第六節(jié)進化與遺傳

1、 第六節(jié) 進化與遺傳教學目標：1、識別遺傳和變異的現(xiàn)象2、說出遺傳物質(zhì)的作用，認識 DNA基因和染色體的關系，舉例說明基因工程3、舉例說明基因的作用，知道人類基因組計劃4、列舉遺傳與變異在育種方面的應用5、舉例說明優(yōu)生的重要性，知道近親結婚的危害6、知道基因在生物親子代間傳遞過程中也存在著自然選擇，了解進化理論的發(fā)展 教學重點：1、遺傳物質(zhì)及遺傳物質(zhì)的作用2、遺傳病與優(yōu)生3、基因工程與人類基因組計劃教學方法探究法教學用具課件、模型等課時安排： 2 課時教學過程：第 1 課時引言：一、遺傳和變異 問：你知道下面兩副圖反映的什么現(xiàn)象嗎？ 什么是遺傳現(xiàn)象？1俗話說“種瓜得瓜，種豆得豆” ，“龍生龍，

2、鳳生鳳；老鼠生兒鉆地洞” ，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 (heredity) 。例如，某人的眼睛像父親、鼻子像母親，這就是遺傳現(xiàn)象。問：你知道下面兩副圖反映的什么現(xiàn)象嗎？什么是變異現(xiàn)象？“一母生九子， 九子各不同。 ”從生物學的角度來說， 你知道它是什么意思 ? 變異。 活動一：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 同學交流，看看表中所列的 8 種性狀完全相同的學生在你們班上有幾人。雙眼皮和單眼皮。 (2)游離耳垂 (與面頰分離 )和附著耳垂 (與面頰緊貼 )， (3)舌兩側能上 卷和不能上

3、卷 (4)腳底有弧度和扁平足 (5)有酒窩兒和沒有酒窩兒。 (6)能后彎拇指和 不能后彎拇指。 (7)慣用右手和慣用左手。 (8)食指較無名指長和食指較無名指短 根據(jù)上述觀察結果進行推理：為什么不同的人所有性狀都不相同的可能性很?。?生：這說明了于代的各種性狀和親代的各種性狀有許多相似，但也有變化，不可 能完全相同。歸納： 2生物體通過生殖產(chǎn)生子代，子代和親代、子代和子代不同個體之間的性 狀差異叫變異。 講述：遺傳是相對的，但遺傳出現(xiàn)的相似性是大量的，生物的子代只是與親代相似，絕 不會與親代完全相同。變異是絕對的，但變異出現(xiàn)的差異卻是少量的。遺傳和變異都是普遍存在的生命現(xiàn)象。 過渡：上一代的性

4、狀 （特征 ），為什么會在下一代出現(xiàn)呢 ?這就是關于生物的遺傳問題。17 世紀先成論者認為成年男子的精于或成年女子的卵子中有父母的縮影，使得受 精卵發(fā)育而成的子代個體具有雙親的遺傳性狀。 但是人們用顯微鏡觀察成年男人的精子 或成年女子的卵子，根本沒有人的縮影。那么生物主要的遺傳物質(zhì)是什么呢 ? 遺傳物質(zhì)是怎樣傳遞的 ?二、DNA 是遺傳物質(zhì) 1具有精子與卵細胞形成的受精卵（實驗去核的海膽中加入球形海膽的核，結果 形成球形海膽；結論遺傳物質(zhì)可能在細胞核中）2同一物種的不同生物個體間，細胞中染色體的數(shù)量和種類幾乎完全相同，性狀 也相似；不同物種的生物個體間，細胞中染色體的數(shù)量和種類有一定的差異，性

5、狀也有 較大差異。（如果蠅有 4對 8條染色體；蜜蜂中蜂王與工蜂有 16對 32條染色體；人類有 23對 46 條染色體；指出男女染色體的異同。最好有圖片）結論：細胞核中的染色體可能與遺傳 有關。3隨著科學的發(fā)展，人們認識到染色體是由DNA 和蛋白質(zhì)組成的，那到底是 DNA是遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)？課件展示：噬菌體侵染細菌實驗與肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗。結論：DNA是遺傳物質(zhì)。DNA （脫氧核糖核酸總稱）的結構：沃森克里克染色體的結構模型。（1）DNA 的化學組成。組成 DNA 的基本單位，脫氧核苷核酸，脫氧核苷酸的組成：磷酸和脫氧核糖、堿基，（2）DNA 的雙螺旋結構。有獨特的雙螺旋結構。

