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第四节 基因突变和基因重组
一、教学目标
1.知识目标：
（1）举例说明基因突变的特点和原因。
（2）举例说出基因重组。
（3）说出基因突变和基因重组的意义。
（4）举例说明基因与性状的关系。
（5）简述基因工程的基本原理及其应用。
2.能力目标：
（1）通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。
（2）通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。
（3）教师精心设计智能训练和反馈.培养学生理论联系实际的能力。
3.情感、态度和价值观目标：
（1）通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。
（2）通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
（3）通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。
二、教学重点难点
重点：
（1）基因突变的概念、时间、发生原因、特点及意义。
（2）基因重组的概念、发生时期及意义。
（3）说明重组DNA技术的一般过程。
难点：
（1）基因突变的原因及特点。
（2）基因突变和基因重组的意义。
（3）说明重组DNA技术的一般过程。
三.教学方法
1.利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围。
2.通过问题引导学生探究和自主合作学习。
3.采用资料分析的方法，让学生亲身感受科学发展的过程。
四.课前准备
1.学生的学习准备：
（1）重新温习减数分裂的过程，为学习基因重组垫定基础。
（2）阅读教材自主学习，总结基因突变的特点。
（3）填表比较总结基因突变和基因重组的区别。
2.教师的教学准备：
（1）教师课前搜索典型一些图片，课堂展示引导学生归纳总结变异类型。
（2）事先将镰刀型细胞贫血症有关资料 ( http: / / www.21cnjy.com )制成幻灯片，课堂组织学生讨论其致病原因，归纳基因突变概念。将由碱基增添、缺失或改变引起的几种突变制成幻灯片，课堂展示加深对基因突变的概念的理解。
（3）在网上收集癌症的相关资料，课堂展示，激发学生思维积极性，分析归纳引起突变的原因。
（4）将四分体时期和减数第一次分裂后期的图像制成幻灯片，课堂动画演示，提高学生有图表获取信息能力。
（5）收集基因工程的科研成果，激发学习对知识的探究热情。
五、课时安排：1课时。
六、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：前面我们对遗传问题进行了学习 ( http: / / www.21cnjy.com )、知道了主要的遗传物质是DNA，控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因，以及遗传的三个基本定律和伴性遗传。 可见遗传的问题很复杂。
学生讨论：
1、通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？
2、“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的？
教师：性状受遗传影响，但也会发生变异， ( http: / / www.21cnjy.com )引起变异的原因可能有内因也有环境影响。生物的变异可分为两大类：不可遗传的变异和可遗传的变异，可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变，而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代。那么，变异呢？也同样如此。在丰富多彩的生物界中，蕴含着形形色色的变异现象。今天，我们就来学习这方面的知识。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 基因突变
阅读课本P76-P78边做边学相关内容，并结合图4－16、图4－17和图4－18，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗大肠杆菌、烟草花叶病毒可遗传变异的来源是什么？
【讲述】由于大肠杆菌、烟草花叶病毒都不含有染色体，因此其可遗传变异就只有一个来源就是基因突变。
〖问2〗基因突变后对生物性状有什么影响？
【讲述】①基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。
②基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。
③基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。
〖问3〗分析教材中的积极思维，回答正常血红蛋白究竟出了什么问题？
【讲述】正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。
〖问4〗基因碱基对还有哪几种变化，从而导致蛋白质的改变？
【讲述】碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。
〖问5〗基因突变都会引起性状的改变吗？对生物生存有何影响？
【讲述】不一定。基因突变与性状的关系：
（1）由于密码子的兼并性，基因发生突变不一定会引起形状的改变。
（2）如果生物性状没有改变对生物 ( http: / / www.21cnjy.com )生存没有影响，如果引起生物产生有害的变异，则不利于生物适应环境，如果产生有利变异则有利生物不断适应变化的环境。
〖问6〗基因突变作为生物变异的重要来源，它有哪些特点呢？
【讲述】自然条件下发生的基因突变叫做自然突变，人为条件下诱发产生的基因突变叫做诱发突变。基因突变可以发生在体细胞中，也可以发生在生殖细胞中。在高等生物里，大约10万到1亿个生殖细胞中才会有一个发生基因突变。可见突变其实也是不容易发生的。
特点：①普遍性；②随机性；③稀有性；④有害性；⑤不定向性。
〖问7〗能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明原因。
【讲述】能。染色体数目或 ( http: / / www.21cnjy.com )结构的变化在显微镜下是可以观察到的，而基因突变无法在显微镜下观察，但是由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化，进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。
探究二 基因重组
阅读课本P79－P80的相关内容，并结合图图4－19和图4－20，思考并小组讨论下列问题：
〖问8〗进行有丝分裂的细胞和进行无性生殖的生物是否存在基因重组？
【讲述】不存在。原因是基因重组发生在减数分裂中。
【讲述】遗传学上，将遗传信息的流动方向称为信息流。
〖问9〗产生可遗传变异的重要来源是什么？
【讲述】基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。
〖问10〗基因重组中有无新的基因产生？有无新的基因型和表现型形成？
【讲述】基因重组没有产生新基因。而新的重组基因类型又导致了不同相对性状的重组，使后代产生变异。
〖问11〗不同生物的可遗传变异来源是否相同？
【讲述】不同。病毒——基因突变；原核生物——基因突变；真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异。
〖问12〗基因重组可以发生在什么情况下？
【讲述】减数分裂形成配子时非同源染色体上 ( http: / / www.21cnjy.com )的非等位基因自由组合。基因重组还可以发生在减数分裂四分体时期，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部互换，而造成控制不同性状的基因重新组合
探究三 重组DNA技术
阅读课本P79－P80的相关内容，并结合图图4－19和图4－20，思考并小组讨论下列问题：
〖问13〗基因工程的操作工具有哪些
【讲述】操作工具有三种，但工具酶只有两种，另一种工具运载体的化学本质为DNA。
〖问14〗重组DNA技术的操作水平及操作环境怎样？
【讲述】重组DNA技术操作水平——分子水平；操作环境——体外。
〖问15〗具备什么条件能做运载体？
【讲述】能在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点；具有某些 标记基因。
〖问16〗作为运载体的质粒具有哪些特点？
【讲述】 质粒是基因工程中最常用 ( http: / / www.21cnjy.com )的运载体；最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；是细胞染色体外能自我复制的小型环 状DNA分子；质粒的大小只有普通细菌染色体的1% 左右；存在于许多细菌及酵母菌等微生物中；质粒的存在对宿主细胞生存没有决定 性的作用；质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
〖问17〗在基因工程培育抗虫棉的过程中，关键步骤或难点是什么？
【讲述】抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取；抗虫基因与运载体DNA拼接；抗虫基因进入棉花细胞。
七、板书设计
第四节 基因突变和基因重组
一、基因突变
1.实例分析：镰刀型细胞贫血症的病因是什么？
2.基因突变的概念
3.基因突变的原因
4.基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、少利多害性
5.基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径，是变异的根本来源，是生物进化的原始材料
二、基因重组
1.概念：生物体在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合
2.类型
3.意义 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。
三、重组DNA技术
1.概念
2.工具：限制性内切酶、DNA连接酶、运载目的基因的载体。
3.重组DNA技术的一般过程
4.应用
八、教学反思
本节从实例入手，把重点难点突破分 ( http: / / www.21cnjy.com )解成一个个较小的问题，深入浅出，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点，调动了学生思维的积极性，在寻求问题答案的同时，既获得了知识，又提高了能力。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分，教材设置了层次递进提问的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。第二节 DNA的结构和DNA的复制
一、教学目标
1.知识目标：
（1）概述DNA分子结构的主要特点。
（2）通过介绍DNA双螺旋模型的建立过程，使学生了解现代遗传学的研究方法，强化对学生进行科学态度和方法的教育。
（3）使学生理解DNA的双螺旋结构模型和DNA分子的复制过程，掌握运用碱基互补配对原则分析问题的方法。
（4）利用DNA的性质进行实验分析和实验设计。
2.能力目标：
（1）在尝试模拟制作基础上，结合资料分析DNA双螺旋结构模型的科学性，反思建模过程，体会建模的思想，提高建模能力。
（2）通过DNA复制的学习，体会DNA半保留复制的方法。
（3）通过建构DNA的双螺旋结构，培养学生的动手能力。
3.情感、态度和价值观目标：
（1）交流课题研究中搜集的分 ( http: / / www.21cnjy.com )子结构模型建立过程的相关资料，体验建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，体验科学家的奉献精神，形成勇于创新的科学态度与为科学献身的精神。
（2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。
二、教学重点难点
重点：
（1）DNA的双螺旋结构及其特点的分析。
（2）DNA分子复制的条件、过程和特点。
难点：
（1）制作DNA结构模型掌握DNA分子的双螺旋结构的特点.
