1、第一节 遗传的物质基础 一、教材分析 遗传和变异是生物界中普遍存在的现象,遗传信息的传递、表达和改变是遗 传和变异的实质。本节内容是学生学习后面知识的基础,主要内容有细胞核中 有染色体、染色体由 DNA 和蛋白质组成、基因是 DNA 分子上的小片段、每个 基因携带某种特定遗传信息、基因通过指导蛋白质合成表达遗传信息等。教学 的主要任务是使学生形成有关遗传物质的概念,从而构建以生物体、细胞、染 色体、DNA、基因、蛋白质和性状等为主的概念体系。 二、学情分析 本节知识比较抽象,学生学习有一定的难度,所以变抽象为形象是解决学生 学习困难的关键所在,因此教学中要努力创设情境让学生主动参与。 三、教学
2、目标 (一)知识与技能 1.描述染色体、DNA 和基因的关系;(难点) 2.举例说出生物体中的染色体的数目是特定的,并且是成对存在的; 3. 通过对伞藻嫁接实验的讨论分析,能够归纳出细胞核是遗传的控制中心。 (重点) 4.描述基因的概念和功能。 (二)过程与方法 通过对几个概念的学习,提高分析、归纳和比较能力。 (三)情感态度与价值观 通过学习,认同生命科学观点,树立实事求是的科学精神。 四、重、难点的突破措施 对于伞藻的嫁接实验,借助多媒体动画,说明实验的处理方法,引导学生 大胆设想可能产生的结果,然后展示实验结果,引导学生深入分析伞帽的发育 与各部分结构的关系,得出控制生物遗传现象的遗传信
3、息储存在细胞核内,细 胞核是遗传的控制中心的结论,重点于是迎刃而解。 难点突破可以分步进行。DNA 是主要的遗传物质部分,可以通过展示不同 生物的染色体图片,引导学生小组讨论分析各种生物体细胞中染色体形态和数 目的异同,从而得出结论:在正常情况下,同种生物体细胞中含有数目相同且 形态相似的染色体;不同种生物体细胞内的染色体数目、形态则不相同。对 DNA 的分子结构以及与基因之间的关系,可充分的利用模型,发挥其直观作用。 从而进一步推理出染色体、DNA、基因三者之间的关系。 五、 【教学准备】 教师准备:课件。 学生准备:调查自身与父母及祖父母、外祖父母在相貌上的相似与不同之处; 课前查阅染色体
4、、DNA、基因等大分子物质的相关资料。 六、 【教学流程】 教学 环节 及时 间安 排 教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图 一、 1、 【交流课下调查结果】自身与父母貌上的相似与不 交流课前调查结 学生通 导入 新课 (5 分钟) 遗传 的概 念: 同之处。 2、 【展示】:成龙父子照片,我们每个人和父母都或 多或少的有相似的地方。俗话说“龙生龙,凤生凤, 老鼠的儿子会打洞” 、 “种瓜得瓜,种豆得豆 ”。生物学 上把这种现象叫做什么? 2、 【过渡】:遗传是生物界普遍存在的现象。生物是 怎样把自己的特征传给下一代的?我们每个人都是由 受精卵发育形成的,从生殖发育的过程看,联系父母 与子
5、女的结构是生殖细胞。所以,父母的特征是通过 生殖细胞卵细胞和精子传给后代的。一个小小的 生殖细胞为什么可以决定后代具有什么特征?我们必 须研究细胞内部的结构和细胞所含有的物质。 果。 回答遗传的概念: 生物学上把后代 和亲代相似的现 象叫作遗传。 联系人的生命起 点,认真听过渡, 关注“遗传物质” 的移动方向。 过调查 自己的 情况, 又观察 自己熟 悉明星, 学习兴 趣更浓 厚。 联系学 生的自 身情况, 学生的 关注度 明显提 高。 二、 探究 新知: 1、细 胞核 是遗 传的 控制 中心 (8 分钟) 1、 【观察与思考】:“伞藻的嫁接实验”小组合作交 流、讨论,回答以下问题: (1)比
