生物第7单元 生命的延续与进化第22章 生物的遗传与变异第1节 生物的遗传集体备课ppt课件
展开第22章 生物的遗传与变异
第1节 生物的遗传
（第1课时）
一、教学目标：
描述染色体、DNA和基因之间的关系；了解性状、相对性状的概念；了解基因和性状之间的关系。
通过对性状的调查和图片、图示的观察，初步具有一定的解决问题的能力。
尝试运用遗传学知识解释一些遗传现象。
二、教学重点：
理解性状与染色体、DNA和基因之间的关系。
三、教学难点：
1. 区分性状与相对性状；
2. 理解性状与染色体、DNA和基因之间的关系。
四、教学准备：
学生课前调查父母与自己的相同特征，完成课本第2页表格。
五、教学过程：
教师活动 | 学生活动 |
多媒体展示图片：
①金丝猴的后代还是金丝猴 ②梅花鹿的后代仍然是梅花鹿 ③成龙和他儿子之间有很多相像的地方 ④张韶涵和她妈妈也长得非常像 这些图片都显示了遗传的力量。事实上我们和父母之间也存在着很多的相似特点，课前已经让学生调查了家庭成员的特征，并完成了书本第2页的表格。请学生展示自己的预习成果。
| 通过图片观察，让学生感受遗传的力量。
学生展示汇报自己提前预习的成果，与同学分享自己与父母的相似之处。
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一、性状和遗传的概念 什么是性状？孩子和父母之间有很多的相同特征，你能尝试用自己的语言描述性状的概念吗？ 小结：遗传学家把生物体的形态结构特征和生理特征都称为性状。 什么是遗传？ 小结：生物体亲代的性状在子代表现的现象，就叫遗传。遗传是生命的基本特征。生物通过生殖和遗传维持种族的延续。 同种生物的同一性状的不同表现称为相对性状。图示： 番茄的红果与黄果
豌豆的圆粒与皱粒 兔的白毛与黑毛
思考：下列哪些属于相对性状？你能把不属于相对性状的改为相对性状吗? 1、人的黄皮肤和黑眼睛； 2、双眼皮和大眼睛； 3、小眼睛和大嘴巴； 4、鹰嘴鼻和平直鼻； 5、金鱼的透明体色与不透明体色 6、李的果实表面是光滑，桃有的带毛。 7、同样是生长成熟的鱼，鲤鱼个体较大，鲫鱼个体较小。
| 学生通过小组讨论总结出性状和遗传的概念。
与同伴合作，看看你的这些性状的与其他同学比一比，看你们的表现是否相同。总结相对性状的概念。
通过图片的观察进一步了解相对性状。
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二、DNA、基因和染色体 1.遗传物质 父母的许多性状为什么会出现在我们的身上呢？ 一生物的性状是通过生殖细胞遗传给后代的。精子和卵细胞都没有携带任何性状，那么，父母究竟把什么东西传给了后代，才使子女像父母呢？ 遗传物质 什么是遗传物质？ 小结：生物的遗传物质主要是脱氧核糖核酸，简称DNA。DNA主要存在于细胞核内的染色体上。
2.什么是染色体？ 染色体是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体，易被碱性染料染成深色，所以叫染色体（染色质）。染色体是由蛋白质和DNA组成的。 观察列表： 生物 染色体数目 体细胞 生殖细胞 人 46条 23对 23条 牛 30条 15对 15条 水稻 24条 12对 12条 玉米 20条 10对 10条 小结：各种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的；每种生物的染色体有自己独特的特点。
3.基因 DNA如何控制生物性状？ 小结：基因是包含遗传信息的DNA片段，它们位于细胞的染色体中。遗传性状是由基因控制的。 基因、DNA和染色体图示 |
观察图片及文字了解人体的遗传物质是通过生殖的方式遗传的，生殖过程中控制遗传性状的遗传物质是DNA 。
通过图表观察，让学生总结出染色体的特点。
观察图片了解基因、DNA和染色体三者之间的关系。 |
三、基因的传递 子代细胞中的成对染色体分别来自何处？试解释自己与父亲和母亲在某些性状方面的相似性？
小结：控制生物性状的基因主要存在于细胞核内的染色体上。受精卵中的每一对染色体，一条来自父亲，另一条来自母亲，由受精卵经过发育形成的孩子的细胞中就具有了父母双亲的染色体或者说父母双亲的基因。而生物的性状由基因控制，所以自己和父母有相似性。 |
小组合作，讨论图示内容，总结出子女的染色体组成特点，解释自己与父亲和母亲在某些性状方面相似的原因。
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总结： 生物体亲代的性状在子代表现的现象叫做生物遗传。遗传是生命的基本特征。生物通过生殖和遗传维持种族的延续。 染色体携带基因通过生殖过程从亲代传到下一代。 | 学生自主总结本节课所学内容。 |
检测反馈：
1.染色体主要由 DNA 和蛋白质组成; 2.DNA上有许多控制生物性状的基本单位叫基因。
| 习题检测学生学习情况。 |
附：DNA是遗传物质的发现过程
Griffith的转化实验
从19世纪中期到本世纪初，科学家们都认为遗传物质是蛋白质，19世纪后期，人们在显微镜下观察到了染色体。
