《遗传与进化》 4-7章 教学建议 万州上海中学 高二生物备课组

Presentation on theme: "《遗传与进化》 4-7章 教学建议 万州上海中学 高二生物备课组"— Presentation transcript:

1 《遗传与进化》 4-7章 教学建议 万州上海中学 高二生物备课组
高中课程标准实验教科书生物 必修2 《遗传与进化》 4-7章 教学建议 万州上海中学 高二生物备课组

2 遗传与进化 遗传因子的发现 基因和染色体的关系 基因的本质 基因的表达 基因突变及其他变异 从杂交育种到基因工程 现代生物进化理论
人类是怎样认识到基因的存在的？ 基因在哪里？ 基因是什么? 基因是怎样行使功能的？ 基因在传递过程中怎样变化？ 人类如何利用生物的基因？ 生物进化过程中基因频率是如何变化的？

3 第4章 基因的表达 或4课时 第1节 课时 基因指导蛋白质的合成 第2节 课时 基因对性状的控制 第3节 课时 遗传密码的破译（选学）

4 本章重点是基因的表达，中心法则中复制、转录、翻译、逆转录等有关知识，特别是碱基、密码子、氨基酸的相关计算。在教学中要特别注意：
1、注重整合。以“中心法则”为主线，将遗传物质的两大基本功能——“复制与表达”所体现的信息流动过程整合在一起。 2、加强比较。如DNA复制、转录、翻译；DNA和RNA；三种RNA的比较；各类生物遗传信息的传递过程（各种生物的中心法则特点）。 3、巧用图解：通过图解，将遗传信息流动的各阶段由抽象变为直观，有助于对基因表达的本质性理解。 4、结合生活：艾滋病、H1N1、SARS、禽流感、预防免疫、转基因生物等都涉及基因的表达。 5、学会观察、分析、推理的科学方法和正确的思维过程，培养正确分析问题的习惯。

5 以“思考与讨论”贯穿，以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。启发学生逐步深入地思考。
第1节 基因指导蛋白质的合成 以“思考与讨论”贯穿，以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。启发学生逐步深入地思考。

6 真核细胞中： 蛋白质的“装配机器”—— 蛋白质的“生产线”—— 氨基酸的“搬运工”—— tRNA分子比mRNA小的多，分子结构也很特别，RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基叫反密码子。 核糖体 mRNA tRNA

7 基因表达的过程中，通过何种机制使表达得以高效地进行？
原核细胞中转录、翻译的示意图 (原核、真核)多聚核糖体翻译示意图 ①原核细胞中可以边转录，边翻译 ①一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条多肽链的合成。根据多肽链的长短，可判定不同核糖体与mRNA结合的先后顺序 ②由转录出的mRNA的长度，可判定 转录的方向 ③一个mRNA上可以结合多个核糖体（多聚核糖体） ②少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质，提高了蛋白质的合成速率。 ④每一核糖体上翻译出氨基酸序列相同的多肽（同时合成多条相同的肽链）

8

9 真核细胞中复制、转录、翻译的比较 DNA复制 转录 翻译 时间 场所 模板 原料 酶 能量 原则 特点 产物 （遗传信息） （遗传密码）
（生物性状） 细胞分裂间期 生长发育过程 生长发育过程 细胞核 细胞质 细胞核 mRNA为模板 DNA的两条链均为模板 基因的一条链为模板 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 二十种氨基酸 DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 特定的酶等 ATP ATP ATP A-U、T-A G-C ，C-G mRNA与tRNA配对 A-U, G-C A-T、G-C 半保留复制 边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA分子 可以与多个核糖体结合 2个子代DNA分子 多个特定氨基酸顺序的蛋白质 1个信使RNA

10 第2节《基因对性状的控制》 包括:“中心法则的提出及其发展” “基因、蛋白质与性状的关系”

11 遗传信息的转移分为两类： 一类是以DNA为遗传物质的生物 另一类以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递。 ①RNA病毒（如烟草花叶病毒） ②逆转录病毒（如某些致癌病毒）

12 DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓
从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆 编码淀粉分支酶的 基因正常 DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶正常合成 淀粉分支酶不能________ 正常合成 蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高 蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高 淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩 淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓

13 基因、蛋白质与性状的关系的实例 基因 蛋白质 性状 正常的豌豆粒形基因 生成支链淀粉酶 圆粒 非正常的豌豆粒形基因 不能生成支链淀粉酶 皱粒
　　基因 　　蛋白质 　　性状 正常的豌豆粒形基因 生成支链淀粉酶 圆粒 非正常的豌豆粒形基因 不能生成支链淀粉酶 皱粒 正常的人色素基因 生成酪氨酸酶 正常肤色 非正常的人色素基因 不能生成酪氨酸酶 白化病 正常的跨膜蛋白基因 生成正常的跨膜蛋白 正常 非正常的跨膜蛋白基因 不能正常的跨膜蛋白 囊性纤维病 正常的血红蛋白基因 生成正常的血红蛋白 正常红细胞 非正常的血红蛋白基因 不能生成正常的血红蛋白 镰刀型细胞贫血症