（2）DNA分子复制的过程。
三、教学方法
1.可以根据学生的认知水平，充分挖掘教材内容，把基础知识与经典实验有机结合在一起，建立一个自然流畅、逻辑清晰的教学过程。
2.通过设置问题情境，引导学生在思索中学习新知识。
3.以讲述法、谈话法为线索，引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）搜集J.D.沃森和F.H.C.克里克建立DNA 分子双螺旋结构模型的资料，制作一个DNA分子双螺旋结构模型。
（2）概述DNA复制的时间、过程、条件、分子基础和特点，揭示DNA复制的实质。
2.教师的教学准备：
（1）DNA分子结构的教学 ( http: / / www.21cnjy.com )，应充分运用相关的挂图和模型，引导学生领悟DNA分子双螺旋结构模型的基本要点，以及DNA分子构型的稳定性、特异性和多样性。
（2）组织学生搜集J.D.沃森和F.H.C ( http: / / www.21cnjy.com ).克里克建立DNA分子双螺旋结构模型的资料，制作一个DNA分子双螺旋结构的模型，目的在于促使学生通过自主性学习和研究活动拓展和引申有关DNA分子结构方面的知识。
（3）通过积极思维活动使学生对DNA的半保留 ( http: / / www.21cnjy.com )复制有一定的认识，教师可以设疑，并结合DNA的复制过程图解进行强化理解。一个图群是“DNA分子复制的示意图”，教师可利用图群上部分内容概述DNA复制的场所、复制过程及半保留复制特点，利用图群下部分内容解释复制过程所需要的条件。
（4）直观教具——DNA双螺旋结构模型，证明DNA分子半保留复制的实验的课件，按照“DNA分子复制的示意图”所做的课件。
五、课时安排：1课时。
六、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑 ( http: / / www.21cnjy.com )，以简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往的行人，很少有谁注意到它的旋转是顺时针方向还是逆时针方向。但同样是一座以DNA双螺旋结构为基础设计的雕塑，却因旋转方向的问题，曾引发一起北京世纪盛典文化艺术交流有限公司起诉北京大学的雕塑合同纠纷案件。案件是由于DNA空间结构的旋转方向问题引起的，那DNA到底有什么样的化学组成和空间结构呢？
自从认识到DNA是遗传物质以后，人们就开始了对它的深入研究，到20世纪中期，人们已经了解了DNA的化学组成。
教师：请同学们回顾必修1，组成DNA分子的基本组成单位是什么？
学生：脱氧核糖核苷酸。
教师：DNA是人体的遗传物质 ( http: / / www.21cnjy.com )，同一个人的不同细胞中DNA都是相同的，不同人的DNA则是不同的，这些都与DNA的分子结构有关。这节课就让我们共同来学习第2节DNA的分子结构。（课件展示）
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 回眸历史——探究DNA的结构
阅读课本P59-P61边做边学相关内容，并结合图4－6和图4－7，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及，近几年来，许多商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么？
【讲述】DNA分子的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。
〖问2〗孩子既像父亲，又像母亲，知道是什么原因吗？
【讲述】父母的原始生殖细胞在进行减数分裂之前细胞内的DNA都要经过复制，然后经过减数分裂形成精子和卵细胞，精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵通过有丝分裂产生子代。所以子代细胞中含有父母的DNA，所以表现的性状和父母相似。
〖问3〗请同学们在桌子上的实验材料中找出脱氧核糖核苷酸模型，看看你能找到几种类型，它们之间有什么区别？
【讲述】4种类型，只在碱基上有区别，有A、G、C、T四种。
〖问4〗哪位同学能说一下四种脱氧核糖核苷酸的名称？请学生拿起模型回答。
【讲述】脱氧核糖核苷酸共有4种碱基，模型中较长一些的代表的是腺嘌呤和鸟嘌呤两种碱基，这是因为它们具有双环结构，较短一些的是胞嘧啶和胸腺嘧啶两种碱基，二者是单环结构。这4种类型的脱氧核糖核苷酸仅在碱基上有所差别，所以我们可以根据碱基为其命名。
〖问5〗如果把脱氧核糖核苷酸和RNA的基本组成单位核糖核苷酸相比，二者有什么区别呢？
【讲述】五碳糖不同（脱氧核糖和核糖）；碱基的差别：尿嘧啶与胸腺嘧啶的区别。
〖问6〗回首沃森和克里克的成功给我们留下了哪些启示呢？
【讲述】创新思维是成功者必备的素质，要敢于向权威挑战；要善于吸收别人的成果,博采众家之长；要有合作探究的意识；要选择科学的研究方法。
〖问7〗请同学们根据学案上的资料，分析模型和刚才的操作过程，分析总结一下DNA分子的结构特点。
【讲述】①首先是DNA分子含有两 ( http: / / www.21cnjy.com )条脱氧核糖核苷酸链，两条链按照反向平行方向并向右盘绕成双螺旋。（螺旋直径为2.0nm，螺距为3.4nm，每个螺距有10个碱基对，两个相邻碱基对平面的垂直距离为0.34nm）
②结构的外侧是由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯 ( http: / / www.21cnjy.com )键交互连接而成的长链，构成DNA分子的骨架；碱基位于双螺旋结构内侧，遵循碱基互补配对原则形成碱基对，即A与T配对，G与C配对，A与T间二个氢键相连，G与C间三个氢键相连。
〖问8〗DNA分子的特异性体现在哪些方面上？
【讲述】DNA分子的特异性就体现在特定 ( http: / / www.21cnjy.com )的碱基（对）排列顺序中。 DNA分子的特异性体现在三个方面： ①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。 ②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。 ③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了遗传信息。
探究二 DNA的复制
阅读课本P63－P64的相关内容，并结合图图4－8和图4－9，思考并小组讨论下列问题：
〖问9〗DNA分子复制发生在什么时间
【讲述】发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期；在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。
〖问10〗“新”DNA的形成过程怎么进行
【讲述】有以下三点:
a.解旋提供准确模板:在ATP供能 ( http: / / www.21cnjy.com )、解旋酶的作用下，DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，于是部分双螺旋解旋为两条平行双链，此过程叫解旋。解开的两条单链叫母链（模板链）。
b.合成互补子链:以上述解开的两 ( http: / / www.21cnjy.com )条多脱氧核苷酸链为模板，在酶的作用下，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成两条与母链互补的子链。
c.子母链结合形成新DNA分子:在DN ( http: / / www.21cnjy.com )A聚合酶的作用下，随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，解旋完即复制完，形成新的DNA分于，这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。即边解螺旋边复制。
〖问11〗DNA分子复制过程需要哪些条件
