)阐明基因、DNA和染色体之间的关系。
(2)描述生殖过程中染色体的变化。
(3)解释遗传信息在生殖过程中完成了传递,并控制新个体的生长发育。
2. 过程与方法
(1)通过观察分析图片资料、录像资料,引导学生理解性状的遗传是基因在亲子代间传递的结果。
(2)运用类比的方法,推导出基因在亲子代间的传递规律。
3. 情感、态度与价值观
通过发现有性生殖过程中染色体减半的科学史,体验科学家们严谨求实的科学态度。
二、教学重难点
1. 教学重点:基因、DNA和染色体之间的关系;基因在亲子代间的传递规律。
2. 教学难点:基因在亲子代间的传递规律。
三、教学准备
多媒体教学课件,精子与卵细胞结合的图片,细胞核中的染色体图,果蝇、洋葱、玉米细胞内染色体排序图等。
四、教学过程
(一)导入新课
展示精子与卵细胞结合的图片。教师讲述:生物体的各种性状都是由基因控制的,性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代。在有性生殖过程中,精子和卵细胞就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。那么,成千上万的基因是如何通过这座“桥梁”的呢?
(二)互动授课
过渡提问:精子和卵细胞都属于细胞,基因存在于细胞之中,那么基因存在于细胞的什么位置呢?
1. 展示细胞核中的染色体图。讲述:科学家在研究细胞分裂时发现,细胞核内有许多能被碱性染料染成深色的物质,这些物质被称为染色体。引导学生阅读教材第29页的内容。组织学生小组讨论自行解决问题。
(1)染色体是由什么组成的?
学生:染色体由蛋白质和DNA组成。
(2)试着总结细胞核、染色体与DNA的关系。
学生:细胞核内有染色体,染色体中含有DNA。
(3)基因是什么?它在哪里呢?
学生:基因是有遗传效应的DNA片段,在DNA上。
(4)一个DNA分子中只有一个基因吗,还是含有多个基因?
学生:一个DNA分子上有许多个基因。
教师补充讲解:染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,而且每一种生物细胞内染色体的形态和数目都是一定的。
2. 引导学生完成教材第30页的“观察与思考”。组织学生小组讨论自行解决问题。
(1)数一数人体细胞内有多少条染色体,为什么这些染色体是成双成对的?
学生:46条。研究者将人体细胞中的染色体按照形态、大小等特征的相似性整理排列成对,每对染色体一条来自父方,另一条来自母方。
(2)每条染色体上都有染成不同颜色的区域,每个区域都是一个基因吗?
学生:不是。每条染色体上不同区域的颜色不同,表明其成分上的差异,每条染色体上的基因数目要远远多于颜色区域数目。
(3)根据染色体和DNA的关系示意图,概括染色体、DNA和基因三者之间的关系。
学生:染色体主要由DNA和蛋白质组成,DNA是主要的遗传物质,基因是染色体上能控制生物性状的DNA片段。
(4)如果用一根长绳来代表DNA分子,长绳上用红、橙、黄、绿、蓝等颜色涂在不同的区段上。这些不同颜色的区段可以用来表示什么?怎样才能把长绳处理成短棒状的染色体样子?
学生:不同颜色的区段可以表示DNA分子上分布着不同的基因。不断把长绳螺旋缩短变粗,就能把长绳处理成短棒状的染色体样子。
3. 展示果蝇、洋葱、玉米细胞内染色体排序图,引导学生对比它们与人类细胞内染色体的异同。讲述:相同点是染色体数目都是偶数,都成对存在;不同点是不同种生物的染色体形态和数目各不相同。
提问:染色体在体细胞中成对存在,那么DNA和基因呢?不同生物的细胞内染色体数各不相同,同种生物的细胞内染色体数是否恒定不变呢?
学生:DNA和基因也成对存在。同种生物的细胞内染色体数是恒定的,否则会出现性状差异。
4. 引导学生阅读教材第31页的“小资料”,了解“唐氏综合征”的由来。
过渡提问:生物在有性生殖过程中,既要产生生殖细胞,又要完成受精作用,在这个过程中染色体数目是如何保持恒定的呢?
5. 指导学生阅读教材第31页最后一个自然段。组织学生小组讨论自行解决问题。
(1)在生殖过程中,精子、卵细胞中的染色体怎样分配?
学生:在形成生殖细胞时,染色体数目减半,且不是任意的一半,而是每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞。
(2)马蛔虫的受精卵中染色体有几条,几对?成对的染色体有什么特点?
学生:4条,2对。成对的染色体大小、形态相似,一条来自父方,一条来自母方。
6. 引导学生填写教材第32页的“图7-13 生殖过程中染色体的变化”。提问:生殖过程中染色体的这种变化对生物有什么意义?
学生:保证同种生物体细胞中染色体数目恒定不变。
7. 过渡提问:在有性生殖过程中,基因的变化是怎样的?试着运用前面所学的知识进行归纳。
学生:基因在染色体上,其变化与染色体的变化同步。在体细胞中基因成对,在生殖细胞中基因成单,数量为体细胞中的一半,受精卵中基因又恢复为原数,并且成对。
接着提问:基因随着染色体通过生殖细胞传递给后代,受精卵中的基因有何特点?受精卵发育成的新个体有什么表现?
师生一起回答:受精卵中的基因一半来自父方,一半来自母方。子代性状既可能与母亲相似,也可能与父亲相似。
五、板书设计
六、布置作业与教学反思