人教版生物八年級下冊7 2 2基因在親子代間的傳遞教案2

第二節(jié)基因在親子代間的傳遞●教學目標知識目標1．描述染色體、DNA和基因之間的關系。2．描述生殖過程中染色體的變化。3．說出基因經生殖細胞在親子代間的傳遞。能力目標1．培養(yǎng)收集整理資料的能力，以及認真觀察、分析思考、綜合能力。2．增強對生物遺傳的進一步認識，培養(yǎng)學生對生物的興趣。情感目標1．了解基因在親子代間的傳遞，激發(fā)深層次地對生命的思考，對生命的珍愛。2．通過對本節(jié)的學習，產生對生物學家的敬佩之情，以及對生物研究的美好憧憬。

●教學重點1．描述生殖過程中染色體的變化。2．說出基因經生殖細胞在親子代間的傳遞。

●教學難點說出基因經生殖細胞在親子代間的傳遞。

●教學方法啟發(fā)式、演示式、舉例法、觀察法。

●教具準備教師準備：關于細胞結構的知識的投影片或圖片；關于染色體、DNA、基因三者之間關系示意圖等。

●課時安排1課時

●教學過程［復習舊課，導入新課］教師：上節(jié)課我們通過對轉基因超級鼠的產生過程的學習與分析，知道生物的性狀是由基因所控制的。接下來大家看幻燈片，一起復習上節(jié)課的主要內容?；脽羝?．請描述轉基因超級鼠的產生過程。2．聯系轉基因超級鼠分析并說明基因控制生物的性狀。參考答案：1．當雌雄小鼠交配后，從雌鼠的輸卵管內取出沒有融合的受精卵。然后，將事先準備好的大鼠生長激素基因吸入顯微注射器中，在顯微鏡下將大鼠生長激素基因，注入小鼠核尚未融合的受精卵內的卵細胞核或精子核中。注射之后，小鼠受精卵內的精子核與卵細胞核將融合成一個細胞核，其中攜帶著轉入的基因。將已經導入了大鼠生長激素基因的受精卵，注入小鼠的輸卵管中，經過小鼠妊娠后，分娩出的兩只小鼠經過發(fā)育，其中一只小鼠比它同齡的其他小鼠大一倍，這就是轉基因超級鼠。2．在轉基因超級鼠的產生過程中，僅是在受精卵未融合的精子核或卵細胞核中注入了大鼠生長激素基因?？梢姡壥篌w量增大是大鼠生長激素基因作用的結果。所以說基因控制性狀。（注：教師對作答的同學給予客觀的、鼓勵性的評價，并對表述不完整的給予補充）［講授新課］教師：在了解學習了基因控制性狀的基礎上，今天我們來學習基因是如何在親子代間傳遞的。板書：第二節(jié)基因在親子代間的傳遞教師：首先大家隨我一起回顧一下七年級上冊有關細胞及細胞核的知識。觀看投影片上的圖片并思考下面的幾個問題。（注：投影并讓同學們討論）投影片：1．2．下面是染色體和DNA的關系示意圖①請描述動物細胞的組成。②請聯系上節(jié)知識，解釋“多莉羊的性狀幾乎與提供細胞核的B羊一樣”的原因。③細胞核內由哪些物質組成？④試著描述染色體、DNA和遺傳信息之間的關系。教師：請大家試著回答上述四個問題。學生1：動物細胞是由細胞膜、細胞核、細胞質組成的。學生2：多莉羊的性狀之所以與B羊相似，說明細胞核里有遺傳物質。根據上節(jié)課所學的“基因決定性狀”，可知基因肯定是在細胞核里，才會導致多利羊的性狀與B羊相似。學生3：細胞核是由許多染色體組成的。學生4：染色體存在于細胞核中，由DNA和蛋白質組成。DNA分子很長，在它特定的結構中儲存有大量的遺傳信息。（注：教師對剛才四位同學的回答給予肯定性的評價，對于有的同學一次回答不完善的可請其他同學補充。）教師：通過剛才幾位同學的回答，我們知道了遺傳信息存在于細胞核中，又知基因控制性狀?？梢姡蚓褪沁z傳信息，那么基因在細胞核內怎樣存在的？接下來，我們具體來看一下人體內的染色體以及與基因的關系。大家將29頁的“觀察與思考”完成。（注：一邊讓學生觀察思考并討論，一邊板書。）板書：一、基因與染色體〔注：板書完后，打開多媒體課件（關于29頁的兩幅圖片及討論題）?！辰處煟航酉聛碚埓蠹以囍卮鹩懻擃}。學生5：人體細胞內的染色體有23對，因為染色體在人體內是成對出現的。學生6：染色體由DNA和蛋白質組成，基因位于染色體上。學生7：各種顏色的區(qū)段表示的是控制不同性狀的基因。因為成對的染色體不但形態(tài)大小相似，在相對位置上所染的顏色也相似，表明內部成分相似。不斷把長繩螺旋縮短變粗，就能把長繩處理成棒狀的染色體樣子。（注：對幾位同學的作答，肯定他們認真觀察、積極思考、勇于探索的精神，給予鼓勵性的評價。）教師：對于染色體、基因和DNA的關系，尤其是基因位于染色體的何種成分上，請大家思考并回顧染色體與DNA的關系示意圖。學生8：基因可能位于組成染色體的蛋白質上，因為蛋白質是構建人體的最主要成分。學生9：我認為應該位于DNA上。因為DNA是遺傳信息的載體，所以，基因所代表的每一種遺傳信息都應在DNA這種載體上。