6、DNA 分子外側由兩條由磷酸和脫氧核糖組成的主鏈反向平行盤旋而成 （其中每一條鏈就是 DNA 的半分子，它們的盤繞方向相反 ）。DNA分子中的磷酸（P在外）和脫氧核糖（S在內(nèi)）交替連接，排列在外側構成基本 骨架。相對應的堿基對由氫鍵連接，排在內(nèi)側。基因和基因?qū)ι镄誀畹目刂?（1）DNA 上有一些特定的片斷，包含著遺傳信息，能控制生物體的性狀等特征。（2）能起遺傳作用的 DNA 上的片斷稱為基因， 并不是所有 DNA 上的片斷都是基因。（3）基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)功能和結構單位。（4）脫氧核苷酸、基因、 DNA 和染色體的關系：基因在染色體上。不同的基因由不同的脫氧核苷酸排列組成一條染色

7、體有一個DNA分子，一個 DNA分子上有許多個基因，一個基因由成百上千的脫氧核苷酸組成。三、遺傳物質(zhì)的傳遞：生物體能通過精子和卵子將自生的部分基因遺傳給子代，了代具備了父母雙親的 基因，才表現(xiàn)出與雙親相似的遺傳性狀。但與父母的任何一方不完全相同，所以每人所 表現(xiàn)出的性狀也有所不同。經(jīng)科學家們研究發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)的基因是可以改變的，而基因的變異往往會導致 生物體性狀的變化，如白化病患者不能合成黑色素，就是因為細胞內(nèi)控制黑色素合成的 基因發(fā)生變異而引起的。這是一種遺傳病。下一課時學習。小結。 鞏固練習：略第2課時復習：1、遺傳和變異現(xiàn)象，學生舉例。2、遺傳物質(zhì)3、染色體、DNA基因之間的關系三、進化

8、理論的發(fā)展復習：“自然選擇學說”的內(nèi)因是“遺傳和變異”，外因是“生存斗爭”結果是“適者生存，不適者淘汰”。教師介紹：基因從親代傳遞到子代的過程中保持著相對的穩(wěn)定性，同時也發(fā)生著某些變異。通過定量的科學實驗表明，生物群體中不同的基因傳遞給子代的機會是有差異的， 某些基因所控制的生物性狀對環(huán)境的適應性較強，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)境的適應性較弱，則這些基因在子代的 生物群體中會越來越少。（可理解成相當于是自然在對生物的基因進行選擇）學生閱讀：“人類基因組計劃”思考：“人類基因組計劃”有什么意義及它會帶來什么問題？（與人類基因組有關的知識，材料二）師

9、：隨著人類對基因的認識越來越深，人們設 想用一些優(yōu)良的基因組合起來，創(chuàng)造出一些具有優(yōu) 良性狀新生物。這種完全按照人的意愿重新組合基因的技術叫 基因工程。例如：轉(zhuǎn)基因鼠、轉(zhuǎn)基因食品（材料一）（美科學家研制出世界上第一只轉(zhuǎn)基因蝴蝶）四：育種與優(yōu)生在我國很早以前就知道了通過馬和驢的雜交可以得到比驢和馬更健壯有力的騾。1、這種雜種的生命力比雙親強的現(xiàn)象叫雜種優(yōu)勢。如雜交玉米、雜交水稻。 學生閱讀“袁隆平”2、人體內(nèi)的 DNA 、基因或染色體發(fā)生變化而引起的疾病叫遺傳病。如先天愚型、 色盲、血友病、白化病、先天性聾啞等。3、優(yōu)生法規(guī)：禁止近親結婚（直系血親和三代之內(nèi)的旁系血親）。依據(jù)：近親結婚的夫婦所生

