初中科學(xué)第 5 節(jié) 遺傳與進(jìn)化精品教案設(shè)計(jì)-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

第5節(jié) 遺傳與進(jìn)化教學(xué)目標(biāo)：1.識(shí)別遺傳和變異的現(xiàn)象。2.說(shuō)出遺傳物質(zhì)的作用，認(rèn)識(shí)DNA、基因和染色體的關(guān)系，舉例說(shuō)明基因工程。3.舉例說(shuō)明基因的作用，知道人類基因組計(jì)劃。4.列舉遺傳與變異在育種方面的應(yīng)用。5.舉例說(shuō)明優(yōu)生的重要性，知道近親結(jié)婚的危害。6.知道基因在生物親子代間傳遞過(guò)程中也存在著自然選擇，了解進(jìn)化理論的發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)：1.遺傳物質(zhì)及遺傳物質(zhì)的作用。2.遺傳病與優(yōu)生。3.基因工程與人類基因組計(jì)劃。學(xué)情分析與教學(xué)建議：隨著生物學(xué)的興起與現(xiàn)代基因技術(shù)的發(fā)展，各種媒體鋪開(kāi)蓋地的宣傳（如多莉、人類基因組計(jì)劃等）。使學(xué)生對(duì)于染色體、DNA和基因有了初步的認(rèn)識(shí)，并具有相當(dāng)濃厚的興趣。但由于沒(méi)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)遺傳與變異的知識(shí)，學(xué)生的認(rèn)知往往停留在一個(gè)是事而非，模糊狀態(tài)，對(duì)DNA、基因缺乏較系統(tǒng)、較準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，甚至有的學(xué)生一聽(tīng)到基因便認(rèn)為是好的，或不好的。因此，本課時(shí)的教學(xué)主要是利用學(xué)生原來(lái)的知識(shí)和興趣，拓展并系統(tǒng)化有關(guān)基因和遺傳的知識(shí)，使學(xué)生能較為正確的看待目前科技的發(fā)展及市場(chǎng)上對(duì)高科學(xué)產(chǎn)品的炒作。并在講授遺傳病和優(yōu)生的知識(shí)中，進(jìn)行人口及素質(zhì)教育。教學(xué)過(guò)程：1.本節(jié)內(nèi)容分2課時(shí)教學(xué)，最好作如下調(diào)整。第1課時(shí)：遺傳和變異現(xiàn)象，人體遺傳物質(zhì)與遺傳物質(zhì)的傳遞；遺傳病與優(yōu)生。第2課時(shí)：育種與基因工程、人類基因組計(jì)劃及基因?qū)е逻M(jìn)化論的發(fā)展。在遺傳過(guò)程中，基因、DNA或染色體發(fā)生了改變，則會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變。如遺傳病直接過(guò)渡到第3部分；而第1、2課時(shí)間的過(guò)渡可以遺傳物質(zhì)的改變都是帶來(lái)疾病的嗎？2.“種瓜得瓜，種豆得豆”“龍生龍、鳳生鳳、老鼠生兒打地洞”。學(xué)生對(duì)于遺傳與變異現(xiàn)象較為熟悉，可以通過(guò)舉例那你與父母有哪些性狀相同。或如教科書(shū)設(shè)計(jì)活動(dòng)，使學(xué)生真切地體會(huì)到遺傳與變異現(xiàn)象是普遍存在的。3.對(duì)于人體的遺傳物質(zhì)及遺傳物質(zhì)的傳遞教學(xué)，最好利用圖片或多媒體展示科學(xué)家所作的研究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生討論，從使學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)后確認(rèn)DNA是遺傳物質(zhì)。（1）具有精子與卵細(xì)胞形成的受精卵（實(shí)驗(yàn)去核的海膽中加入球形海膽的核，結(jié)果形成球形海膽；結(jié)論遺傳物質(zhì)可能在細(xì)胞核中）。（2）同一物種的不同生物個(gè)體間，細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類幾乎完全相同，性狀也相似；不同物種的生物個(gè)體間，細(xì)胞中染色體的數(shù)量和種類有一定的差異，性狀也有較大差異。（如果蠅有4對(duì)8條染色體；蜜蜂中蜂王與工蜂有16對(duì)32條染色體；人類有23對(duì)46條染色體；指出男女染色體的異同。最好有圖片）。結(jié)論：細(xì)胞核中的染色體可能與遺傳有關(guān)。