另外，討論題第3題也說明基因位于DNA上。教師：哪位同學的回答是正確的呢？學生10：9同學。教師：哪位同學能用一句話總結染色體、DNA與基因之間的關系？學生11：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。教師：太棒了，簡潔概括。板書：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。教師：哪位同學試著總結這部分的內容？學生12：①在生物的體細胞中（除了生殖細胞），染色體是成對出現的，且人體內有23對染色體。②基因也是成對出現的，分別位于成對的染色體上。教師：總結的比前一次有進步，大家一起看投影片。投影：一、基因與染色體①基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。②基因有規(guī)律地集中在染色體上，且是隨染色體一起成對出現的。③人體內有23對染色體，含有46個DNA分子，含有數萬對基因，決定著人體可遺傳的性狀。教師：了解了基因與染色體之間的關系，接下來咱們思考一下，基因是如何傳遞的？先看投影片，大家討論。（注：打開投影片，并進行板書）投影：1．回顧前面所學的人的生殖，口述人的生殖過程。2．受精時，精子與卵細胞的結合意味著什么（結合基因與染色體的關系作答）？板書：二、基因經精子或卵細胞傳遞（注：學生作答。）學生13：父親產生精子、母親產生卵細胞，精子與卵細胞結合之后形成受精卵，受精卵在子宮內著床分裂、分化形成胚胎，經過約40周時間分娩，嬰兒產出。學生14：精子與卵細胞的結合意味著分別攜帶著父母雙方的控制性狀的基因的結合。主要通過細胞核的融合來實現，也意味著融合的受精卵核中染色體成倍增加，基因也成倍增加。教師：但是我們知道人體內的染色體都只有23對，基因的數目也不變，這是為什么呢？父母應該把多少基因傳給子代呢？請大家認真閱讀書上的資料，并在紙上完成生殖過程中染色體的變化圖。（注：學生閱讀，教師板書。）板書：1．發(fā)現過程：①1883年，比利時胚胎學家比耐登對馬蛔蟲的研究。②1890年，德國細胞學家鮑維里與1891年德國動物學家亨金，證實染色體是減半傳遞的。（注：閱讀完后，板書。）教師：現在你能解釋為什么形成受精卵后仍然是23對染色體嗎？學生15：在形成精子或卵細胞分裂過程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對染色體中各有一條進入精子或卵細胞，所以形成受精卵后仍然只含有23對染色體。教師：那么，父母應該把多少基因傳給子代呢？為什么？學生16：約一半的基因，因為基因在體內是成對出現的，且位于成對的染色體上，所以染色體減少一半進入精子或卵細胞，則基因也應是一半傳遞的。教師：大家聯系染色體、DNA、基因、性狀的關系，想想這對遺傳有什么意義？學生17：只有保證體內染色體數目不變，才會使體內含有的控制人體性狀的基因數目大致保持不變。才會使后代個體在性狀上與親代保持基本上一致，維持種族的正常繁衍。（注：教師對此作出客觀的、合理性的評價，并收回同學們的填圖，并以小組競賽的形式，看哪個組填正確的同學最多。同時打開多媒體課件，讓同學們觀察并思考。）評比結束后，對優(yōu)勝組進行鼓勵性、贊賞性的評價。同時讓學生們完成書上的圖，并提示同學們注意顏色上的差異。填圖完畢。教師：請大家總結基因如何通過精子或卵細胞進行傳遞的？聯系生殖過程中染色體的變化圖作答。學生18：在形成精子或卵細胞分裂過程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對染色體中各有一條進入精子或卵細胞。學生19：父親體內有能形成精子的細胞產生只有一半染色體的精子；母親體內有能形成卵細胞的細胞產生只有一半染色體的卵細胞；然后受精后，各帶有一半染色體的精子與卵細胞結合形成受精卵。父母身上控制性狀的基因就附在染色體上隨著生殖過程傳遞到子代中。……教師：大家比較一下前幾位同學的回答，哪位同學的作答最為全面。學生20：19同學。教師：通過本節(jié)的學習大家思考“為什么一對夫妻所生的幾個孩子長相會有差異？”（注：學生討論，教師板書。）板書：2．在形成精子或卵細胞的細胞分裂過程中，染色體都要減少一半。即每對染色體中各有一條進入精子或卵細胞。（注：如果時間充裕，可請同學們回答；如果時間緊張，可作為課下思考題。）［課后小結，作業(yè)練習，結束新課］教師進行簡短的小結，突出重點、難點。鞏固練習并布置作業(yè)，結束本節(jié)的全部教學內容。［鞏固練習］