【讲述】DNA分子复制的条件有精确 ( http: / / www.21cnjy.com )的模板、原料、能量和酶等基本条件。复制的方式是半保留复制，即新DNA分子中都保留了原来DNA分子的—条链。
〖问12〗什么叫解旋？解旋的目的是什么？
【讲述】在ATP供能、解旋酶的作用下 ( http: / / www.21cnjy.com )，DNA分子两条脱氧核苷酸链配对的碱基从氢键处断裂，两条螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。解旋的目的就是为复制提供准确模板。
解开的两条单链叫母链（模板链）。
〖问13〗什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？
【讲述】以上述解开的每一段母链为模板， ( http: / / www.21cnjy.com )以周围环境中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的一条链称为子链。一条母链复制一次能形成一条子链。
〖问14〗DNA的复制是否就像洗照片似的，有一张底片就可以洗出许多照片来？
【讲述】不是，与洗照片不同。因为DNA分子的复制结果并没有形成一个完整的、新的
DNA分子，而是形成了一半新、一半旧的两个DNA分子。
〖问15〗复制的DNA如何保证准确呢？
【讲述】DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误。
〖问16〗研究DNA复制常用的方法是什么？
【讲述】研究DNA复制的常用方法同位素标记法和离心法，常标记3H、15N、32P，通过离心在试管中形成不同位置。
〖问17〗DNA复制能否在体外进行？需要什么样的条件？
【讲述】能进行。 ①体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足一般条件外，还应注意温度、pH 的控制及引物的加入。
②影响细胞呼吸（ATP供给）的所有因素都可能影响DNA复制。
七、板书设计
第二节 DNA的结构和DNA的复制
一、回眸历史——“解开DNA结构之迷”
二、DNA的结构
1.构成DNA分子的基本单位—脱氧核糖核苷酸
2.脱氧核苷酸间通过脱水缩合连在一起形成多核苷酸链
3.DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构
4.制作DNA双螺旋结构模型
三、DNA分子的复制
1.概念：
2.发生时间：
3.复制的条件：
4.复制的过程
5.DNA复制的生物学意义
八、教学反思
本节能力目标定位于培养学 ( http: / / www.21cnjy.com )生自主学习的能力：在自学中领悟知识，去发现问题和解决问题。培养分析和理解能力及创造性思维的能力，通过探索求知、分析图解（这节内容的流程图解较多）、讨论交流激发独立思考、主动获取新知识的能力。培养合作学习的能力，通过小组内与小组间的合作使知识从深度要求达到广度要求。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。第一节 探索遗传物质的过程
第2课时
一、教学目标
1.知识目标：
（1）初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。
（2）观察提取出来的DNA物质。
（3）理解DNA的理化特性及根据其理化特性而提取和鉴定的原理。
（4）利用DNA的性质进行实验分析和实验设计。
2.能力目标：
（1）初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。
（2）在对实验原理、步骤的理解和分析过程中发展学生的科学思维。
（3）通过DNA的粗提取，培养学生的动手能力。
3.情感、态度和价值观目标：
在科学实验过程中培养学生严谨比较细致、实事求是的科学态度。
二、教学重点难点
重点：
（1）DNA的提取的原理。
（2）DNA的提取的实验过程。
（3）DNA的鉴定技术。
难点：
DNA的粗提取与鉴定方法及其相关原理
三、教学方法
1.利用以动画、视频形式表现提取DNA的原理与方法、步骤的全过程，化解教学难点。
2.指导学生的实验设计和动手操作能力，从亲身实验中感悟科学探索的艰辛。
3.以讲述法、谈话法为线索，引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）DNA的物理、化学性质，尤其是DNA的溶解性知识的理解。
（2）DNA粗提取的方法以及DNA提纯的方法。
（3）二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。
2.教师的教学准备：
（1）根据教学内容收集相关图片、视频。
（2）收集新颖素材，设计课件内容，形象直观地介绍实验操作步骤，激起学生对本节内容学习的热情与欲望。
五、课时安排：2课时。
六、教学过程
第2课时
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：遗传物质究竟是什么 原来谁也不知道，通过许多科学家的不懈努力，才揭开了真相——DNA是主要的遗传物质。不同生物的遗传物质是什么？
教师：根据学生回答情况进行总结归纳：
（1）有细胞结构的生物（原核生物、真核生物）的遗传物质是DNA
（2）无细胞结构的生物（即病毒）的遗传物质是 DNA或RNA
学生：核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括 ( http: / / www.21cnjy.com )脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。
教师：DNA的提取技术是整个基因工程 ( http: / / www.21cnjy.com )技术 基础。基本上，不论是出于何种目的的 分子生物学实验，大到被称为“人类阿波罗计划”的人类基因组计划，小到今天已 经被我们熟知的亲子鉴定，DNA提取技 术都是其中基础的基础。而其他诸如 RNA的提取，质粒的提取等实验，都可以说是参考这一技术改进，或者重新设计出来的。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 DNA的粗提取
阅读课本P56-P57边做边学相关内容，并结合图4－4和图4－5，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗鸡血能用猪血代替吗？为什么？
【讲述】不能，因为哺乳动物的红细胞中没有细胞核，不能提取DNA。
〖问2〗鸡血中为何要加柠檬酸钠？为何要弃去鸡血细胞的上清液？
【讲述】防止血液凝固；因为上清液是血浆，不含细胞和DNA。
〖问3〗结合教材图4－4和图4－5回答，DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？如何利用这一特点控制DNA在盐溶液中的溶解或者析出？
【讲述】DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小；高于或者低于0.14mol/L时，DNA的溶解度 又逐渐加大。
〖问4〗DNA对其它物质的溶解性和耐受性有什么特点？这些特点对DNA的提取和鉴定有何作用？
【讲述】DNA不溶于酒精溶液，某些蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )能溶于其中，可以将DNA与蛋白质进一步分离。蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没影响，大多数蛋白质不能忍受60--80℃的高温，而DNA在80 ℃以上才变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
〖问5〗前后三次过滤时，所用纱布的层数分别是多少？为什么？