14 概念图： 储存于 DNA 转录 含有 属于 编码 翻译 转运

15 第3节 遗传密码的破译（选学） 重在科学方法和科学思维的训练

16 第5章 基因突变及其他变异 5课时 第1节 课时 基因突变和基因重组 第2节 课时 染色体变异 第3节 课时 人类遗传病

17 1、引导学生通过类比推理，理解基因突变的类型，基因突变和基因重组的意义。
2、通过列表，区别基因重组与基因突变。 3、区别理解几种变异和育种方式，并与遗传规律的计算相结合。 4、理解各种概念，理解多倍体与单倍体育种。 5、关于人类的遗传病可与遗传规律中的遗传病的概率计算相结合。遗传系谱与遗传病口诀相结合，轻松判断遗传方式。

18 第1节 基因突变和基因重组 1 、镰刀型细胞贫血症介绍 2 、概念 3 、时期 4 、特点 普遍性 随机性 低频性 有害性 多向性 可逆性

19 第2节 染色体变异 染色体结构变异的类型及每一种类型对染色体上基因的影响是怎样的？ 基因突变 缺失 重复 倒位 易位 属于染色体结构的变异
第2节 染色体变异 染色体结构变异的类型及每一种类型对染色体上基因的影响是怎样的？ 基因突变 缺失 重复 倒位 易位 产生新基因 基因数目减少 基因数目增加 基因排列顺序 基因数目变化 属于染色体结构的变异 在显微镜下可观察到的变异类型 染色体结构的改变 染色体上基因的数目或排列顺序发生改变 生物形状的变异 可导致

20 2．确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 (1)细胞内相同形态的染色体有几条，就含有几个染色体组。 (2)根据基因型来判断 控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组 如基因型AAaBBb／Aaaa? 一个字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体组 (3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算 染色体组的数目＝染色体数÷染色体形态数

21 多倍体的形成 染色体复制 着丝点分裂 4个染色体 无纺锤体形成 若继续进行正常的有丝分裂 染色体加倍的组织或个体 无纺缍丝牵引 8个染色体

22 第3节 人类遗传病 单基因遗传病的类型及特点 类型 遗传特征 典型实例 常染色体显性遗传 遗传与性别无关，男女患病概率相同
第3节 人类遗传病 单基因遗传病的类型及特点 类型 遗传特征 典型实例 常染色体显性遗传 遗传与性别无关，男女患病概率相同 连续遗传；有病双亲可生出无病的孩子 多指、并指、短指、软骨发育不全 常染色体 隐性遗传 一般表现为隔代遗传；正常双亲可生出有病的孩子 白化病、 先天性聋哑、 苯丙酮尿症 伴X 显性遗传 女性患者多于男性 具世代连续性；患者的女儿和母亲一定患病， 抗维生素D佝偻病 男性患者多于女性 交叉、隔代遗传；女患者的儿子和父亲一定患病 红绿色盲、血友病 伴Y遗传 患者都是男性 有父传子、子传孙 外耳道多毛症

23 第6章 从杂交育种到基因工程 4课时 第1节 课时 杂交育种与诱变育种 第2节 课时 基因工程及其应用

24 前５章学习的是遗传和变异的基本原理，本章则涉及基本原理的应用。
生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是必修2的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系，是学习选修3现代生物科技专题中的基因工程专题的基础。育种知识不仅与生产实践有着密切的联系，而且通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。

25 注意“到位而不越位”，关于基因工程的内容，选修课《现代生物科技专题》设有专题，本章讲清楚最基本的原理和方法，举例说明其应用即可，不要过多涉及技术细节，对应用范围的介绍也不求全面。
本章内容围绕遗传学规律在生产生活中的应用展开。通过截取三个具有代表性的阶段，即杂交育种、诱变育种和基因工程，再现了人类对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。 第２节《基因工程及其应用》重点是原理和转基因生物、食品的安全性

26 第1节 杂交育种与诱变育种 甲品种 × 乙品种→F1→F1雌雄个体相互交配→F2人工选择 →对从F2中所选择个体进行测交的检测。
第1节 杂交育种与诱变育种 植物杂交育种 一般方法： 甲品种 × 乙品种→F1→F1自交→F2人工选择→自交→F3→ 人工选择→自交……→性状稳定的新品种 当用植物种子进行有性繁殖时，一定要得到基因型纯合的个体 当植物进行无性繁殖时，只要得到具有优良性状的个体（可是杂合子）即可 动物杂交育种 一般方法： 甲品种 × 乙品种→F1→F1雌雄个体相互交配→F2人工选择 →对从F2中所选择个体进行测交的检测。