一、看誰選得對1．據報道，我國科學家利用克隆技術在水稻第7染色體區(qū)域分離出控制水稻產量的單基因，只需控制一個單基因就能提高水稻產量。關于DNA、基因和染色體關系的敘述，錯誤的是（）A．基因是DNA上控制生物性狀的片段B．DNA上包含有許多基因C．一對染色體上均僅有一對基因D．成對的基因位于成對的染色體上答案：C2．如果用一根長蠅來代表DNA分子，在長繩上用紅黃綠藍等顏色涂在不同的區(qū)段上。則不同顏色的區(qū)段表示的是（）A．DNA分子B．基因C．染色體D．染色質答案：B3．基因是通過親子間的“小橋”傳遞的，小橋指的是（）A．精子B．卵細胞C．精子或卵細胞D．受精卵答案：C

二、思考題4．描述基因、染色體與DNA之間的關系。答案：基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。5．為什么正常人的體細胞中只有23對染色體？答案：在形成精子或卵細胞的細胞分裂過程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對染色體中各有一條進入精子或卵細胞。

●板書設計第二節(jié)基因在親子代間的傳遞一、基因與染色體基因是染色體上具有控制生物性狀的DNA片段。二、基因經精子或卵細胞的傳遞1．發(fā)現過程①1883年，比利時胚胎學家比耐登對馬蛔蟲的研究。②1890年，德國細胞學家鮑維里與1891年德國動物學家亨金，證實染色體是減半傳遞的。2．在形成精子或卵細胞的細胞分裂過程中，染色體都要減少一半，即每對染色體中各有一條進入精子或卵細胞。