6、较伞藻 A 和伞藻 B 的伞帽的形状、伞藻的颜色、 细胞核的位置。 (2)注意看嫁接过程是怎样的?并描述出来。 (3)重新长出的伞帽的形状是受 a、b、c 、d 中的哪 个结构控制的?我们能得出什么结论 _。 (4)该实验所作的科学假设是 _。 比较回答两种伞 藻的伞帽形状、 颜色、细胞核的 位置。 嫁接的过程: 伞藻 A 的 a 部分 和伞藻 B 的 c 部分互换。 培养学 生的观 察能力、 思考问 题的能 力和语 言表达 能力。 这样处 理便于 学生从 三个阶 段分析: 伞藻嫁 接前状 态、嫁 (5)图示的伞藻嫁接实验有没有对照实验? _。 (6)有的同学认为以上实验不足以准确证明细胞核是
7、 遗传的控制中心,可能是假根控制了伞帽的形状。除 了嫁接,你还有更好的办法对伞藻进行处理直接证明 细胞核在遗传中的作用吗?请在上图右侧画出你的实 验过程示意图并画出预测的实验结果。 2、 【及时巩固】 (1) “克隆”是英文 clone 的音译,是 指人工诱导无性生殖,即不通过生殖细胞结合,由母 体直接产生出新个体的生殖方式。1997 年,英国克隆 羊“多莉”培育成功,其大致方法如下:从母羊(甲) 的体内取出成熟的乳腺细胞,提取出完整的细胞核; 从母羊(乙)的体内取出成熟的卵细胞,去核;将甲的 细胞核植入去核的卵细胞中,培育后将胚胎植入母羊 (丙)的子宫中,发育后产生“多莉” 。请分析回答:
8、“多莉”羊的面部毛色与哪一只绵羊相似,原因是 _。 (2)中国国际广播电台曾经报道:美国亚利桑那州一名 代孕母亲在该州菲尼克斯市一家医院中顺利产下五胞 胎。代孕母亲和孩子的父母都兴奋异常。 美国的这五胞胎究竟有几个像这位代孕母亲呢? 。 学生画出只进行 细胞核移植,重 新长的伞帽和细 胞核保持一致。 能够更好的证明 细胞核在遗传中 的作用。 小组内交流讨论 得出:“多莉” 与提供细胞核的 甲羊相似。美国 的五胞胎没有一 个是和代孕母亲 相像的。 接的部 位、嫁 接后伞 帽的变 化,得 出细胞 核是遗 传的控 制中心。 通过及 时巩固, 对“多 莉”和 美国五 胞胎的 分析, 使学生 对“细 胞
9、核是 遗传的 控制中 心”更 加深信 不疑。 三、 层层 递进: 2、D NA 是主 要的 遗传 物质 (18 分钟) 1、 【自主学习】:细胞核有如此巨大的威力,细胞核 里到底藏着哪些秘密呢?看教材 7475 页的内容 , 预习下列问题: (1)染色体的结构特点: 易被_染料(例如:醋酸洋红、龙胆紫等)染成 深色。 在体细胞内染色体_存在。 同种生物体细胞内含有_的染色体, 不同种生物体细胞内含有的染色体_不 同。 染色体由_和_组成。科学家经过一 系列实验,证明了_是生物的主要遗传物质。 (2)DNA(脱氧核糖核酸)的结构特点: DNA 是由两条链盘旋而成的规则的_结 构。 一条染色体上通
10、常含有_个 DNA 分子。 DNA 与_一起组成染色体。 依据自学提纲自 学课本,找出问 题答案。五分钟 后可小组内讨论, 交流。 培养学 生自学 能力、 合作意 识,以 及分析 总结的 能力。 (3)基因的结构特点: 基因是 DNA 上与_相关的片段。 基因同染色体一样也是_存在的。 一个 DNA 分子上有_个基因。 2、 【观察】正在分裂的细胞图片。 明确染色体:细胞内一些被碱性染料染成深色的物质, 染色体在生物的传种接代中,具有非常重要的作用。 观察教材 74 页几种生物体细胞中的染色体数目。你能 发现什么规律吗? 生物 名称 果蝇 豌豆 玉米 人 牛 染色 体数 量 4 对 7 对 1