【讲述】第一次用一层纱布，有利 ( http: / / www.21cnjy.com )于核物质透过纱布进入滤液；第二次用多层纱布，能防止DNA丝状物透过纱布进入滤液；第三次用两层纱布，既有利于DNA透过纱布，又能防止其它杂质透过纱布。
〖问6〗若实验中所得黏稠物太少，其原因是什么？
【讲述】第一次加蒸馏水过少，细胞未充分胀破；第二次加蒸馏水过多或过少；第一次过滤用了多层纱布；第二次过滤用了一层纱布；使用了玻璃烧杯。
〖问7〗为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？
【讲述】用高盐浓度的溶液溶解DNA，能 ( http: / / www.21cnjy.com )除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
〖问8〗用玻璃棒搅拌有什么意义？
【讲述】用玻璃棒搅拌可以加速血细胞和细胞核的破裂。注意应沿一个方向快速搅拌，但也不能太快太猛，防止打碎DNA。
〖问9〗两次析出DNA的方法分别是什么？原理分别是什么？
【讲述】第一次是加蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使DNA析出；第二次是加入冷酒精，因为DNA不溶于酒精溶液。
〖问10〗三次溶解DNA的液体分别是什么？原理分别是什么？
【讲述】第一次、第二次都是用浓度为2mol ( http: / / www.21cnjy.com )/L的氯化钠溶液，第三次用的是0。015mol/L的氯化钠溶液。其原理是DNA在氯化钠中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0。14mol/L时，DNA的溶解度最低。2mol/L的氯化钠溶液和0。015mol/L的氯化钠溶液对DNA的溶解度都比较高。
探究二 DNA的鉴定
阅读课本P57继续探究的相关内容，思考并小组讨论下列问题：
〖问11〗鉴定DNA时为何要用两支试管？其现象分别是什么？
【讲述】其中不加DNA的试管起对照作用。该试管溶液不变色，另一支加有DNA的试管溶液变蓝色。
〖问12〗DNA鉴定采用了什么实验方法？
【讲述】二苯胺法鉴定DNA的方法，
〖问13〗鉴定时蓝色的深浅与溶液中DNA的含量是否有关。
【讲述】鉴定时蓝色的深浅与溶液中DNA的含量多少有关？
〖问14〗为什么要加50mL的冷酒精？
【讲述】因为DNA不溶于冷酒精，而其他物质可以溶解在酒精中，使含杂质较少的DNA丝状物可以析出,悬浮于溶液中。
七、板书设计
第一节 探索遗传物质的过程
二、提取DNA
（一）提取DNA的原理
1.析出溶解在NaC1溶液中的DNA。
2.用冷酒精提取出含杂质较少的DNA。
（二）DNA的粗提取
1.破碎细胞，释放DNA
2.去除滤液中的杂质
（1）溶解细胞核内的DNA
（2）DNA的析出
3.DNA的初步纯化
（三）DNA的鉴定原理与方法：DNA在沸水浴时被二苯胺染成蓝色。
八、教学反思
通过上节课：DNA是主要的遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传物质的学习，学生已经知道了证明DNA是主要遗传物质的实验证据。那么，DNA究竟是什么样的物质呢？通过本实验操作，使学生对DNA有一定的感性认识，使学生进一步了解DNA的物理化学性质，让学生掌握DNA粗提取的方法以及DNA鉴定的方法和原理。并在实验过程中，让学生了解确定实验设计思路、正确选择实验方法的重要性，让学生经历了一次科学探究活动。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。第三节 基因控制蛋白质的合成
一、教学目标
1.知识目标：
（1）“中心法则”的概念及发展。
（2）DNA与RNA的异同。
（3）染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质。
（4）基因控制蛋白质合成的过程和原理。
（5）遗传信息和“密码子”的概念
2.能力目标：
（1）运用已有的知识和经验提出假说。
（2）运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
3.情感、态度和价值观目标：
（1）体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。
（2）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。
二、教学重点难点
重点：
（1）基因控制蛋白质合成的过程和原理。
（2）中心法则的理解与体会。
难点：
（1）基因控制蛋白质合成的过程和原理.
（2）基因、蛋白质与性状的关系。
三、教学方法
1.充分利用“积极思维”，让学生通过对实例的分析和讨论来理解遗传密码的破译。
2.合理组织探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题。
3.采用资料分析的方法，让学生亲身感受科学发展的过程。
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）仔细阅读教材，了解各个知识点间的内在关系，能简洁、清晰地概述转录和翻译的过程。
（2）收集基因控制蛋白质合成的相应素材，去感知基因表达是一个多层次的、动态的相互协调和配合的过程。
2.教师的教学准备：
（1）将本节知识及时进行归纳、粊和总结。
（2）将教材中的图片制作成课件或动画，利于学生对抽象知识的理解。
（3）收集学生感受的到或亲历的遗传现象生活实例，分析其本质原因，突破“基因、蛋白质与性状的关系”。
五、课时安排：1课时。
六、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：听说过“马无夜草不肥”吗 ( http: / / www.21cnjy.com )？减肥瘦身的人晚上节食效果好，这些都与生物体内的一种促进脂肪堆积的蛋白质BMALI有关，这种蛋白质的量在晚上10点到次日凌晨2 点含量较高，而白天很少。
教师：DNA分子是怎样控制遗传性状的呢？现代遗传学的研究认为，基因是决定生物性状的基本单位。那么，基因与DNA有什么关系呢？
学生：基因是有遗传效应的DNA片段。
教师：基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的表现。基因是怎样控制蛋白质的合成过程呢？就是这节课所要学的内容。（课件展示）
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 从基因到蛋白质
阅读课本P68-P72边做边学相关内容，并结合图4－10、图4－12和图4－14，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗对基因概念的理解要点是什么？
【讲述】基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。此概念有三个要点：
①基因是有遗传效应的DNA片段。这 ( http: / / www.21cnjy.com )就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
②基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位。举例：紫茉莉红花的基因控制红花性状，开红花。狗的直毛有直毛基因控制；人的黑发有黑发基因控制。
③基因是控制性状的遗传物质的 ( http: / / www.21cnjy.com )结构单位。控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达，故基因是结构单位。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。
〖问2〗基因不同的实质是什么？
【讲述】基因不同的实质：不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序
〖问3〗DNA、基因、染色体、脱氧核苷酸、蛋白质。你能说出上述关键词间的内在联系吗？
