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生殖细胞的形成

课题研究：

种子植物花药中发生的减数分裂

边做边学：

模拟哺乳动物精子和卵细胞的形成过程

有性生殖

受精——孕育新的生命

第三章遗传和染色体

基因的分离定律

孟德尔遗传实验的科学方法分离定律的应用

孟德尔的实验数据说明了什么？

性状分离比的模拟实验

３课时

基因的自由组合定律

性别决定和伴性遗传

２对相对性状的遗传规律

放眼社会：

基因的自由组合定律的应用

人类红绿色盲遗传与性别有什么关系？

４课时

第三节

染色体变异及其应用

染色体结构的变异

染色体数目的变异

染色体变异在育种上的应用

模拟染色体的结构变异

环境中化学物质对染色体结构变异的影响

三倍体西瓜为什么无子？

第四章遗传的分子基础

探索遗传物质的过程

ＤＮＡ是主要的遗传物质

提取ＤＮＡ

肺炎球菌的转化实验说明了什么？

为什么说噬菌体实验更有说服力？

ＤＮＡ的粗提取

ＤＮＡ的结构和ＤＮＡ的复制

ＤＮＡ的结构

ＤＮＡ的复制

回眸历史：

解开ＤＮＡ结构之谜

设计和制作ＤＮＡ分子双螺旋结构模型

ＤＮＡ分子的复制方式

基因控制蛋白质的合成

从基因到蛋白质

基因对性状的控制

人类基因组计划

遗传密码是怎样破译的？

第四节

基因突变和基因重组

基因突变

基因重组

重组ＤＮＡ技术

镰刀型细胞贫血症的病因是什么？

为什么会出现亲代没有的性状？

转基因生物的安全性问题

第五节

关注人类遗传病

人类基因遗传病

人类染色体遗传病

遗传病的监测和预防

先天智力障碍和染色体异常的关系

苯丙氨酸耐量试验

第五章生物的进化

生物进化理论的发展

现代达尔文主义

分子进化的中性学说

生物进化理论发展的意义

基因频率和基因型频率的关系

桦尺蛾与自然选择

计算分子进化速率

生物进化和生物多样性

生物进化的基本历程

生物进化与生物多样性的形成

地质年代划分和主要进化事件

生物多样性与生物进化的关系

内容简介

本章分为两节。

第一节“身边的生物科学”中进行了对粮食问题以及科学合理地应用现代农业生物技术问题的探讨，包括了一个“２０００年我国粮食减产的原因”的“积极思维”活动以及一个“继续探究”我国公民对转基因食品的认同程度的活动。

第二节“生物科学的学习过程”中通过生物进化理论的建构和发展历程回答了如何进行生物科学的学习，包括“几种蛋白质分子的进化速率”和“澄江动物群化石为什么会引起科学界的极大关注？

”这两个“积极思维”活动及一个收集资料方面的“继续探究”活动。

内容地位

作为本书的开篇之章，本章内容具有较强的概括性，关注学生终身发展的需要，使学生了解生物科学的实用价值，引导他们关注粮食问题以及现代农业生物技术合理应用的问题，对学生的能力、情感态度与价值观方面提出进一步要求：

第一，生物技术的迅猛发展，已经显现出巨大的社会和经济效益，并正在越来越多地影响着每个普通公民的生活，因此学生要养成关注与生物学有关的热点问题和社会问题的习惯，培养主动关心、参与社会决策的意识，在深层次上理解人与自然、生物技术与人类和谐发展的意义。

第二，通过阅读生物进化理论不断发展、完善的科学史实，帮助学生领悟获取生物科学知识的方法，体验科学研究的过程与科学的思维方法，形成一定的科学探究能力和批判性思维能力，树立实事求是的科学态度，培养不断探索、勇于创新的科学精神。

教学特点

在进行“身边的生物科学”一节的教学时，教师可先让学生收集、讨论世界粮食问题的有关信息，或以多种方式向学生提供丰富的信息，增加学生对缺粮问题严峻性的感性认识，然后引导学生思考现代生物技术与人类社会、科学技术的发展的关系，引导学生正确认识科学研究与技术进步的社会价值，同时关注生物技术的发展对人类未来的影响，学会辩证地看待生物技术。

