内容正文:
第二节 基因在亲子代间的传递
◆教学目标
1. 理解基因、DNA 和染色体之间的结构与功能关系,形成对遗传物质传递的基本认知。(生命观念)
2. 通过分析生殖过程中染色体的变化和基因的传递特点,培养学生的逻辑推理和科学探究的能力。(科学思维)
3. 通过自主学习和小组合作,绘制基因、DNA和染色体的关系图,提升实践操作和合作探究能力;增强对遗传学知识的兴趣和社会责任感。(探究实践、态度责任)
◆教学重难点
1. 明确基因、DNA和染色体的结构与功能关系,掌握基因随染色体在亲子代间的传递规律(生殖细胞形成时染色体数目减半,受精后恢复正常)。
2. 理解生殖过程中染色体数目减半的原因及意义,解释基因传递与生物性状遗传、变异的关联。
◆教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
创设情境,激发兴趣
【资料展示】
展示亲子同龄照片(如儿子与父母同龄时的穿搭、样貌对比图)
观察照片,结合生活经验交流亲子相似的现象。
思考教师提出的问题,尝试初步回答性状遗传的本质。
以直观、贴近生活的照片激发学生兴趣,快速进入课堂情境。
通过设问引发学生主动思考,为后续知识点的学习做铺垫。
【提出问题】
提问:为什么亲子代之间会如此相似呢?性状的遗传实质是什么?引导学生初步思考遗传与基因的关联,引出本节课核心主题(基因在亲子代间的传递)
环节二
新知探究:考点一:基因、DNA和染色体
【提出问题】
问题:在培育转基因番茄时,转入的抗冻蛋白基因从何而来?引出遗传物质相关知识,明确除部分病毒外,DNA是主要遗传物质。
思考转基因番茄抗冻基因的来源,理解DNA作为主要遗传物质的地位。
观察示意图明确染色体、DNA、基因的组成及本质。通过对比正常人与21三体综合征患者的染色体,认识染色体数目稳定的重要性。
小组合作讨论,绘制关系图,强化对知识点的理解与实践操作能力。
梳理知识点,构建基因、DNA和染色体的知识框架。
以转基因番茄案例为切入点,将抽象的遗传物质知识具象化,降低理解难度。借助示意图和实物类比,帮助学生直观感知三者的空间关系和逻辑关联。
小组合作,培养学生的合作能力、逻辑思维能力和科学探究能力。
结合遗传病案例,让学生认识到染色体稳定性的重要意义,渗透生命观念。
展示基因、DNA、染色体的结构示意图,讲解三者的组成关系:染色体由DNA和蛋白质构成,基因是有遗传效应的DNA片段。介绍染色体的特性:存在于细胞核中,容易被碱性染料染成深色,每种生物细胞内染色体的形态和数目是一定的;结合21三体综合征患者的染色体示意图,说明染色体数目异常的影响。
【合作探究】
组织小组合作活动:要求学生用图示表示“细胞核、染色体、DNA、蛋白质、基因”的关系。
【问题串引导】
展示正常人(女)体细胞染色体排序图,提出问题:①人体体细胞有多少条染色体?有什么特点?
②每条染色体上染成不同颜色的区域都是一个基因吗?
③若用长绳代表DNA分子,不同颜色标记的区段可表示什么?拧成短棒代表什么结构?
随后总结基因、DNA和染色体的核心知识点,强调三者的结构与功能关联。
环节二
新知探究:
考点二:基因的传递
【提出假设】
提出假设:精子或卵细胞中的染色体与体细胞中的染色体数一样吗?引导学生用归谬法推理:若生殖细胞与体细胞染色体数相同,子代染色体数会逐代翻倍(父46条+母46条→子92条→孙184条),与事实不符,从而得出假设不成立的结论。
【资料展示】
介绍科学研究成果:1883年比耐登对马蛔虫的研究发现生殖细胞中染色体数目减半;1890—1891年科学家证实,形成精子或卵细胞时,每对染色体中各有一条进入生殖细胞。
【模拟实验】
组织模拟实验:“模拟有性生殖过程中染色体和基因的传递”,明确实验目的、步骤(2 - 4人一组,制作圆盘和染色体纸条并标注基因,随机抽取模拟精子和卵细胞结合,记录4次结果)。
参与归谬法推理,否定生殖细胞与体细胞染色体数相同的假设,理解生殖细胞染色体数目减半的必要性。
了解基因传递的科学依据,培养科学态度。
分组进行模拟实验,记录每次模拟的精子、卵细胞及受精卵的基因组成。
分析实验结果,讨论同一双亲后代基因组成不同的原因,理解有性生殖后代变异的重要原因。梳理体细胞、生殖细胞、受精卵中遗传物质的存在形式。
总结基因传递的关键特点,构建完整的知识体系。
运用归谬法引导学生推理,培养学生的逻辑思维能力和科学探究能力。
通过模拟实验,让学生直观感受基因随染色体传递的过程,将抽象的传递规律具象化,提升实践操作和合作探究能力。