（3）隨著科學(xué)的發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，那到底是DNA是遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)？課件展示：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。4.通過(guò)視頻或資料介紹基因工程及人類基因組計(jì)劃。如太空育種；轉(zhuǎn)基因西紅柿。（插入視頻）5.有時(shí)間于課內(nèi)或課后布置查閱轉(zhuǎn)基因生物的安全性的作業(yè)，并組織學(xué)生討論對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的認(rèn)識(shí)。希望能初步學(xué)會(huì)如何看等轉(zhuǎn)基因食品及新科技。（如克隆）背景資料：轉(zhuǎn)基因生物的安全性1999年在英國(guó)出版的《自然》雜志上發(fā)表了關(guān)于用轉(zhuǎn)Bt基因玉米的花粉飼養(yǎng)Monarch蝴蝶幼蟲(chóng)，將幼蟲(chóng)毒死的報(bào)告，引起人們對(duì)轉(zhuǎn)基因植物安全性的廣泛討論。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)基因生物只是將不同種生物來(lái)源的基因轉(zhuǎn)入過(guò)去不能通過(guò)有性雜交進(jìn)行轉(zhuǎn)移的基因，現(xiàn)在可以通過(guò)遺傳操作技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上用于轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)的基因早已存在于自然界的某些物種中。轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種與常規(guī)雜交育種只是采用不同的技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用的基因范圍更廣，每次轉(zhuǎn)入少數(shù)幾個(gè)基因，而常規(guī)雜交育種利用的基因來(lái)源有很大的局限，通過(guò)雜交轉(zhuǎn)入的是一大批基因。有關(guān)安全性的一個(gè)焦點(diǎn)是轉(zhuǎn)基因植物通過(guò)自然擴(kuò)散或?qū)⒒ǚ蹅饔诮壱吧参?，而?dǎo)致轉(zhuǎn)入的外源基因破壞自然環(huán)境的生態(tài)平衡。比如轉(zhuǎn)抗除草劑或抗蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因作物，出現(xiàn)抗蟲(chóng)或抗除草劑的雜草，而對(duì)環(huán)境造成影響。實(shí)際上，轉(zhuǎn)基因植物和其他轉(zhuǎn)基因生物都有嚴(yán)格的使用規(guī)定，而且，為保證人類所需要的來(lái)源于動(dòng)、植物的足夠食品和其他生活用品，人們?cè)缇褪褂没瘜W(xué)藥品來(lái)殺滅農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。這些農(nóng)藥的使用，對(duì)環(huán)境造成的危害遠(yuǎn)比用轉(zhuǎn)基因植物代替農(nóng)藥的使用大得多。每一個(gè)科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，如果不恰當(dāng)?shù)氖褂没驔](méi)有適當(dāng)?shù)墓芾泶胧?，都有可能帶?lái)一定的危險(xiǎn)或危害。在很多國(guó)家頒布的轉(zhuǎn)基因植物管理?xiàng)l例中都嚴(yán)格規(guī)定了種植轉(zhuǎn)基因植物的有效隔離距離，以便排除轉(zhuǎn)基因植物與周圍環(huán)境中的某些植物傳粉的可能性。1996年7月我國(guó)農(nóng)業(yè)部正式頒布了“農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法”，使我國(guó)轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)和商品化生產(chǎn)有法可依。農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理委員會(huì)在1997年分別于3月和9月受理了兩批申請(qǐng)，共批準(zhǔn)了三種轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入商品化生產(chǎn)，其中包括延熟保鮮番茄、抗蟲(chóng)棉和改變花色的矮牽牛。還有，通過(guò)培育嚴(yán)格不育的轉(zhuǎn)基因生物，以防基因逃逸。