在进行“生物科学的学习过程”一节的教学时，教师可通过回顾生物进化理论的建构及其完善的发展历程，引导学生对科学研究过程的艰巨性有一个感性的认识，并领悟科学思维过程的重要性。

本节的教学要避免简单说教。

第一节身边的生物科学

本节地位

本节主要介绍了人类所面临的粮食问题以及如何科学合理地应用现代农业生物技术的问题，并通过对转基因生物安全性的探讨，让学生树立一种正确认识生物高科技的成熟心态。

从２０世纪５０年代以来，以分子生物学为核心的现代生物科学成为当前自然科学各领域中最活跃、发展最迅速的领先学科。

生物科学在综合治理当代人类面临的诸如人口、农业、能源和环境等众多问题上发挥着越来越大的作用，有力地促进了现代社会文明的发展。

可以说，生物技术正在全面深入地改变着人类生活的所有领域。

通过本节内容的学习，可以加深学生对科学、技术与社会三者之间关系的认识，促进学生对科学本质的理解，逐渐形成科学的态度和价值观，提升每个学生的生物科学素养，培养未来公民必须具备的人与生物圈和谐发展的意识。

第二节生物科学的学习过程

本节分别讲述了科学家拉马克、达尔文、木村资生的进化理论，进化理论的创立和不断完善的科学发展史，生动地说明了科学理论是一个逐步建立、完善的过程。

生物进化理论是生物学学科体系的轴心，有关进化的思想、事实、原理和规律，始终贯穿于生物学科的教学之中。

近年来，随着分子生物学的理论和技术的发展，许多学者也相继提出了一些新的进化观点。

在生物进化研究领域中，最有争议的热点问题集中在两个方面，一是生物进化的机制，二是生物进化的方式（渐变还是突变），本节均有所涉及。

通过本节的学习，学生不仅能认识到科学成果产生、形成和发展的历史进程，还能进一步了解生物学家的研究方法，受到科学态度和科学方法的熏陶和教育。

教师要努力挖掘蕴涵其中的科学研究的基本过程，使学生深刻领悟科学研究中科学思维的重要意义，体验观察、推理、分类、建立模型、交流等过程在科学研究中的重要价值。

本章包含两节内容：

“减数分裂”和“有性生殖”。

第一节主要内容有：

细胞的减数分裂、生殖细胞的形成和受精，包括一个“种子植物花药中发生的减数分裂”的“课题研究”活动和一个“模拟哺乳动物精子和卵细胞的形成过程”的“边做边学”活动。

第二节是建立在第一节基础上的，其主要内容是：

绿色开花植物的有性生殖与个体发育、脊椎动物的有性生殖与个体发育，包括一个“绿色开花植物的有性生殖与个体发育”的“积极思维”活动。

减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，它与有丝分裂既有相同点也有不同之处，因此本章有关减数分裂的知识与《生物1（必修）》第五章“细胞分裂、分化和衰亡”中的细胞有丝分裂的知识有着非常密切的联系。

