性状遗传的物质基础
一、教学目标:
1、知识与技能:描述染色体、DNA和基因之间的关系;描述生殖过程中染色体的变化;说出基因经生殖细胞在亲子代间的传递。
2、过程与方法:通过观察分析图片,把抽象的问题具体化,从而了解染色体、DNA和基因的关系;通过推理的方法,引导学生理解性状的遗传是基因在亲子代间传递的结果。
3、情感态度与价值观:通过人类基因组计划的讲解,引导学生树立起爱国主义情操;明白各学科之间的关联性;
二、教学重点和难点:
1、基因、DNA和染色体的关系。
2、基因在亲子代间的传递。
课时安排:
1课时
板书设计:
性状遗传的物质基础
一、基因 二、传递
基因 父亲(23对)×母亲(23对)
↓ ↓
碱基对 精子(?) 卵细胞(?)
A—T ↓ ↓
C—G 孩子(?)
染色质 染色体 蛋白质 DNA 双螺旋结构
教学过程设计:
教学过程
学生活动
教师活动与意图
板书:第二节性状遗传的物质基础
一、基因
板画:
板画:
板画:
板画:
基因的传递
板画:
回答:
就是父母与孩子之间的关系
回答:
细胞,基本结构包括细胞膜、细胞质、细胞核。
分析并回答:
染色质和染色体是一种东西,是在不同的时候的不同形态而已。
观察板画并回答:
由DNA和蛋白质构成。
蛋白质,因为它是人体的基本物质。蓝图是DNA。
回答:
初一语文书上有
思考并回答:
A,G,C
思考并回答:
就是可以决定某一性状的DNA片段。
观看板画,讨论、分析、推理三者的关系并回答:
基因是DNA片段,DNA构成染色体。
思考并回答:
答案各异
回答:
23对,答案各异,受精卵
认真观察、思考,讨论,不足之处互相补充
学生讨论
完成习题。
今天我们就来研究基因在亲子代间的传递(板书)
我们一起来看看这个课题,什么是亲子代?上节课我们是不是已经了解过了?谁来说说。
接下来我们一起先来了解什么是基因?(板书)
首先,我想问一下同学们,生物体结构与功能的基本单位是什么?它的基本结构包括那些?(在黑板上画出细胞的结构图)
有位科学家在研究细胞的过程中,不小心把一瓶碱性染料打倒了,染料泼到了他研究的细胞上,结果就发现细胞核上有许多丝状的物质被染上了颜色,他就把这些物质叫做染色质。在接下来的研究中他注意到,这些物质在分裂前会变成一条条棒状的结构,他把这种棒状结构叫做染色体。谁来说说染色质和染色体两者之间的关系?
科学家们发现每种生物的染色体数目必须保持恒定,例如人的染色体数是23对,多一对就是猩猩,少一对就是家兔。
随着物理学科的进步。电子显微镜出现后,染色体被进一步放大,发现原来它是这样的。(边画边讲)一条长达2米的DNA,周围有许多蛋白质。
如果考试的时候问:染色体是由那两种物质构成的,怎么回答?
如果把我们人体比喻成一栋楼房,那么修建楼房的砖是什么?而修建这栋楼房的蓝图又是什么?
那么,我们接下来看看蓝图DNA放大后是什么样子。(边画边讲)有没有熟悉的感觉?这就是DNA双螺旋结构。其实就是由许多的杠杠把两条链子连在了一起,然后再一扭,就是双螺旋了。中间的这些杠杠的种类和排列顺序就是遗传密码了。这个杠杠叫碱基对,碱基对只有两种:A—T,C—G。例如,在DNA的这个位置是A那么相对应的就一定是T,要不就无法形成碱基对。这是T,那么对面就是?C对面?G对面?这个位置可能是A,也可能是T,C,G中的任何一个,也就是说这一个位置就有4种可能,第二个位置又有4种可能,两个位置就有16种组合,而我们人体的碱基对有上亿个,有多少种组合大家可想而知。这就是全时间几十亿人没有一个长得一样的原因。
如果这4个碱基对决定了我们的眼皮,我们就把这一段叫眼皮基因。这一段决定了耳朵,那它就是耳朵基因。中间这两个碱基对不决定任何性状,就不是基因。现在大家理解什么叫基因了吗?
现在,我想请同学们说说基因、DNA、染色体这三者之间的关系。
接下来我请同学们思考个问题:这个基因是眼皮基因,就意味的眼皮基因在染色体的这个位置上,那么与其相对应的另一条条染色体的同一个位置上有没有眼皮基因呢?
接下来我们就来了解这个问题。
人体的染色体数是多少?那么这23对染色体又是怎么来的呢?也就是说我们的每一个细胞都是受精卵细胞分裂而来的,受精卵又是由卵细胞和精子结合而来的。
(边画边讲)爸爸和妈妈的23对染色体我只画了这5对,假设这5对染色体分别有决定眼皮,耳朵,舌头,手和脚的基因,那么问题来了,卵细胞和精子里应该有多少染色体?爸爸和妈妈的23对染色体怎么分呢?
总结:
很明显基因是通过生殖细胞传递给下一代,生殖细胞里的染色体只能是体细胞的一半,也就是23条,不能成对出现。而且每一对染色体的同一个位置上有相同的基因,两个基因共同决定一个性状。每一条染色体由一条2米的DNA和蛋白质构成,一条DNA上有许多基因,基因是DNA上的片段。遗传密码的不同就是组成基因的碱基对种类和数量的不同。有没有同学想过,要是碱基对可以改一改会怎么样?
科学的进步源于梦想,有许多想这样做的人发起了人类基因组计划,这项计划1990年由美国发起,2001年向全世界公布了人体基因组图谱,2003年进一步完善,全部完成。我们国家也是参与这项计划的6个国家之一,交给我们1%的研究任务5年内完成,我们三年就完成了。我们国家的研究者用他们的行动向全世界证明了,中国的生物工程技术在全世界的领先地位。当然最终要实现对碱基对的修改需要其他学科的齐头并进,例如用什么样的小刀和胶水就属于物理和化学的研究范围。
接下来我们一起来完成课后习题,对我们这节课的所学知识来复习巩固一下。
六、教学反思:
本节课是一节常规课,最大的亮点就在于将抽象的知识具体化,倡导探究性学习,分析各种图片,引导学生思考、讨论、交流,步步推理,层层深入,思路清晰,逻辑性强,达到了很好的教学效果。
整节课围绕着课题,从两个知识点展开,每个知识点都从学生的实际出发,简单易懂。看起来没有现代科学技术的参与和创新的设计,不需要许多的课前准备,其实对相关知识的储备,板画能力和对学生的掌控能力有着较高的要求。
基因部分碱基对的介绍看起来很难,但是这个知识的加入可以让学生更容易理解基因中的遗传信息是什么意思,而且可以为高中的学习打下良好基础。
最后的人类基因组计划的介绍起到了很好的教育效果,不光是爱国情操的培养,最主要的是让学生对生物学科的未来产生了憧憬。
整节课与学生的互动比较多,没有将学生分组,而是随时关注每一位学生,抓住他们的反馈,及时给予引导,让学生感觉到了老师的关注,所以良好的学习氛围得以营造。