●備課資料1．染色體、染色體組型及分析染色體（chromosome）細胞有絲分裂時出現的大小不等、形狀各異的由染色質纖維盤疊、凝集而成的棒狀小體，為遺傳物質的主要載體。與染色質具有同樣的化學成分，即由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成，兩者僅是在細胞周期不同階段表現出在形態(tài)和構型上之不同。通常用四級結構模型或袢環(huán)模型（100pmodel）解釋染色體的包裝過程：核小體（nucleo-some）為染色質的基本結構單位，由核小體盤旋纏繞為二級結構的螺旋管，由螺旋管進一步螺旋盤繞為三級結構的超螺旋管或袢環(huán)，最后再螺旋化成為四級結構的染色單體。細胞分裂中期染色體具有典型的染色體結構。有著絲粒（centromere）、著絲點（kinetochore）、隨體（satellite）、端粒（telomere）、次縊痕（secondaryconstriction）等區(qū)域。中期染色體由兩條染色單體組成，兩者在著絲粒部位結合，此處內縊叫主縊痕（primaryconstriction）。著絲粒將染色體分成兩臂，由于著絲粒位置不同故各染色體兩臂之長度不同。染色體上其他縊痕稱為次縊痕，核仁染色體之末端次縊痕是核仁組織區(qū)所在部位。根據著絲粒在染色體上的位置將染色體分為端部著絲粒染色體（telocentricchromosome）、亞端部著絲粒染色體（acrocentricchromosome）、亞中部著絲粒染色體（submetacentricchromosome）和中部著絲粒染色體（metacentricchromosome）四種類型。各種生物的染色體有一定的數目、形狀和大小。通常體細胞中有兩組相同的染色體稱為同源染色體，為二倍體，以2n表示；性細胞中（精子和卵子）只有一組染色體，為單倍體，以n表示。染色體又分為性染色體和常染色體兩類。人體細胞中有23對（46條）染色體，其中22對（44條）是常染色體，1對（2條）是性染色體，男性為XY染色體，女性為XX染色體。不同種類動植物染色體數目之恒定對維持種的穩(wěn)定具有重要意義。染色體組（genome）二倍體生物中來自一個配子的一套染色體及其上的一套基因，通常用符號n來表示。例如，水稻體細胞核中有24個染色體，根據其大小、形態(tài)與功能的不同，可排成兩套12對，表示有兩個染色體組，即2n＝24。減數分裂后，性細胞核中只含有每對同源染色體中的一個，共一套12個，表示有一個染色體組，即n＝12。同一個染色體組中各個染色體的形態(tài)、結構與功能彼此雖不同，但它們卻構成一個完整而協調的體系，缺少其中任何一個都會威脅到生物的生存。這是染色體組的最基本的特征。值得注意的是，許多植物的染色體組包含著若干個祖先種（基本種）的染色體組?；痉N的染色體組稱為基本染色體組，常用符號x來表示，它所包含的染色體數稱為染色體基數。因此，符號n和x的含義是有區(qū)別的，一般n指配子中的染色體數，x則指基本種的染色體基數，即同一屬中各物種共同的染色體基數。n可以等于x，也可能是x的倍數。例如，據進化遺傳學的研究，水稻配子中的染色體數是n＝12，其染色體基數也是x＝12；但在普通小麥則不同，它的配子染色體數是n＝21，而染色體基數則是x＝7，即n＝3x。各種生物的n與x是否相等，必須對該物種的染色體組作進化分析方能確定。染色體組型分析（karyotypeanalysis）又叫核型分析。對生物某一個體或某一分類單位（亞種、種等）的體細胞的染色體按一定特征排列起來的圖像（染色體組型）的分析。一般有四種方法。（1）常規(guī)的形態(tài)分析。