【讲述】染色体由DNA和蛋白质构成，DNA分 ( http: / / www.21cnjy.com )子上有遗传效应的片段即基因，基因可控制蛋白质的合成，脱氧核苷酸是基因和DNA的基本组成单位。
〖问4〗密码子与反密码子关系如何？它们分别在什么位置？
【讲述】密码子与反密码子互补配对。密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
〖问5〗根据每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，能否判定tRNA与氨基酸之间是一一对应关系？并分析原因。
【讲述】不能。虽然一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可能被多种tRNA转运。
〖问6〗转录中模板DNA链的碱基是A、G、C、T是如何与信使RNA中碱基A、G、C、U互补配对呢
【讲述】（1）DNA分子中碱基互补配对原则来；即A与T配对，G与C配对。
（2）从形成过程可看出，是mRNA中的U碱基与DNA分子中的A碱基进行配对。
（3）通过转录，DNA分子的遗传信息（即碱基排列顺序）就传递给了信使RNA。
〖问7〗游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢
【讲述】需要一种搬运工具搬运--即另一种R ( http: / / www.21cnjy.com )NA（转运RNA,即tRNA）。转运RNA种类很多，但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基，能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基（即密码子）配对。
〖问8〗转录时，为什么只能以DNA的一条链为模板？
【讲述】1961年，韦斯等发现离体系统的双链 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA都可以作为模板，合成不同的RNA分子。以后，马默在侵染枯草杆菌的噬菌体实验中发现，DNA分子两条链中只有一条具有转录功能，这条具有转录功能的链叫做模板链或有意义链。应该指出，在一条包含有若干个基因的DNA分子中，各个基因的有意义链，并不都在同一条链上，也就是说，它们各自具有自己的有意义链,即有的基因有意义链是3′→5′单链（基因B）；有的基因有意义链是5′→3′单链（基因A、基因C）。所以说，DNA双链中的一条链对某些基因来说是有义链，而对另一些基因来说，则是反义链。（如本图DNA中的5′→3′单链对基因A、基因C而言是模板链，而对基因B而言则是非模板链。） 由此可知，某个基因只能始终以特定的某一条链为模板，转录形成一种特定的信使RNA。因为一个DNA分子中往往有多个不同的基因，因此，一个DNA分子可以转录形成多种信使RNA，从而控制合成多种蛋白质。（因此，确切的说，信使RNA是以基因中的一条链为模板转录而来的，并非是以DNA的一条整链转录形成的。）
〖问9〗什么是基因表达？
【讲述】：基因不仅可以通过复制 ( http: / / www.21cnjy.com )把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状，遗传学上把这一过程叫做基因的表达。如：
探究二 基因对性状的控制及人类基因组计划
阅读课本P72－P734的相关内容，并结合图图4－15，思考并小组讨论下列问题：
〖问10〗什么是信息流
【讲述】遗传学上，将遗传信息的流动方向称为信息流 。
〖问11〗根据克里克的“中心法则”简要说明信息流。
【讲述】
遗传信息可从DNA流向DNA——DNA的自我复制
遗传信息可从DNA流向RNA——转录过程 细胞生物
遗传信息可从RNA流向蛋白质——翻译过程
遗传信息可从RNA流向DNA——逆转录过程（病毒中出现）
遗传信息可从RNA流向RNA——RNA的自我复制（病毒中出现）
〖问12〗所有RNA病毒的遗传信息传递途径都相同吗？试分析原因。
【讲述】不相同。有的RNA病毒可以进行RNA ( http: / / www.21cnjy.com )的自我复制，遗传信息由RNA流向RNA；有的RNA病毒内有逆转录酶，可以以RNA为模板合成DNA，即遗传信息由RNA流向DNA。
〖问13〗为什么说生物的一切遗传性状都是受基因控制的？
【讲述】因为基因中的脱氧核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中碱基排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。
〖问14〗请同学们举例说明基因对性状控制的方式有哪几种？
【讲述】（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状，举例：酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等。
（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状，举例：控制血红蛋白结构的基因不正常，就会合成结构异常的血红蛋白而患病等。
〖问15〗在所学过的知识中，可以体现出“碱基互补配对原则”的地方有哪五个？
【讲述】DNA的结构；DNA的复制；DNA的转录；遗传密码的翻译；逆转录。
〖问16〗人类基因组计划的研究对象为什么是２４条染色体？人类基因组计划的目标是什么？
【讲述】人类基因组一般是指 ( http: / / www.21cnjy.com )核基因组，人类体细胞的细胞核中含有46条染色体（23对同源染色体）。人类属于XY型性别决定类型，X、Y为异型的同源染色体，其上所含的遗传信息有所不同，所以人类基因组计划研究的是24条染色体，即22条常染色体和X、Y性染色体。
人类基因组计划的目标就是绘制四张图：遗传图、物理图、序列图、转录图，每张图均涉及人类的一套染色体。
〖问17〗水稻的体细胞内有24条染色体，它的一个基因组中有几条染色体？果蝇的体细胞有8条染色体，它的一个基因组中有几条染色体？
【讲述】水稻基因组由12条染色体组成。果蝇的基因组是5条＝3＋X＋Y。
七、板书设计
第三节 基因控制蛋白质的合成
一、从基因到蛋白质
1.基因是有遗传效应的DNA片段
（l）基因的概念：三个要点
（2）基因的位置：在染色体上呈直线排列
（3）基因的化学组成
（4）基因不同的实质
2.转录
（1）场所:细胞核
（2）过程;以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（3）目的:传递遗传信息。
3.翻译
（1）场所:细胞质的核糖体。
（2）过程:以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
（3）目的:传递遗传信息
二、基因对性状的控制
1.中心法则
2.基因对生物性状控制的方式
三、人类基因组计划
八、教学反思
本节内容较为抽象和理论化，所以我采取 ( http: / / www.21cnjy.com )的方法主要是给学生提出问题，让学生多动手去解决问题，解决新问题的同时，又注意联系旧知识，这样可以使学生能形成较完整的知识网络。同时，通过课件的动画演示转录和翻译的全过程，让学生能够更直观的了解基因表达的过程，把抽象的问题形象化。并能收到较好的教学效果和基本实现以下几个教学目标： 培养学生自学能力和表达能力；培养学生解决问题的动手能力；培养学生的探索精神和团体协作精神；帮助学生建立自信心。
表达
复制
亲代信息
子代信息
子代性状
有性生殖
个体发育第五节 关注人类遗传病
一、教学目标
1.知识目标：
（1）举例说出人类遗传病的主要类型。
（2）进行人类遗传病的调查。
（3）说出人类遗传病的产生原因、监测和预防的方法。
2.能力目标：
（1）搜集和交流人类常见遗传病资料、图片。
（2）运用遗传学知识解释现实中常见遗传病的病因。
（3）教师精心设计智能训练和反馈.培养学生理论联系实际的能力。
3.情感、态度和价值观目标：
