第2节 基因在亲子代间的传递

第二节基因在亲子代间的传递

【教学目标】

1．知识与能力：

(1)知道基因主要分布在细胞核内的染色体上；

(2)了解染色体、DNA和基因之间的关系；描述生殖过程中染色体的变化；

(3)明确基因经生殖细胞在亲子代间的传递；

(4)理解基因的传递规律。

2．过程与方法：通过观察分析图片资料、录像资料，引导学生理解性状的遗传是基因在亲子代间传递的结果。教给学生把基因传递的复杂问题转化成研究染色体传递的简单问题，把抽象的问题具体化。

3．情感态度与价值观：通过对科学史的介绍，学习科学家们严谨求实的科学态度。

【教学重点】

基因、DNA和染色体的关系。

【教学难点】

基因在亲子代间的传递规律。

【课前准备】

每组一根长绳、多媒体课件、DNA双螺旋结构。

【教学过程】

一、复习巩固，引入新课

1．通过上节课的学习，我们初步了解了几个遗传学概念，请连线：

遗传一猪生九崽，连母十个样

变异种瓜得瓜，种豆得豆

性状人的双眼皮或单眼皮

相对性状生物所具有的结构特征、

生理特性、行为方式

2．转基因鼠实验说明性状与基因之间的关系是什么？

答：基因控制生物的性状。

师：生物体的各种性状是由基因控制的，每位同学所具有的特征也是由基因控制的，这些基因从哪里来的？

生：我认为由父母提供的。

二、探究基因和染色体

师：生物体的各种性状都是由基因控制的。性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代。在有性生殖过程中，精子和卵细胞就是基因在亲子间传递的“桥梁”。那么，你认为基因在什么地方？基因通过什么途径由亲代传给子代？

甲：我认为基因在细胞中。

乙：我认为基因在细胞核中。

丙：我也认为基因在细胞核中，并且在生殖过程中，精子和卵细胞的细胞核结合成受精卵的细胞核，由此基因传递到下一代中。

师：好。大家都很有见地。

展示细胞核、染色体、DNA、蛋白质结构关系图。

请大家仔细观察此图，通过此图你可获取哪些信息？

甲：细胞核中含有染色体，染色体由DNA和蛋白质组成。

乙：一条染色体中有一条DNA链，蛋白质嵌在DNA链上。

丙：DNA链卷曲在染色体中。

师：很好，同学们观察得越仔细，收获就越大。我们看到的DNA链，其实是一个DNA 分子，也就是说每条染色体由一个DNA分子和蛋白质构成，每条DNA链长达两米，一个人体内所有的DNA头尾相连就可绕地球好几圈。我们小小的细胞核怎样装下它们呢？现在每个小组都有一根2米长的线，大家集思广益，比一比看哪个小组能将这根线变得最短。注意，不仅变短还要能快速恢复，即能容易地再由短变长。学生分组讨论并操作，做完后举手示意。

请各组派代表上讲台展示，并说明处理方法。

甲：我们组将线反复对折。

乙：我们组像缠毛线球那样缠成一个小球。

丙：我们将线先对折再螺旋缠绕，像家里的电线一样。

丁：我们将线螺旋后再螺旋，这样使它更短。

师：大家可以比较一下，哪一个最短。你先别下结论，我们再让他们将线恢复原状，再看哪一个最快。开始！

四位同学开始行动，其他同学做评委。

[展示DNA双螺旋结构]

最后大家认同丁组的做法。

师：看来每组同学都动了一番脑筋。而最符合要求的是将线多次螺旋。而这与细胞学家的看法一致，确实每条DNA分子经多次螺旋后可将长度缩短为原来的7千分之一。看来咱们同学具备科学家的素质，希望大家继续努力。

师：大家在七年级上册学过，哪个结构中有遗传物质？

生：染色体。

师：那大家推测一下，基因位于染色体的何种成分上，是DAN还是蛋白质？

生：位于DNA中。

师：其实基因就是一小段能控制某一生理功能的DNA区段。(板画一条DNA分子，用彩色粉笔表达出一段基因)这段DNA能控制你是单眼皮还是双眼皮。另一小段能决定你的肤色等等。现在请试用图或表或一句话表示出细胞核、染色体、DNA、基因和性状之间的关系。