1928年英国Frederick Griffith的转化实验导致了遗传物质的发现。他所用的肺类双球菌（Streptococcus pneumoniae）是一种光滑型（S型），在其细胞壁的外面有一个多糖的荚膜，S型双球菌感染小鼠会导致小鼠患败血症而死亡，但加热杀死S型双球菌后再感染小鼠是不会引起患病。R型肺炎双球菌的外面没有荚膜故称为粗糙型，R型菌感染小鼠是不会引起小鼠的死亡，但如果将R型菌和加热杀“死”的S型菌混合后感染小鼠能引起小鼠死亡（图9-1），并在其心血中检出有活的S型细菌。Griffith认为实验的结果是由于那些加热杀死的S细菌的存在导致那些活的R细菌发生转化作用（transformation），从而使R型恢复了生成荚膜的能力。三年后发现只须在有加热杀死的S细菌的存在，也可导致R型双球菌在体外发生转化。又过了两年，进一步证明只须对S细菌的提取液加到生长着的R型细菌培养物中，同样也能发生转化。那么提取物中究竟是什么物质使S细菌发生转化呢？Griffith 最初认为“接种物中的死细菌可能提供了某些特异的蛋白质为食料，使R型细胞能制造荚膜，还有人提出：病毒说和感染性诱变因素等假设。Oswald Avery，C.M.Macleod 和M.Mccarty在前人工作的基础上，经过了十年的努力，终于完成了体外转化实验，弄清了这种转化因子的化学本质是DNA，而不是蛋白质或其它的大分子。他们将SⅢ 加热杀死后，分离提取多糖、脂类、RNA、蛋白质、DNA等分别加入R菌中，培养后，仅加入S Ⅲ DNA的RⅡ发生转化，产生了R和S。同时他们还用不同酶来处理提取物，观察对实验的影响，结果仅在DNA中加入一种使DNA降解的酶时就不能发生转化了。酶的加入不仅是一种反证，同时也说明即使在DNA不纯的情况下，比如带有少量的蛋白等，也能雄辩地证明使RⅡ发生转化，产生SⅢ 的因素唯有DNA，而不是任何别的物质。但当时人们仍不相信这一结论，这是由于：
（1）虽然R.Feulgen (1924年) 已证明了DNA是染色体的主要组分之一，但人们仍然认为遗传和染色体上的蛋白质有关。因认为蛋白分子量大，结构复杂，其中二十种氨基酸不同的排列组合将是个天文数字，可以作为一种遗传信息，且在不同生物体中的同源蛋白之间在结构的特异性上存在着极大的差异。而DNA分子量小，只含4种不同的碱基，人们一度认为不同种的有机体的核酸只有微小的差异，因而形成一种观念，基因和染色体的活性成分是蛋白质。
（2）认为转化实验中DNA并未能提得很纯，还附有其它物质，可能正是这些少量的特殊蛋白在起转化作用。当时人们难以忘记二十年前著名的生化学家Willstatter由于不能将酶提纯而错误宣称酶不是蛋白的沉痛教训，担心重蹈覆辙的心理增加了人们对Avery等实验结果的怀疑。
（3）也有人认为即使转化因子确实是DNA，但也可能DNA只是对荚膜形成起着直接的化学效应，而不是充当遗传信息的载体。由于以上原因Avery的重大发现却未能引起人们的重视，即使到1949 Hotchkiss证实了和荚膜无关的细菌性状也能转化，用实验证明了DNA已提得很纯，其中蛋白质的污染已降到0.02%，这种纯的DNA仍可转化，且纯度越高转化效率也愈高，但仍未能改变人们的观点，直到1952年Hershey-Chased 实验发表才使人们信服。
（4）Hershey-Chase 的噬菌体实验
（5）Avery及其同事的体外转化实验是十分精确和严密的，但很多的科学家仍不相信DNA是遗传物质，所幸的是在Avery去世（1955）前，终于在1952年由于Hershey-Chase的实验使DNA是遗传物质的结论得到了进一步的证实。这一突破性的实验是受到T.F.Anderson两项发现的启发，即1949年Anderson发现将T-偶数噬菌体悬液骤然用蒸馏水稀释，使其受到渗震作用时，噬菌体释放出DNA留下头部中空的噬菌体的空壳；（2）噬菌体用尾部吸附到细菌表面上，形成动力学不稳定的联结，用组织搅碎器剧烈搅拌就可以阻碍侵染作用。Herriott (1951) 发现这种释放了DNA的噬菌体空壳仍可吸附到细菌上。这些发现为噬菌感染实验打下了基础。当时已知T2噬菌体是由蛋白质外壳和内部的DNA组成。蛋白质中含有硫而不含磷，DNA中含磷而不含硫，所以Hershey等分别用同位素35S 和32P ，来标记T2的蛋白外壳和DNA。他们首先将T2噬菌体分别感染在含有32P和35S培养基中的两组E.coli，细胞裂解后分别收集裂裂菌液，经标记后再分别感染E.coli，感染后培养10分钟，用Waring氏搅拌器剧烈搅拌使吸附在细胞表面上的噬菌体脱落下来，再离心分离，细菌是在沉淀中，而游离的噬菌体悬浮在上清液中。经同位素测定，上清液中35S的含量为80%，沉淀中含量为20%，这表明蛋白质的外壳脱落下来，并未进入细胞中，沉淀中的20%可能由于少量的噬菌体经搅拌后，仍吸附在细胞上所致。而32P相反在沉淀中含有70%，而在上清液中仅有30%。表明噬菌体感染细菌后将带有32P的DNA已注入细胞中，可能还有少部分噬菌体尚未将DNA注入宿主就被搅拌了下来，所以上清液中约有30%的32P。这个实验的结果，进一步证实DNA是遗传物质，而不是蛋白质。鉴于当时已有许多研究者已开始注意到DNA，因此和Avary的时代不同，他们的结论很快得到了承认，Hershey也因此荣获了1969年诺贝尔医学生理奖。
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