10、的子女遺傳病的發(fā)病率較高。例：達爾文和表妹愛瑪生 育六個子女，三個中途夭折，三個終生不育。學生讀圖：直系血親和三代之內(nèi)的旁系血親教師舉例判斷材料一：什么是 “轉(zhuǎn)基因食品 ”呢？轉(zhuǎn)基因食品，就是指科學家在實驗室中，把動植物的基因加以改變，再制造出 具備新特征的食品種類。許多人已經(jīng)知道，所有生物的 DNA 上都寫有遺傳基因， 它們是建構和維持生命的化學信息。通過修改基因，科學家們就能夠改變一個有機 體的部分或全部特征。不過，到目前為止，這種技術仍然處于起步階段，并且沒有一種含有從其它動 植物上種植基因的食物，實現(xiàn)了大規(guī)模的經(jīng)濟培植。同時許多人堅持認為，這種技 術培育出來的食物是 “不自然的 ”。世

11、界上第一種基因移植作物是一種含有抗生素藥類抗體的煙草， 1983 年得以培 植出來。又過了十年，第一種市場化的基因食物才在美國出現(xiàn)，它就是可以延遲成 熟的番茄作物。 一直到 1996 年，由這種番茄食品制造的番茄餅， 才得以允許在超市 出售。為什么一些人認為轉(zhuǎn)基因技術或許對人類健康有害呢？批評者認為，目前我們 對基因的活動方式了解還不夠透徹。我們沒有十足的把握控制基因調(diào)整后的結果。 批評者擔心突然的改變會導致有毒物體的產(chǎn)生，或激發(fā)過敏現(xiàn)象。另外還有人批評科學家所使用的 DNA 會取自一些攜帶病毒和細菌的動植物， 這可能引發(fā)許多不知名的疾病。我們應該相信我們所吃的食物嗎？為了確保消費者的安全和維

12、持信心，所有食品都必須經(jīng)過一系列的檢測管理程 序。檢測程序的目的是在食品上市前就發(fā)現(xiàn)問題。如果消費者不幸因為所吃的食品而得病，這往往是因為食品生產(chǎn)線存在問題。材料二：科學技術是把雙刃劍 人類基因組計劃帶來的社會、倫理與法律問題（1）人類基因組計劃研究的對象是人類本身，而揭示的又是人類的最基本的奧秘，這是人類 在認識自然、認識人類本身、認識人類與自然的關系、個人與家庭、社會關系的關鍵所 在。 我們也許可以拒絕接受自然科學研究的一些結果，退一萬步來說，我們也許可以 用蠟燭而拒絕用電燈， 用算盤而拒絕使用電子計算機。 可是， 我們不能拒絕自己的基因， 譬如有一種病叫蠶豆病，是人類的一個基因缺陷。如果

13、不吃蠶豆，有這一種缺陷的人與 我們一樣是完全正常的。 但是，假如對自己的基因渾然無知， 跟著別人吃幾顆蠶豆的話， 就有可能要你的命。吸煙、喝酒等嗜好，盡管現(xiàn)在還不能說與哪一個基因有關，但是很 快就會知道的。有人抽點煙，也許不要緊，而另外一些人要是抽煙，非得肺癌不可。你 說不知道能行嗎？你自己不管自己的基因也許不要緊?？扇绻悄愕膶氊惡⒆幽?，你能 不聞不問嗎？ 現(xiàn)在，我們就涉及到一個問題，也是人類基因組計劃與以往科學計劃的 不同點：它將產(chǎn)生復雜的人類倫理、法律、社會問題。這就是為什么計劃開始前，人們 足足爭論了五年多。光是研究這個科學之外的問題，美國就撥了一億五千萬美元。還有什么比生、老、病、死

14、對一個人更重要？所以一個人的遺傳信息，就是這個人 最大的隱私。 一個孩子的基因組圖該交給誰，孩子的父母、監(jiān)護人？誰有權知道？如 果這孩子壓根不想知道自己將來怎樣，有沒有“不知之權”？如果知道了自己健康情 況，要不要醫(yī)療、養(yǎng)老保險，要不要告訴保險公司等等。 還不只是這樣。人類基因組 計劃這么重要，那么如果有人要把DNA勺序列專利起來，別人要研究，要給他付錢，別人要用個基因產(chǎn)品，先要給他付專利費?；蚴敲總€人自己的，我們大家的他能把它專 利起來呢？如何來保護我們大家勺基因組呢？這又關系到千家萬戶、千秋萬代。人類基因組計劃勺目勺，就是“解讀”我們自己。可是，這些信息如何落到壞人手 里，搞個能識別敵我