27 举例 育种名称 原理和方法 优点 局限性 方法与方法的继承和发展 人工选择 联系基因工程育种 育种 人工杂交 联系单倍体育种 育种 人工诱变
　 优点 　局限性 原鸡 家鸡　　　　　　　　　　 野生水稻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　水稻 人工选择 育种 　　对自然个体汰劣留良，使优良性状逐代积累 　　全靠自然变异，人们只需挑选 　　受自然变异个体少的制约，需用时间等待优良个体出现 联系基因工程育种 矮杆抗病小麦 人工杂交 育种 　　同种个体间杂交，实现基因重组，从后代中选育 　　实现了在同种之间的性状组合 　　只能在同种之间进行； 需代代选育，育种时间长 联系单倍体育种 太空椒 人工诱变 育种 　　用物理、化学方法处理产生新基因 　　能产生前所未有的变异类型 　　变异不定向，要大量处理供试材料 联系基因工程育种 转基因抗虫棉 基因工程 育种 　　在不同生物个体间实现基因优化重组 　　目的性强；克服远缘杂交的障碍　 　　技术条件要求高；未必都能实现；生物安全性困扰 方法与方法的继承和发展

28 杂交育种 若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年? P 高杆抗病 AABB × 矮杆感病 aabb 第1年 单倍体育种 第1年 F1 高杆抗病 AaBb ↓ 减数分裂 第2年 第2年 ↓ × F2 A_B_ A_bb aaB_ aabb 矮抗 配子 AB aB ab ↓ 花药离体培养 第3年 × 单倍体 AB Ab aB ab F3 aaB_ ↓ 秋水仙素 第4年 生长 AAbb aaBB aabb 纯合体 AABB 矮抗 选育出需要的矮抗品种 ↓ ×

29 ↓ ↓ 为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？ ㈠ 杂交育种 ㈡ 单倍体育种 × × P P F1 F1 F2 高杆抗病 DDTT 矮杆感病
第1年 第2年 第3~6年 ↑ 需要的矮抗品种 矮抗 花药离体培养→ P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 DdTt 配子 DT Dt dT dt DDtt ddTT ↓ 纯合体 秋水仙素→ ↑ 需要的矮抗品种 ㈡ 单倍体育种 第1年 第2年

30 第2节  基因工程及其应用 必修二基因工程的教学中，限制酶、DNA连接酶及运载体的功能是重点，但是由于是必修教材，讲述过程中不能涉及太多选修教材的知识，因此就给本节课的授课带来一定的难度，所以上好这节必修课任务就很重了。　　 限制酶的作用可以借助于DNA的结构讲解，并将各个键标上序号，让学生自己探究出限制酶断裂的是那个键，同样，DNA连接酶的作用也是这样，但不同的是，应该让学生自己通过对比找出DNA连接酶的作用以及与限制酶的作用有何不同，注重学生的自主学习。 运载体部分教材中说得非常的简单，但非常的抽象，所以教师应该出示一个形象直观的动画， 学生才能掌握得更扎实。当然，各知识点在跟踪相应的练习题效果会更好。　　

31 第2节  基因工程及其应用 转基因生物和转基因食品的安全性

32

33 第7章 现代生物进化理论 4课时 第1节 课时 现代生物进化理论的由来 第2节 课时 现代生物进化理论的主要 内容

34 1、理解种群、物种、基因交流、生殖隔离、地理隔离等概念；
2、通过实例分析，深刻理解生物进化的理论应用。如农药与细菌、害虫、农作物的抗药性关系等。 3、 现代生物进化理论有诸多流派，如综合进化理论、新达尔文主义、新拉马克主义、中性学说、骤变论等。教材重点介绍为大多数学者所接受的、影响最为广泛的主流理论——综合进化理论。

35 模块 章节 必修中与进化有关的内容 生物进化知识点 必 修 一 第一章 ⑴生命系统的结构层次 种群是生物进化的基本单位 ⑵细胞学说  生物是由无细胞结构到有细胞结构，由原核到真核，由低等到高等进化的。 第二章 蛋白质的多样性 DNA的多样性 生物多样性的形成 第五章 光合作用与呼吸作用 异化方式：从厌氧型到需氧型 同化方式：从化能自养型到光能自养型

36 必 修 二 第一章 遗传定律 基因频率 第二章 减数分裂 第四章 翻译过程共用一套密码子 所有生物有共同的祖先 第五章 生物的变异类型 为生物进化提供原材料 第六章 杂交可育与不育 生殖隔离 第七章 现代生物进化理论 拉马克学说 达尔文自然选择学说 三 种群 种群是生物进化的基本单位 S型与J型曲线 生存斗争 种内关系与种间关系 共同进化 群落的演替 群落的进化

37 (1)常染色体遗传方式 计算 设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别是n1、n2、n3，
A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率 分别用PAA、PAa、Paa表示，则： ①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之 和也等于1。 ②一个基因的频率=该基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。

38 (2)伴X染色体遗传方式 ①在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因（Xb）携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8人，则Xb的基因频率为： ZW型性别决定也是这样。 ②已知人群中，伴X隐性男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。例色盲男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。

39 神创论：神为了使长颈鹿吃到树叶，为它创造了长脖子。
（居维叶） 好想吃呀…… 脖子再长点就好了…… （拉马克） 用进废退和获得性遗传 通过努力

40 第1节《现代生物进化理论的由来》包括：拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说（重点）和达尔文以后生物进化理论的发展。
第2节《现代生物进化理论的主要内容》。现代生物进化理论是建立在基因频率变化的基础上的，这比原来的进化理论又上升了一个层次。

41

42 谢谢 祝万州区的高中生物课改 欣欣向荣 ！