帮助学生系统梳理知识点,强化记忆,形成清晰的知识框架。
【分析实验结果】
(1) 引导学生分析实验结果:观察4次模拟得到的受精卵基因组成,思考同一双亲后代多样的原因。
(2) 展示人体生殖过程染色体数目变化示意图,要求学生标注各阶段染色体数目(父23对→精子23条,母23对→卵细胞23条,受精卵23对→子女23对),讲解染色体数目变化规律(2n→n→2n)及意义(保证遗传稳定性)。
(2)组织学生完成表格:对比体细胞、生殖细胞与受精卵中染色体、DNA、基因的存在形式。
【概念总结】
总结基因传递的核心知识点:基因在生物体内成对存在,位于成对染色体上;形成生殖细胞时基因单个存在;后代通过受精卵获得双亲的基因。
环节三
课堂小结
【构建知识网络】
(1)引导学生回顾本节课核心内容:基因、DNA和染色体的关系,基因传递的规律及意义。
(2)展示知识导图,强调重点知识,帮助学生构建完整的知识网络。
回顾本节课所学内容,梳理知识点之间的逻辑关系。构建本节课的知识框架。
帮助学生系统梳理本节课的知识点,强化记忆,形成完整的知识体系。
环节四
随堂练习与课后作业
【当堂检测】
选取教材配套练习,对本节课的核心知识点进行巩固与检测。
独立完成练习题,检验自己对本节课知识的掌握程度。
记录作业要求,通过课后练习,进一步巩固和拓展学习。
及时巩固所学知识,并为教师提供学情反馈,查漏补缺。
分层设计作业,兼顾基础巩固与探究能力提升的需求。
一、随堂练习(选择题)
1.下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 染色体由基因和蛋白质组成
B. 基因是有遗传效应的DNA片段
C. 每条染色体上只有一个DNA分子
D. 基因只存在于细胞核中
答案:B(解析:染色体由DNA和蛋白质构成;基因是有遗传效应的DNA片段;一条染色体在复制后含两个DNA分子;部分基因可存在于线粒体、叶绿体中。)
2.人体体细胞中染色体的数量和存在形式是( )
A. 23条,不成对
B. 23对,成对存在
C. 46对,成对存在
D. 46条,不成对
答案:B(解析:人体体细胞有23对(46条)染色体,呈成对存在状态,生殖细胞中为23条。)
3.生殖细胞形成时,染色体数目减半的原因是( )
A. 染色体复制一次,细胞分裂一次
B. 染色体不复制,细胞分裂一次
C. 染色体复制一次,细胞分裂两次
D. 染色体不复制,细胞分裂两次
答案:C(解析:生殖细胞形成过程中(减数分裂),染色体复制一次,细胞连续分裂两次,导致染色体数目减半(由2n→n)。)
4.受精卵中染色体的来源是( )
A. 全部来自父方
B. 全部来自母方
C. 一半来自父方,一半来自母方
D. 随机来自父方或母方
答案:C(解析:精子(23条)和卵细胞(23条)结合形成受精卵(23对),受精卵中染色体一半来自父方精子,一半来自母方卵细胞。)
5.21三体综合征患者的体细胞中染色体数目为47条,原因是( )
A. 体细胞中多了一条染色体
B. 生殖细胞中多了一条染色体
C. 体细胞中少了一条染色体
D. 生殖细胞中少了一条染色体
答案:B(解析:21三体综合征是因生殖细胞形成时,21号染色体未正常分离,导致生殖细胞多一条21号染色体,受精后受精卵含47条染色体。)
6.下列关于基因传递的叙述,错误的是( )
A. 基因随染色体在亲子代间传递
B. 生殖细胞中基因单个存在
C. 子代的基因一半来自父方,一半来自母方
D. 体细胞中基因不成对存在
答案:D(解析:体细胞中染色体成对存在,基因也成对存在(D错);基因随染色体传递(A对),生殖细胞中染色体减半,基因单个存在(B对),子代基因来自双亲各一半(C对)。)
二、填空题
1.请根据基因传递规律,完成下列填空:
生物的体细胞中,染色体______存在,基因也______存在;形成生殖细胞时,成对的染色体彼此分离,基因也随之______,生殖细胞中染色体和基因均______存在。
精子和卵细胞结合形成受精卵时,染色体数目恢复到______水平,受精卵中的染色体一半来自______,一半来自______,这保证了亲子代间遗传物质的______。
答案:成对;成对;分离;单个
体细胞;父方(精子);母方(卵细胞);稳定性
解析:体细胞中染色体和基因均成对存在,生殖细胞形成时,成对染色体和基因分离,变为单个存在。
受精作用使染色体恢复体细胞数目,染色体来自双亲各一半,维持亲子代遗传物质的稳定性。
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