15、勺“種族選擇性生物滅絕武器”， 搞個不知什么樣子勺怪物或超人， 要聽他勺指揮怎么辦？或者開動一些基因勺調(diào)控功能。在我們勺額上長個眼睛，屁股上 張個耳朵，那又怎么辦呢？侏羅紀公園這部電影，也不純是瞎編勺，有些科學性。 這個電影勺作者是美國哈佛醫(yī)學院勺畢業(yè)生，還在兩個最有名氣勺研究室作過“博士 后”，科班出身，應該說寫得很內(nèi)行，從專業(yè)勺角度找不出岔子。這個電影講勺就是一些不負責任勺科學家和唯利是圖勺商人，鉆某些國家法律勺空子，從一塊琥珀中勺一 只蚊子的嘴里，找到了恐龍的DNA殘缺的部分再用青蛙的 DNA補起來，結果復活出許多真勺恐龍，結果釀出一場災難 如果從人身上摘下個細胞，也可以復制出同樣的人來

16、，而且要多少都行。這已不是個技術上能否做到的問題，而是道義問題。不 能搞，因為我們是人。 托夫勒未來的震蕩里，有這樣一段話，他對這門科學的發(fā) 展懷有深深的恐懼：“時鐘嘀噠做響，我們正在向生物學的廣島靠攏。” 這種擔心不是沒有道理的，一個小的實驗室，都能做這樣的事：把艾滋病病毒跟感冒病毒接到 一起，多可怕！有人曾說過：“這個世界不是毀在幾個不懂法的流氓手里，要毀就毀在科學家手里?！?這其實是對科學家本身道義、責任感的擔憂。作為一個科學家，我們對科學的憂慮多于 常人。對自己從事的專業(yè)可能帶來的危害，體會尤深。 “人不僅可以設計某個人的身 體，而且能設計整個人類。”這種說法絕對要不得，決不能干那種把

17、幾十億人的生命， 放到火山口上的事。決對不能像有人預言：人類基因組計劃真正完成（把人的30 億個核苷酸的奧秘都“解讀”）之時，就是我們?nèi)祟悳缤鲋眨?平等是人類社會的追求。 二戰(zhàn)以后的人類文明的最高進步，就是對每一個人的權利的尊重與歧視的反對。今天這個世界上的歧視已經(jīng)夠多啦，種族歧視、性別歧視、年齡歧視、地位歧視， 本來每一種歧視都有人給他找理由，現(xiàn)在又來了個“好”基因，“壞”基因，“正常基 因組”與“疾病基因組”。原來有人說“生死在命”，現(xiàn)在又來個“生病在于基因”， 這不是地地道道的“遺傳歧視”嗎？歷史上，我們有過慘烈的教訓，比如優(yōu)生，優(yōu)生不 好嗎？難道讓人少些病痛，更強壯、聰明、漂亮不對嗎

18、？ 優(yōu)生，就等于承認了人在遺 傳上有優(yōu)劣之分。 第二次世界大戰(zhàn)后， 人類文明的一大進步， 就是承認人人都是平等的。 一個二戰(zhàn)調(diào)查組曾這樣講過：一個普通的德國遺傳學家，比 10 個蓋世太保罪都大，因 為百分之百的德國遺傳學家，當時都支持了希特勒的優(yōu)生理論。這是一個代價很大的教 訓，值得我們深深汲取。 好，我們撇開政治問題看，都說精神病不好，如果精神病人 都不準出生，那我們還會有梵高嗎？人類將失去多少天才。從某種意義上講，很多殘疾 人，是為人類做出貢獻的人！ 去掉某個缺點，很可能同時就去掉了我們賴以生存的優(yōu) 點。舉個通俗的例子，英國的“瘋牛病”?？梢哉f那些“瘋?！倍际呛细竦暮门?，個頭 大，產(chǎn)奶量高