同时减数分裂对于维持有性生殖的生物体前后代中染色体数目的恒定具有重要意义，是生物体遗传和变异的细胞学基础。

因此本章中减数分裂的知识与第三章“遗传和染色体”、第四章“遗传的分子基础”也有一定的联系。

有关有性生殖的知识，是在初中阶段学习过有关各种生物的生殖方式的基础上对相关知识的进一步拓展和深入。

由于减数分裂内容在本章及整个教科书中占有重要的地位，教师在组织教学时，应注意与其他章节的联系。

关于减数分裂的概念，可以采用两种方法进行学习，一种是先配合减数分裂示意图讲述概念，然后讲述生殖细胞的形成过程；

另一种是先利用减数分裂示意图，讲述生殖细胞的形成过程，然后由学生自己总结出减数分裂的概念。

关于有性生殖的概念，教师在教学中应利用学生在初中学过的有关知识的基础，结合挂图或多媒体课件让他们归纳出有性生殖概念，并进一步说明：

生殖细胞既是亲本的产物，又是子代的根源，它们是上下两代连续的桥梁。

本章探究性、实验性活动较多，有一个“课题研究”活动、一个“边做边学”活动、一个“积极思维”活动和两个“继续探究”活动。

在进行这些活动中，要引导学生积极思考，认真探究，培养他们科学的学习态度和学习方法。

本章内容含有大量的示意图，要进一步提高学生正确的读图能力。

在教学方法上，教师要灵活地运用探究法、比较法、归纳法等方法；

在教学手段上，可采用挂图模型以及多媒体技术进行教学，如用多媒体动画演示减数分裂、双受精、动植物个体发育等过程。

第一节减数分裂

本节从对大多数动植物以至人类具有普遍意义的有性生殖方式——细胞的减数分裂入手，以染色体在减数分裂过程中的形态、数目和运动变化为主线，来讲述精子和卵细胞的形成过程以及受精作用。

本节安排了“种子植物花药中发生的减数分裂”的“课题研究”，其目的就是根据动物细胞减数分裂的知识，尝试提出一个有关植物细胞减数分裂的假设，并通过设计、实验来进一步探究植物细胞减数分裂的过程。

本节内容是本章的教学重点，也是本册教材的重要内容之一。

因为在有性生殖中，配子是联系亲代和子代之间的桥梁，减数分裂中染色体的数量和运动规律性变化在生物的遗传和变异中起了重要的作用，这些都体现了本节内容与后面“有性生殖”、“遗传和染色体”、“遗传的分子基础”、“有丝分裂”等章节内容的密切联系，因此学习本节内容又是学习后面遗传的基本规律等知识的前提和基础。

第二节有性生殖

绝大多数生物以及人类都是以有性生殖的方式产生后代。

有性生殖是生物最重要的生殖方式。

它与无性生殖有着重要的区别：

无性生殖是由母体直接产生后代，而有性生殖是由精子和卵子结合成合子，再由合子发育成后代。

有性生殖过程中受精作用对于生物的遗传、变异和进化具有重要的意义。

在绿色开花植物的有性生殖过程中，被子植物有其特有的双受精现象。

被子植物和脊椎动物的有性生殖与发育过程等与本章第一节“减数分裂”等知识有密切的联系，也是学习生物遗传知识的重要基础。

∙第三章遗传和染色体

本章共有三节内容。

第一节和第二节介绍了孟德尔的豌豆杂交实验及其揭示的两大遗传定律：

基因的分离定律和基因的自由组合定律，并举例介绍了这两大定律在动植物育种实践和医学实践等方面的应用。

第三节介绍了染色体的结构变异和数目变异及染色体变异在育种上的应用。

另外，在第一节中还对孟德尔遗传实验为何能获得成功作了分析，在第二节中还安排了性别决定和伴性遗传的有关内容。

在本章的三节内容中，基因的分离定律和自由组合定律是重点。

基因的分离定律研究的是一对相对性状的遗传规律，基因的自由组合定律研究的是两对（或两对以上）相对性状的遗传规律。

理解基因的分离定律是学习基因的自由组合定律的前提。

掌握基因的自由组合定律又可为学习性别决定和伴性遗传打下基础，所以基因的分离定律和自由组合定律在本章中居于很重要的地位。

通过第二章的学习，学生已具有了减数分裂和有性生殖方面的基本知识，这为理解基因的分离定律和自由组合定律打下了知识基础。

在第一节内容中，教师要组织学生通过“孟德尔的实验数据说明了什么？

”的“积极思维”活动，得出每组杂交组合中Ｆ２表现型的显隐性比例，并进而归纳出一对相对性状杂交组合中Ｆ２表现型的特点。

在此基础上，利用遗传分析图帮助学生理解Ｆ２表现型中“显性∶隐性＝３∶１”的结果是如何产生的。

为了使学生更真切地理解Ｆ２各基因型和表现型的比例，教材安排了“性状分离比的模拟实验”的“边做边学”活动，这一活动不仅可以增加学生学习的乐趣，而且能使他们加深对Ｆ２中性状分离比的理解和认同。