例如，中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所魚(yú)類基因工程研究組與中國(guó)工程院劉筠院士合作，研制出不育的轉(zhuǎn)“全魚(yú)”基因三倍體“863”吉鯉。吉鯉含兩套鯉魚(yú)染色體和一套鯽魚(yú)染色體，體型優(yōu)美，酷似鯽魚(yú)，規(guī)?；B(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，“863”吉鯉嚴(yán)格不育，不存在任何的基因逃逸現(xiàn)象，人們可及時(shí)有效地控制其種群規(guī)模，在推廣養(yǎng)殖上具有生態(tài)和遺傳安全性。轉(zhuǎn)基因植物安全性管理的另一個(gè)方面是它們的食用安全性。這方面的評(píng)價(jià)一般要在指定的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行嚴(yán)格的食品安全檢驗(yàn)和動(dòng)物飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，以確定要測(cè)定的轉(zhuǎn)基因植物的食用安全性。其安全的標(biāo)準(zhǔn)是符合“實(shí)質(zhì)等同性”，即轉(zhuǎn)基因食品及食品成分是否與目前市場(chǎng)上銷售的傳統(tǒng)食品具實(shí)質(zhì)等同性。美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)院的一個(gè)專門(mén)委員會(huì)的結(jié)論說(shuō)，沒(méi)有證據(jù)說(shuō)明重組DNA技術(shù)以及不相關(guān)生物之間的基因轉(zhuǎn)移有害，轉(zhuǎn)移重組的DNA獲得的轉(zhuǎn)基因生物可能帶來(lái)的危險(xiǎn)與非遺傳修飾的正常生物是一樣的。什么是人類基因組計(jì)劃？現(xiàn)代遺傳學(xué)家認(rèn)為，基因是DNA（脫氧核糖核酸）分子上具有遺傳效應(yīng)的特定核苷酸序列的總稱，是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段。基因位于染色體上，并在染色體上呈線性排列?；虿粌H可以通過(guò)復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息得到表達(dá)。不同人種之間頭發(fā)、膚色、眼睛、鼻子等不同，是基因差異所致。
  人類只有一個(gè)基因組，大約有5～10萬(wàn)個(gè)基因。人類基因組計(jì)劃是美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出的，旨在闡明人類基因組30億個(gè)堿基對(duì)的序列，發(fā)現(xiàn)所有人類基因并搞清其在染色體上的位置，破譯人類全部遺傳信息，使人類第一次在分子水平上全面地認(rèn)識(shí)自我。計(jì)劃于1990年正式啟動(dòng)，這一價(jià)值30億美元的計(jì)劃的目標(biāo)是，為30億個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的人類基因組精確測(cè)序，從而最終弄清楚每種基因制造的蛋白質(zhì)及其作用。打個(gè)比方，這一過(guò)程就好像以步行的方式畫(huà)出從北京到上海的路線圖，并標(biāo)明沿途的每一座山峰與山谷。雖然很慢，但非常精確。
  隨著人類基因組逐漸被破譯，一張生命之圖將被繪就，人們的生活也將發(fā)生巨大變化?；蛩幬镆呀?jīng)走進(jìn)人們的生活，利用基因治療更多的疾病不再是一個(gè)奢望。因?yàn)殡S著我們對(duì)人類本身的了解邁上新的臺(tái)階，很多疾病的病因?qū)⒈唤议_(kāi)，藥物就會(huì)設(shè)計(jì)得更好些，治療方案就能“對(duì)因下藥”，生活起居、飲食習(xí)慣有可能根據(jù)基因情況進(jìn)行調(diào)整，人類的整體健康狀況將會(huì)提高，二十一世紀(jì)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)將由此奠定。
  利用基因，人們可以改良果蔬品種，提高農(nóng)作物的品質(zhì)，更多的轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物、食品將問(wèn)世，人類可能在新世紀(jì)里培育出超級(jí)作物。通過(guò)控制人體的生化特性，人類將能夠恢復(fù)或修復(fù)人體細(xì)胞和器官的功能，甚至改變?nèi)祟惖倪M(jìn)化過(guò)程。

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