19、，肉也好，這是不斷“優(yōu)生”的結果?？墒恰隘偱２　眮砹?，一下子蔓延 開，它們毫無抵抗力，幾乎毀掉了整個英國的畜牧業(yè)。相反，在一個小農(nóng)場里有一對老 夫婦，養(yǎng)著一群土牛，個小，長得不好看，乳又不好，可就它們不怕“瘋牛病”。現(xiàn)在 就靠這些土牛的基因來拯救英國的畜牧業(yè)。 萬一來了“瘋牛病”，人都沒抵抗力怎么 辦？在歷史上的歐洲，不就有過一場感冒，要了幾百萬人的命嗎？多種多樣是有存在道 理的，即使現(xiàn)在已知的病都能治了，但還會冒出多種多樣新的病來。如果明知孩子生下后，會得某種病，還讓不讓生嗎？ 這應該由父母來選擇，他們 在被告知這一可能后，還要生，一個字：“讓！”作為科學家，作為醫(yī)生，要把所有的 問題給父母

20、講清楚，然后尊重他們的選擇，這叫“知情同意”。我們絕對不能以社會、 法律、專家以及未來的名義，給出生定出某個標準，發(fā)出達標“許可證”，或強迫父母 做出某種選擇！ 沒誰是十全十美的，每個人都可能是一種或多種疾病基因的攜帶者， 幸運的是，這些疾病沒有在我們身上顯現(xiàn)，而是在那些病殘者身上表達出來了，是是他 們?yōu)槿祟惓袚瞬豢苫砻獾呢摵珊屯纯啵?同時也只有他們家屬才能做出這樣的特殊選 擇：認識基因的存在，最終分離這一基因。正因為這樣，我尊重一些父母不要殘疾兒的 選擇，但更尊重另一些父母接受“挑戰(zhàn)”，精心哺育、教育殘疾兒的選擇。 假如沒有 色盲病人，我們就不會發(fā)現(xiàn)，人體中原來有一個基因是起辨別顏色作用

21、的。正因為病人 和他們家屬的支持，我們才能克隆到功能基因。 原先我們說命運是由星宿決定的，老 天決定的，現(xiàn)在應該說是 DNA決定的。每個DNA要那么容易“測定”。懷上了個孩子， 要不要先查基因再“放”生？找對象、談戀愛，要不要驗一驗基因？上醫(yī)療保險，要不 要在體檢的時候，再檢查一下基因？找工作，是不是也要查一查？你這個基因檢查不準 確，不是平白無故地把我們所有機會、孩子、愛情、家庭、醫(yī)生都毀了！如果真是百分 百中，那不是又完啦！有這么一個好萊塢電影：一個世界上，所有的孩子都是由父母根據(jù)“科學”選擇的，男 的女的、高的矮的、藍眼睛、高鼻子、無一不可選擇。當然，即沒有近視，也不會有任 何遺傳病或帶

22、上什么“易感基因”。這些孩子，才是“正?！钡暮⒆?。如果有一個偶然 “漏網(wǎng)”的自然出生的孩子被認為是父母不負責任而出生的“上帝的孩子”。這些孩子一生下來， 醫(yī)生就會根據(jù)“基因圖”預報：“38 歲得心臟病的幾率是 95%， 55 歲得肺病的幾率是 85%， 56 歲死于中風的幾率是 99.3%”。 這成什么世道？ 人類總是要掌握自己 的命運。這些“上帝的孩子”出生，就是要與基因決定的命運抗爭！而這一切不平等、 一切歧視，都是萬惡的“基因圖”造成的。人類基因組的策略技術又用于所有的動物、植物、微生物。于是，街上買的豬肉， 不小心還是人肉！田野里瘋長的野草，抗蟲疾病還抗除草劑！大街上走來一個人，居然 與“你”一模一樣，還不只是不是用的是你的身份證。這個人類基因組計劃，是“孟得拉”瓶子里放出來的魔鬼！招徠的是新的麻煩！這些科學家要干什么？是不是又是一 個毀滅人類的“原子彈”？ 科學技術是一面“雙刃劍”?，F(xiàn)代自然科學技術的潛在危 害更大。 自然科學是掌握在科學家手里的。自然科學家的天職，除了“求真”、“求 美”是不夠的，還要真正“求善”。自然科學的發(fā)展史也證明，是有一些科學家象歌德筆下的浮士德那樣，永不滿足于 自己的聰明與權力，不惜把自己的靈魂出賣給魔鬼。公眾對自然科學家在人格上要求較 高是很自然的。 因此，人類基因組計劃的討論