（1）通过研究性学习，获得亲身参与探究的体验。
（2）扮演研究性学习的角色，体验合作学习的快乐。
（3）认同人类遗传病对家庭、社会带来的影响，增强责任感。
二、教学重点难点
重点：
（1）人类常见遗传病的类型以及遗传病的监测和预防。
（2）判断常见遗传病的类型，说出各类单基因病的遗传方式和风险率。
（3）如何开展及组织好人类遗传病的调查。
难点：
（1）如何开展及组织好人类遗传病的调查。
（2）研究性学习过程的实施。
三、教学方法
1.小组合作学习法、资料收集法、角色扮演法、评价法。
2.通过问题引导学生探究和自主合作学习。
3.采用资料分析的方法，让学生亲身感受科学发展的过程。
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）针对提纲预习，分组收集相应的资料和图片，并制成PPT。
（2）展示制作的PPT，完成教学反馈。
2.教师的教学准备：
（1）编写学习提纲，要求给学生按提纲预习，查找资料、图片。提纲内容包括：举例说出常见遗传病的类型；分组收集常见的遗传资料图片，制作PPT。
（2）收集一些知名人物所患遗传病类型。
（3）布置学生根据遗传病知识编写一则遗传病剧本。
（4）布置研究生学习活动要求。
五、课时安排：1课时。
六、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：前面我们对遗传问题进行 ( http: / / www.21cnjy.com )了学习、知道了主要的遗传物质是DNA，控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因，以及遗传的三个基本定律和伴性遗传。可见遗传的问题很复杂。回忆人类遗传病的概念，并举例说明什么样的疾病属于遗传病？
教师：感冒发热是不是遗传病？为什么？
学生讨论：遗传病是由于人 ( http: / / www.21cnjy.com )的生殖细胞或受精卵里遗传物质发生改变而引起的人类遗传性疾病，而感冒发热是由感冒病原体引起的传染病，两者有着根本的区别。
教师：近年来，随着医疗技术的发展和医药卫 ( http: / / www.21cnjy.com )生条件的改善，人类传染性疾病已得到控制，而人的生殖细胞或受精卵里的遗传物质在数量，结构或功能上发生改变，使由此发育成的个体患先天性遗传病，其发病率和死亡率却有逐年增高的趋势。今天，我们来学习这方面的知识。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 人类基因遗传病
阅读课本P85边做边学相关内容，并结合图4－24，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗人的胖瘦是由基因决定的吗？
【讲述】人的胖瘦是由多种原因造成的。有 ( http: / / www.21cnjy.com )的肥胖病可能是由遗传物质决定的，有的可能是后天营养过多造成的，但大多数情况下，肥胖是由于遗传物质和营养过多共同作用的结果。
〖问2〗有人认为“人类所有的病都是基因病”，你能说出这种提法的依据吗？你同意这种观点吗？
【讲述】有人提出“人类所有的病都是基因 ( http: / / www.21cnjy.com )病”。这种说法依据的可能是基因控制生物的性状这一生物学规律。因为人体患病也是人体表现出来的性状，而性状是由基因控制的，从这个角度看，说疾病都是基因病，是有一定道理的。然而，这种观点过于绝对化，人类的疾病并不都是由基因的缺陷引起的，如大肠杆菌引起的腹泻，就不是基因病。
〖问3〗请同学们简述人类遗传病产生的原因。
【讲述】（1）是由于人类染色体的 ( http: / / www.21cnjy.com )变异（数目或结构的改变）造成的，如染色体数目的增加或减少造成人类的遗传疾病；（2）是由于基因结构的改变，造成人体中一些重要酶的合成出现障碍或是细胞形态结构的改变等，如白化病、镰刀型细胞贫血症、色盲等。但也有一些遗传病除了受遗传物质的控制同时还受到环境条件的影响而造成的，特别是一些多基因遗传病。
〖问4〗人类遗传病分为哪几类？
【讲述】人类遗传病可分为人 ( http: / / www.21cnjy.com )类基因遗传病和人类染色体遗传病。其中人类基因遗传病又分为单基因遗传病和多基因遗传病。单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病。一类单基因遗传病是由显性致病基因引起的，如软骨发育不全、抗维生素D佝偻病；另一类单基因遗传病是由隐性致病基因引起的，如黑尿症。多基因遗传病是指由多对基因控制的人类遗传病，如腭裂、无脑儿、原发性高血压和青少年型糖尿病等。
〖问5〗人类遗传病都是先天性疾病吗？举例说明。
【讲述】不都是 如精神分裂症往往是人出生后在生活中因受某种刺激而引发精神分裂表现。
〖问6〗先天性疾病都是遗传病吗？举例说明。
【讲述】不都是，如某些先天性心脏病是由于孕妇在妊娠期间误服某些致畸药物所致。
〖问7〗携带遗传病基因就一定会发病吗？
【讲述】携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病，如白化病基因携带者；不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病，如染色体异常遗传病。
探究二 人类染色体遗传病
阅读课本P86－P87的相关内容，并结合图图4－26、4－27和图4－28，思考并小组讨论下列问题：
〖问8〗21三体综合征患者能生出正常孩子吗？简要分析原因。
【讲述】能，但可能性仅为1/2。因为21三体综合征患者产生正常配子的概率为
〖问9〗常见的染色体异常遗传病类型有哪些？
【讲述】
( http: / / www.21cnjy.com )
〖问10〗多基因遗传病和染色体异常遗传病的区别是什么？
【讲述】多基因遗传病是由多对基因控 ( http: / / www.21cnjy.com )制的人类遗传病，它在兄弟姐妹中的发病率并不像单基因遗传病那样，发病比例是1/2或1/4，而远比这个发病率要低，约为1%—10%。多基因遗传病常表现出家族聚集现象，且比较容易受环境因素的影响。目前已发现的多基因遗传病有100多种，如唇裂、无脑儿、原发型高血压及青少年型糖尿病等。
如果人的染色体发生异常，也可 ( http: / / www.21cnjy.com )引起许多遗传性疾病。比如染色体结构发生异常，人的第5号染色体部分缺失而患病，患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而取名为“猫叫综合症”；又比如染色体的非整倍体变异，人的第21号染色体为3条的，患者智力低下，身体发育缓慢，外眼角上斜（银幕出示“21三体”综合症患儿图），口常半张，即为“21三体”综合症，此患者体细胞中为47条染色，即45＋XY；又比如女性中，患者缺少一条X染色体（44＋X）出现性腺发育不良症等等。
探究三 遗传病的监测和预防
阅读课本P87－P88的相关内容，并结合图图4－29和图4－30，思考并小组讨论下列问题：
〖问11〗人群中的性状很多，选择身高进行遗传调查合适吗
【讲述】不合适。首先要明确人的身高受遗传和营养等多种因素影响，因此不应该对此进行调查研究。调查时宜选用发病率较高的单基因遗传病。
〖问12〗侏儒症、呆小症、巨人症是不是遗传病？是什么原因引起的？
【讲述】侏儒症是幼年生长激素分泌不足导 ( http: / / www.21cnjy.com )致的。呆小症是由于幼年甲状腺素分泌不足导致的。巨人症是由于幼年生长激素分泌过多导致的。它们的共同点是遗传物质没有改变，不是遗传病，是由于激素分泌异常造成的。
〖问13〗什么是直系血亲？
【讲述】指有直接血缘关系的亲属，也就是生育 ( http: / / www.21cnjy.com )自已的与自已生育的上下各代亲属。常常从自已算起，向上数三或四代和向下数三或四代，直系血亲可以分为父系、母系、子系和女系。父系长辈包括：父母、祖父母、曾祖父母等；母系长辈包括母亲、外祖父母、曾外祖父母等；子系包括儿子、孙子、孙女、曾孙子、曾孙女等；女系包括女儿、外孙子、外孙女、曾外孙子、曾外孙女等；