生：细胞核中含有染色体，染色体中有DNA，DNA中有基因，基因控制生物性状。

师：对。因此我们称染色体为遗传物质的载体，而基因是控制生物性状的基本单位。每一种生物的细胞中都有独特的一套染色体，包括染色体的数目和形态。(展示经过整理后绘制的人体细胞内的染色体)

仔细观察此图，思考1、通过此图你能获得哪些信息？

甲：人体细胞内有46条染色体。

乙：我认为应该是有23对染色体，因为它画成一对一对的。并且每一对大小、形态差不多。

丙：我还看到，每对染色体染成的颜色也相同。

师：看来同学们观察的非常仔细也善于分析。在生物体的体细胞中，染色体都是成对的存在，并且这两条染色体的形态大小相似，在相同位置上的成分和功能也相似。在体细胞中既然染色体是成对存在，那么位于染色体中的基因呢？

生：也是成对存在。

师：板书画两条染色体，在一条染色体上画一个基因，用A表示；试画出另一个基因，用A表示。

生：画出另一条染色体上的基因。

师：那你推测生物的性状由一个基因控制，还是一对基因控制？

生：由一对基因控制。

师：我们人体有3万到4万对基因，分布在这23对染色体上。那请判断下面这句话是否正确：一条染色体上只有一个基因。

生：肯定不对，我们有3万到4万对基因，而染色体只有46条，每条染色体上就会有许多对基因。

三、基因经精子或卵细胞的传递

师：父母亲大量的基因如何传递到下一代呢？既然染色体是遗传物质的载体，我们先看染色体在生殖过程中会发生哪些变化。每个人的生命可以说是从一个细胞开始，这个细胞是什么呢？

生：受精卵。

师：试用图表示出生殖过程。

学生讨论分析，一位学生代表上黑板上画出来。老师指导补充。

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⎪⎬⎪⎫ 父亲→精子母亲→卵细胞→ 受精卵→子代个体 师：试填写出父母亲体细胞中染色体数目。

生：46条、46条。

师：那精子和卵细胞中有多少条染色体？

生：精子中有46条，卵细胞中有46条。

师：如此算下去，受精卵中应该有多少条？子代体细胞中有多少条？

甲：受精卵中应该有92条，那样子代细胞中也应该有92条。

乙：受精卵中有46条，子代细胞中有46条。

丙：不对，受精卵中的染色体数应该是精子与卵细胞中染色体数之和，为什么少了一半？ 乙：我也说不清楚，可如果照甲说的，子代细胞中有92条，那他的后代染色体数目也会加倍，那样就越来越多，不可能这样。

师：看来这个问题光靠我们想像是无法解答，并且科学家们开始也无法解释清楚，后来是怎样得到答案的呢，请大家阅读教材最后一段。阅读时思考：科学家通过哪种方法解决了这个问题。由此你会得到哪些启示？

学生阅读，讨论，举手回答。

甲：我认为通过仔细观察，并要对观察的结果进行分析得出。

乙：我觉得在研究时要选择合适的实验材料，他选择马蛔虫只有两对染色体，比较好观察，如果他一开始选择人的细胞可能就观察不出来了。

丙：我认为要下结论必须进行多次重复实验，才能说明这个问题，这个结论才具有可靠性。

丁：科学家得出的结论是，在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中，染色体都要减少一半，而且不是任意的一半，是每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞。

师：很好，通过阅读大家不仅知道了解释这个现象的答案，关键是获得了解决问题的方法及技巧，收获很大。

现在大家再回头来看在生殖过程中人的各种细胞中染色体的数目(学生说，教师书写) 生：父母的体细胞中是46条，父亲产生的精子中是23条，母亲产生的卵细胞中是23条，精卵结合后形成的受精卵中含46条染色体，由受精卵发育成的子代个体的体细胞中也是46条染色体，和父母亲体细胞中染色体数目一样。

师：那我们每个人体细胞中46条染色体的来源是什么呢？