11、0 对 23 对 30 对 3、 【过渡】生物的染色体数量或结构不稳定,后代正 常吗? 4、 【展示】染色体异常出现的病人图片: 多毛症 21 三体综合症(先天性愚型病) 5、 【结论】:正常情况下,同种生物的体细胞内都含 有数目相同且形态相似的染色体。不同种生物体细胞 内的染色体数目和形态则有所不同。生物体细胞中染 色体成对存在。正常生物的染色体数目是恒定的,这 得出体细胞中的 染色体成对存在, 同种生物的染色 体数目相同的结 论 了解染色体异常 病变:21 三体综 合症(先天愚型 病)是第 21 对 染色体多了一条; 猫叫综合症(第 五对染色体缺一 短臂);多毛症 (常染色体畸变) 。 通
12、过具 体的实 例让学 生知道 染色体 的数量 或结构 发生改 变,会 导致生 物体的 病变, 从而理 解上下 代染色 体保持 恒定的 意义。 四、 归纳 对生命活动的正常进行非常重要。 6、 【过渡】我们继续来认识染色体,染色体的化学成 分是什么呢?谁又是主要的遗传物质呢? 7、 【展示】DNA 分子立体模型。请描述它的形状。 8、 【提问】同学们对 DNA 这个名字不陌生,听的最多 的可能是 DNA 亲子鉴定。这要利用上 DNA 上有遗传 效应的片段基因。展示图片: 9、 【总结强调】 (1)不同的基因贮存着不同的遗传信 息,一对基因控制着一个性状。 (2)同种生物细胞内所含有的基因是相对稳
13、定的,保 证了子代与亲代之间具有相对稳定的遗传信息。 10、 【展示图片并提问】你能表示出细胞核、染色体、 DNA、基因四者之间关系吗? 11、 【总结】如果我们把人类的基因组比喻为工程师绘 制的一架飞机设计蓝图,基因相当于飞机某个部件的 数据、蛋白质相当于某个部件、基因控制的特征就相 当于飞机性能。基因通过指导蛋白质的合成来表达自 己所携带的遗传信息,从而控制生物个体性状的表现; 性状表现是由遗传物质和环境共同作用的结果。 12、 【重点强调】注意一些数量关系:(1)一条染色 体上通常有 个 DNA 分子。 (2)一个 DNA 分子 上有 基因。 引导学生回顾本节课知识,归纳梳理总结反思,形
14、成 知识的沉淀, 回答是 DNA 和 蛋白质,DNA 是主要的遗传物 质。观察 DNA 分子的立体模型 后回答它是由两 条长链盘旋而成 的规则的双螺旋 结构。 可以表示为: 细胞核染色体 DNA基因 听讲并理解 注意这几个数量 关系。 谈自己的收获也 初中学 生在日 常生活 中对 DNA 知 之甚少, 可能只 知道 DNA 鉴 定、 DNA 亲 子鉴定, 用这个 内容过 渡容易 引起学 生兴趣。 不同的 表示方 法能够 使学生 举一反 三,加 深对问 题的理 解。 形象的 比喻有 利于学 生理解 基因、 性状和 蛋白质 之间的 关系。 培养学 梳理 (2 分钟) 可说存在的困惑。 生的反 思意
15、识, 让所学 知识得 到内化。 五、 当堂 训练 (9 分钟) A 类:1、克隆牛时,选用甲牛的卵细胞,去掉细胞核;选择乙牛 (雄性)的耳缘细胞 培养,取出细胞核植入甲牛的去核卵细胞中,移植到丙牛的子宫中,出生的克隆牛 将( )。 A. 肯定是雄性 B. 肯定是雌性 C. 可能是中性 D. 无法确定 2、细胞核中储存遗传信息的物质是( ) A、蛋白质 B、DNA C、RNA D、染色体 3、染色体的化学组成是( ) A、DNA 和蛋白质 B、DNA 和基因 C、蛋白质和基因 D、DNA 和脂肪 4、下列有关染色体的叙述不正确的是( ) A、染色体是易被碱性染料染成深色的物质 B、染色质和染色体