〖问14〗什么是旁系血亲和三代以内的旁系血亲？
【讲述】旁系血亲是指直系血亲以外，在血缘上有共同祖先的亲属。
三代以内的旁系血亲：是指 ( http: / / www.21cnjy.com )与祖父母（外祖父母）同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属，如兄弟姐妹、堂兄弟姐妹、表兄弟姐妹、叔、伯、姑、舅、姨、侄子、侄女、外甥、外甥女等
〖问15〗调查红绿色盲遗传方式，是否应该把调查表发给所有的同学
【讲述】不是。调查遗传方式应该从患者家系中调查。应该把调查表发给本人是红绿色盲或家系中出现红绿色盲的同学。
〖问16〗基因检测可以确定胎儿的基因型。有一 ( http: / / www.21cnjy.com )对夫妇，其中一人为X染色体上的隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现正常，妻子怀孕后，想知道胎儿是否携带致病基因，请回答：
〖问16〗若丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测吗？为什么？
【讲述】需要。因为表现型正常的女性有可能是携带者，她与男患者婚配时，男性胎儿可能带有致病基因。
〖问17〗当妻子为患者时，表现正常胎儿的性别应该是男性还是女性 为什么
【讲述】女性。女患者与正常男性婚配时，所有的女性胎儿都有来自父亲的X染色体上的正常的显性基因，因此表现正常。
〖问18〗近亲结婚有哪些危害？
【讲述】有些很罕见的遗传病往往 ( http: / / www.21cnjy.com )在父母双方的家族中都找不到任何发病者，那么这类疾病是怎样产生的呢？研究表明，我们体内的遗传物质 包含几万对基因，每个人都或多或少带有几个不良基因。这些不良隐性基因平时隐藏不露，只有当夫妇两人的不良基因碰巧是同一个基因配成对时，孩子才会发病。由于这种可能性很小，这类隐性遗传的疾病的发生率仅在几万分之一以下。若近亲结婚，夫妻就很有可能拥有相同的不良基因，这些基因配成对的可能性就增加了数十倍，甚至成百倍。 因此，越是罕见的遗传病，近亲结婚所生患儿的比例就越大。
〖问19〗遗传病与先天性疾病、家族性疾病有什么区别和联系？
【讲述】
遗传病：是指近亲代的致病基因传给子代。遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传病有一部分确实是在出生时即表现出异常，如耳聋、多指等，但也有相当一部分遗传病出生时并没有表现异常，随着年龄增长才出现异常表现，如血友病、进行性肌营养不良等。
先天性疾病：是指胎儿在母体内已形 ( http: / / www.21cnjy.com )成的疾病，出生时就有。先天性疾病可以是遗传病，也可以不是遗传病。若胎儿在母体内形成疾病时，有遗传因素参与，那么，这种疾病就是遗传病；如果是母体在妊娠期间因外界环境因素影响而使胎儿患病，如，母亲在怀孕期间接触环境有害因素，如农药、有机溶剂、 重金属等化学品，或过量暴露在各种射线下，或服用某些药物，或染上某些病菌，甚至一些习惯爱好，如桑拿（蒸汽浴）和饮食癖好，都可能引起胎儿先天异常，胎儿患的病属于先天性疾病而不是遗传病，因它不遗传给后代。如母亲在妊娠期被病毒感染，胎儿会患先天性心脏病、先天性白内障等。
家族性疾病：遗传病具有家族 ( http: / / www.21cnjy.com )性，但一些具有家族性的疾病并不都是遗传病，基因的传递是遗传病的发病基础。但在同一家族中的不同成员，因其生活在同一个生活环境和条件中，可使这一家族中的不同成员发生相同疾病，也可表现出发病的家族性，但不是遗传病，如夜盲症发病常常是具有家族性，但不是遗传病，而是由于这一家族的饮食条件造成维生素A缺乏而引起的。
七、板书设计
第五节 关注人类遗传病
一、人类基因遗传病
1.单基因遗传病
（1）概念
（2）类型
2.多基因遗传病
（1）概念
（2）特点
二、人类染色体遗传病
1.概念：
2.类型
3.危害
三、遗传病的监测和预防
我国开展优生工作的主要措施有：
1.禁止近亲结婚；
2.进行遗传咨询；
3.提倡适龄生育
4.产前诊断
八、教学反思
1.本节内容所采用研究性学习，研究性 ( http: / / www.21cnjy.com )学习的目的是让学生获得亲身参与研究探索的体验，培养收集、分析和利用信息的能力，学会分享与合作，培养科学态度和科学道德，培养对社会的责任心和使命感，重在引导学生关注自然、关注社会、关注生活，强调理论联系实际、解决实际问题，既能调动学生参与积极性，又能将所学知识加以应用，因此联系教材开展研究性学习更具有实用价值。
2.本节课教学充分运用问题、 ( http: / / www.21cnjy.com )激活、展示、应用和整合这五个要素，以问题为中心构成学习循环圈，充分调动学生学习的积极性、主动性，通过观察、比较发现问题，通过分析、讨论总结规律，通过填充表格形成知识体系，最终帮助学生完成从对知识的初步认识，理解升华到对知识的综合理解和应用，突出本节的重点，突破难点。第一节 探索遗传物质的过程
第1课时
一、教学目标
1.知识目标：
（1）掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理。
（2）从实验中得出的结论（DNA是遗传物质）。
（3）尝试提取DNA。
2.能力目标：
通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
3.情感、态度和价值观目标：
（1）概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。
（2）通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力，发展科学思维和创新的能力。
二、教学重点难点
重点：
（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
（3）DNA的粗提取。
难点：
（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
（2）DNA的粗提取。
三、教学方法
1.利用多媒体以动画形式表现探索DNA是主要遗传物质的全过程，化解教学难点，让学生体验科学研究的思路和方法。
2.结合相应挂图及板书，引导学生分析实验结果，得出结论：只有DNA具有转化作用。
3.阐明T2噬菌体的结构特点、寄生方式，以及同位素示踪技术同时，结合课件进行比较分析，进而确认DNA是遗传物质。
4.以讲述法、谈话法为线索，引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）通过指导学生通读教材，体会“设疑导 ( http: / / www.21cnjy.com )入→问题引导呈现探究过程→讨论实验结果→归纳总结→反馈运用”的学习程序，从而达到落实教学目标的目的；
（2）通过解题过程的辅导，培养学生的科学思维方法和解决问题的能力。
2.教师的教学准备：
（1）根据教学内容设计疑问，引导学生层层递进，让学生“重走探索之路”。
（2）收集新颖素材，设计课件内容，形象直观地介绍实验操作步骤，激起学生对本节内容学习的热情与欲望。
五、课时安排：2课时。
六、教学过程
第一课时
（一）预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：有趣的生物遗传现象：“种瓜得瓜，种豆得豆”；“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”。
亲代配子受精卵子代
学生：（ 2N ） （ 2N ） （ 2N ） （ 2N ）
教师：染色体的数目变化（2N）：
学生：（略）
教师：染色体的成分？
学生：DNA和蛋白质
教师：这两种物质中哪一种是遗传物质呢？
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一 DNA是主要的遗传物质