選用分裂旺盛細胞的有絲分裂中期的染色體制成染色體組型圖，以測定各染色體的長度（微米）或相對長度（%），著絲粒位置及染色體兩臂長的比例（臂比），鑒別隨體及副縊痕的有無作為分析的依據。（2）帶型分析。顯帶技術是通過特殊的染色方法使染色體的不同區(qū)域著色，使染色體在光鏡下呈現出明暗相間的帶紋。每個染色體都有特定的帶紋，甚至每個染色體的長臂和短臂都有特異性。根據染色體的不同帶型，可以更細致而可靠地識別染色體的個性。（3）著色區(qū)段分析。染色體經低溫、KCl和酶解，HCl或HCl與醋酸混合液體等處理后制片，能使染色體出現異固縮反應，使異染色質區(qū)段著色可見。在同源染色體之間著色區(qū)段基本相同，而在非同源染色體之間則有差別。因此用著色區(qū)段可以幫助識別染色體，作為分析染色體組型的一種方法。（4）定量細胞化學方法。即根據細胞核、染色體組或每一個染色體的DNA含量以及其他化學特性去鑒別染色體。如DNA含量的差別，一般能反映染色體大小的差異，因此可作為組型分析的內容。染色體組型分析有助于探明染色體組的演化和生物種屬間的親緣關系，對于遺傳研究與人類染色體疾病的臨床診斷也非常重要。2．脫氧核糖核酸（DNA）脫氧核苷酸的高聚物，是染色體的主要成分，遺傳信息的絕大部分貯存在DNA分子中。分布與功能：原核細胞的染色體是一個長DNA分子。真核細胞核中有不止一個染色體，每個染色體也只含一個DNA分子。不過它們一般都比原核細胞中的DNA分子大而且和蛋白質結合在一起。DNA分子的功能是貯存決定物種的所有蛋白質和RNA結構的全部遺傳信息；策劃生物有次序地合成細胞和組織組分的時間和空間；確定生物生命周期自始至終的活性和確定生物的個性。除染色體DNA外，有極少量結構不同的DNA存在于真核細胞的線粒體和葉綠體中。DNA病毒的遺傳物質也是DNA。結構DNA是由許多脫氧核苷酸殘基按一定順序彼此用3′，5′-磷酸二酯鍵相連構成的長鏈。大多數DNA含有兩條這樣的長鏈，也有的DNA為單鏈，如大腸桿菌噬菌體φX174、G4、M13等。有的DNA為環(huán)形，有的DNA為線形。主要含有腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶4種堿基。在某些類型的DNA中，5-甲基胞嘧啶可在一定限度內取代胞嘧啶，其中小麥胚DNA的5-甲基胞嘧啶特別豐富，可達摩爾%。在某些噬菌體中，5-羥甲基胞嘧啶取代了胞嘧啶。40年代后期，查加夫（E．Chargaff）發(fā)現不同物種DNA的堿基組成不同，但其中的腺嘌呤數等于其胸腺嘧啶數（A＝T），鳥嘌呤數等于胞嘧啶數（G＝C），因而嘌呤數之和等于嘧啶數之和。一般用幾個層次描繪DNA的結構。一級結構DNA的一級結構即是其堿基序列。基因就是DNA的一個片段，基因的遺傳信息貯存在其堿基序列中。1975年美國的吉爾伯特（W．Gilbert）和英國的桑格（F．Sanger）分別創(chuàng)立了DNA一級結構的快速測定方法，他們?yōu)榇斯搏@1980年度諾貝爾化學獎。自那時以后，測定方法又不斷得到改進，已有不少DNA的一級結構已確立。如人線粒體環(huán)DNA含有16569個堿基對，入噬菌體DNA含有48502個堿基對，水稻葉綠體基因組合13452個堿基對，煙草葉綠體基因組含155844個堿基對等?，F在美國已計劃在10至15年內將人類DNA分子中全部約30億個核苷酸的序列測定出來。二級結構1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）提出DNA纖維的基本結構是雙螺旋結構，后來這個模型得到科學家們的公認，并用以解釋復制、轉錄等重要的生命過程。經深入研究，發(fā)現因濕度和堿基序列