16、是同一种物质 C、一般情况下,一个染色体上只有一个基因 D、染色体是由 DNA 和人蛋白质组成的 5、能决定眼睛是双眼皮还是单眼皮的遗传物质是( ) A、DNA B、细胞核 C、基因 D、染色体 6、下列有关染色体、DNA、基因三者的关系叙述不正确的是( ) A、DNA 主要在染色体上 B、基因在 DNA 分子上 C、一条染色体上有很多 DNA 分子 D、一个 DNA 分子上有很多基因 7、每条染色体上含有的基因数是( ) A、 一个 B、 一对 C、 二对 D、许多个 8、将白月季的接穗嫁接在红月季的砧木上,开出白月季花,该花细胞中的基因来自 ( ) A.接穗和砧木 B.接穗或砧木 C.接穗
17、 D.砧木 B 类:实验探究 变形虫是一种单细胞动物,靠细胞膜的流动来移动。现在将变形虫一分为二,一半 有细胞核,另一半没有细胞核,放在相同的环境条件下培养。过一段时间结果:有 细胞核的一半有长出了另一半,变成一个完好的个体;而没有细胞核的一半死亡了。 结论:这个实验说明了_ C 类:下图是染色体、DNA、基因三者之间的关系图,请据图分析下列问题: 附件: 鉴定亲子关系目前用得最多的是 DNA 分型鉴定。人的血液、毛发、 唾液、口腔细胞等都可以用于用亲子鉴定,十分方便。一个人有 23 对(46 条) 染色体,同一对染色体同一位置上的一对基因称为等位基因,一般一个来自父 亲,一个来自母亲。如果检
18、测到某个 DNA 位点的等位基因,一个与母亲相同, 另一个就应与父亲相同,否则就存在疑问了。利用 DNA 进行亲子鉴定,只要 作十几至几十个 DNA 位点作检测,如果全部一样,就可以确定亲子关系,如 果有 3 个以上的位点不同,则可排除亲子关系,有一两个位点不同,则应考虑 基因突变的可能,加做一些位点的检测进行辨别。DNA 亲子鉴定,否定亲子关 系的准确率几近 100%,肯定亲子关系的准确率可达到 99.99%。 七、板书设计: 第一节 遗传的物质基础 细胞核(遗传的控制中心) 染色体 ( 同种生物的体细胞内数量相同且形态相似 不同种生物的体细胞内数量和形态不同。 ) 蛋白质 DNA ( 1、
19、是主要的遗传的物质,含大量的遗传信息; 2、一条染色体含有 1 个 DNA 分子; 片断 3、结构:两条长链盘旋而成的双螺旋结构) 基因(一个 DNA 分子含有许多个基因; 不同的基因含不同的遗传信息,控制不同的生物特征。 (1) 图中 A 表示的结构是 _,B 表示的结构是 _,C 表示的结构是 _。 (2) 主要的遗传物质是_,而遗传物质的载体是_,控制人类各种 性状如有无耳垂,单眼皮和双眼皮的是_。 (3)染色体载体细胞内是_存在, DNA 分子也是_存在,DNA 分子上的基因也是_存在。 ) 八、教学反思: 1、本节课讲述遗传的物质基础,而遗传物质主要存在于细胞核中。因此伞 藻的嫁接实
20、验分析是基础也是关键。所以我把它定为重点。然后围绕重点结合 课本实验以及全国奥赛题设置了展示题伞藻的嫁接及细胞核移植实验。意在通 过本题的讨论与思考,锻炼培养学生的问题意识,观察、思维、分析综合能力 以及合作探究的团队精神。让他们真正理解细胞核是遗传的控制中心,为后面 攻克难点打好基础,也为学生的终身学习和发展作好铺垫。 2、染色体、DNA、基因这是三个全新的概念。要搞清三者之间的关系,除 了从概念上加以理解,还需要一定的空间想象力。而八年级学生没学立体几何, 所以这种能力比较缺乏。因此我把它确立为难点。课上力求通过模型、图片、 多媒体课件等直观手段以及大量的文字资料让学生观察、理解、体会、感悟。 在此基础上为检测学生的感悟水平,分享预习成果,我设计题目:描述染色体、 DNA、基因三者之间的关系。培养了学生的空间想象力,对零散知识的归纳梳 理整合能力,以及丰富的语言表达能力。 3、针对生物学业水平考试越来越贴近生活,贴近社会实践,围绕社会热点 和学科前沿内容,也为了学生的终身发展,开阔学生视野,启迪学生智慧,激 活学生思维,设计了克隆羊问题和代孕 5 胞胎的分析。实现了学习的目的是学 以致用。