阅读课本P53-P55相关内容，并结合图4－1和图4－2，思考并小组讨论下列问题：
〖问1〗19世纪末，科学家研究了生物生殖过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程，了解到染色体的活动有一定的规律。据此，有人设想：莫非遗传因子就是染色体，一条染色体就是一个遗传因子？
【讲述】这不可能，因为生物的性状很多，而染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体的数目有限。那么，一定是一个染色体上有许多个遗传因子（基因）。基于这样的认识，1903年萨顿和鲍维里提出遗传因子存在于染色体上的假说。后来事实证明了这一点。
〖问2〗你们认为在证明DNA是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？
【讲述】必须将蛋白质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。
〖问3〗格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的目的是什么？S型细菌的化学组成是什么？
【讲述】研究DNA和蛋白质谁是遗传物质。DNA、蛋白质、多糖等物质。
〖问4〗在格里菲思的肺炎双 ( http: / / www.21cnjy.com )球菌体内转化实验第四组实验中的小鼠体内除了发现无毒性的R型活细菌外, 还发现了少量有毒性的S型活细菌，这能说明什么？
【讲述】无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。
〖问5〗在第四组实验中的小鼠体内出现的有毒性的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这说明这种性状的转化可不可以遗传？
【讲述】这种性状的转化是可以遗传的。
〖问6〗格里菲思在实验过程中找到起“转化因子”作用的物质了吗？你认为他的失误在哪儿？
【讲述】没有。格里菲思没有将S型细菌体内的蛋白质、DNA等物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。
〖问7〗1944年艾弗里的实验分析与结论是什么？
【讲述】DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
（DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
〖问8〗当时的技术是否对艾弗里的实验有影响？
【讲述】艾弗里的试验引起了人们的注意，但是，并不是所有的人都信服这一结果。
因为，艾弗里的试验中提取的DNA的纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。
〖问9〗艾弗里实验的缺陷是什么？
【讲述】艾弗里的试验引起了人们的注意，但是，并不是所有的人都信服这一结果。
因为，艾弗里的试验中提取的DNA的纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。
〖问10〗格里菲思的体内转化实验与艾弗里的体外转化实验相比较在实验设计上有什么不同？
【讲述】艾弗里的体外转化实验在格里菲思实验的基础上，把S型有毒菌的化学成分提取并分离开来，单独鉴别DNA、蛋白质及其它物质在遗传上的作用。
探究二 放射性同位素在探究遗传物质的实验中的应用
阅读课本P55积极思维的相关内容，思考并小组讨论下列问题：
〖问11〗什么是T2噬菌体？
【讲述】一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
〖问12〗1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验研究方法是什么？具体是怎么做的这个实验的呢？
【讲述】放射性同位素标记法.
蛋白质的组成元素：C、H、O、N、S（标记35S ）；
DNA的组成元素：C、H、O、N、P（标记32P）；
①标记噬菌体方法：在分别含有放射性同位 ( http: / / www.21cnjy.com )素32P 和35S的培养基中培养细菌；分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体。
②实验过程：（略）
〖问13〗噬菌体侵染细菌的实验中32P和35S分别存在什么部位？
【讲述】噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：
( http: / / www.21cnjy.com )
〖问14〗该实验说明子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA还是蛋白质遗传的？
【讲述】子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。
（DNA才是真正的遗传物质）
〖问15〗将噬菌体用放射性元素做标记的方法具体是什么？
【讲述】把宿主细胞分别培养在含有3 ( http: / / www.21cnjy.com )5S和32P的培养基中，宿主细菌在生长过程中，就分别被35S和32P所标记。然后，赫尔希等人用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P标记的细菌。噬菌体在细菌细胞内增殖，破裂后释放出很多子代噬菌体，在这些子代噬菌体中，外壳被35S所标记，DNA被32P所标记。
〖问16〗一个典型的噬菌体的生活周期，可以分为几个阶段？
【讲述】可以分为3个阶段：感染阶段、增殖阶段和成熟阶段，这三个阶段又可归纳为10个字，即吸附、注入、合成、组装、释放。
七、板书设计
第一节 探索遗传物质的过程
一、DNA是主要的遗传物质
（一）DNA作为遗传物质具备的条件
1.分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异；
2.能自我复制，前后代保持一定的（连续性）；
3.能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；
4.具有存储巨大数量遗传信息的能力。
（二）核酸（DNA、RNA）是遗传物质的实验证据
证据一：肺炎双球菌的转化实验——DNA是遗传物质
格里菲思细菌转化实验
1.两种菌落的比较
2.实验过程
3.小结
步骤 方法 现象 结论
1 R菌活菌注射 小白鼠正常 R菌无毒性
2 S菌活菌注射 小白鼠死亡 S菌能使小白鼠致病
3 S菌高温灭活 小白鼠正常 加热杀死的S菌不使小白鼠致死
4 高温灭活：S菌+R菌 小白鼠死亡 死亡的S菌中可能有使R菌转化因子
5 提取4实验死鼠 发现S活菌 死亡的S菌能使R菌转化为S菌
证据二：艾弗里的体外转化实验——DNA是遗传物质
结论：只有加入DNA的一组出现了S型细菌，说明DNA是遗传物质。
证据三：噬菌体侵染细菌的实验
蔡斯和赫尔希的实验方法：用同位素标记法
八、教学反思
在教学过程设计中，根据学生已有的知 ( http: / / www.21cnjy.com )识基础，依照学生的认知规律，在教师的主导下，灵活利用媒体有步骤、分层次地创设问题情境，引导学生探究、发现，得出结论，从而让学生初步学习到科学研究的方法，达到了掌握知识、培养能力的目的。通过噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验和烟草花叶病毒重建实验，得出DNA是主要遗传物质这一结论，并在实验过程中，让学生了解确定实验设计思路、正确选择实验方法的重要性，让学生经历了一次科学探究活动。在较好地实现了设定的教学目标的基础上，培养了学生的探究精神和创造性思维。
S型活细菌
多糖
脂类
蛋白质
RNA
DNA
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
R
R\S
R\S

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