在第一节中还对孟德尔遗传实验的科学方法作了总结，这是对学生进行科学态度和科学方法教育的极好材料，教师应对其认真处理，加以利用。

第二节安排了两个“积极思维”活动和一个“放眼社会”活动。

教师要通过这些活动的实施，帮助学生理解两对相对性状杂交实验的结果和基因自由组合定律的实质，了解基因自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中的重要意义。

“性别决定和伴性遗传”是这节内容中的又一重要部分，为了说明某些遗传病与性别的关系，教科书安排了“人类红绿色盲遗传与性别有什么关系？

”的“积极思维”活动，教师要引导学生认真分析其中的遗传图解，使他们在积极的思维中理解伴性遗传的遗传特点。

第三节内容比较抽象，教科书设计了一个“边做边学”活动、一个“课题研究”活动和一个“积极思维”活动。

教师在教学中组织好这些活动，不仅可以将抽象的知识具体化、形象化，便于学生理解，而且有助于培养和锻炼学生的探究能力和思维能力。

第一节基因的分离定律

本节内容包括基因的分离定律、孟德尔遗传实验的科学方法及分离定律的应用三个部分。

第一部分通过对孟德尔所做的豌豆一对相对性状的杂交实验的介绍和分析，揭示了基因分离定律的实质，这部分是本节的重点，也是理解第二节中基因自由组合定律和伴性遗传的基础。

第二部分通过对孟德尔遗传实验方法的总结，说明了正确的研究方法和严谨求实的科学态度对于科学研究的重要性，这是对学生进行科学精神教育的极好例子。

第三部分通过具体事例说明了基因分离定律在杂交育种和医学实践中的广泛运用。

本节内容涉及到“基因”、“等位基因”等概念，看似是第四章内容的提前，其实不然，教科书中只是把基因解释为控制性状的因子，是比较宏观的说法，这样不仅可以让学生接受、理解基因，又能引发他们的好奇心，为第四章的学习打下基础。

第二节基因的自由组合定律

本节主要包括两部分内容，即基因的自由组合定律及性别决定和伴性遗传。

基因的自由组合定律是孟德尔发现基因的分离定律后对遗传学的又一贡献，它揭示了两对及两对以上相对性状的亲本杂交的遗传规律。

基因的自由组合定律不仅在理论上可以解释生物的多样性，而且在动植物育种工作和医学实践中都有重要的意义。

性别决定和伴性遗传这部分内容介绍了雌雄异体生物决定性别的方式以及性染色体上基因的遗传规律，对于人类认识和控制伴性遗传以及优生优育等都有一定的指导意义。

以上这些知识都是遗传学的基本内容，对于解决有关遗传问题和解释相关遗传现象有重要的应用价值。

本节内容与前一节中基因的分离定律有密切的关系，是在基因分离定律基础上的进一步深化。

掌握了基因分离定律的知识，可为学习本节内容提供知识铺垫。

第三节染色体变异及其应用

染色体变异是生物变异的一个重要来源，不少染色体变异会引起生物个体性状的改变，如人类的某些遗传病就是由染色体变异引起的。

染色体变异在遗传育种工作中应用广泛。

本节内容主要介绍了染色体变异的类型和染色体变异的意义。

染色体变异的类型含结构的变异和数目的变异，属于微观生物学知识。

通过“边做边学：

模拟染色体的结构变异”，化微观为直观，使学生对结构变异的方式有所了解。

通过“课题研究：

环境中化学物质对染色体结构变异的影响”，学生能认识到，生物受到化学物质或电离辐射、病毒感染时，染色体结构变异的概率会增大。

染色体数目变异的内容通过表格列举出多种生物正常染色体数目，使学生了解正常生物的染色体数目是恒定的，为理解染色体数目变异打好基础。

整倍性变异中介绍了单倍性变异、一倍性变异和多倍性变异。

“染色体变异在育种上的应用”这部分内容则和生产、生活联系密切。

∙第四章遗传的分子基础

本章包括五节内容，第一节“探索遗传物质的过程”介绍了人类对遗传物质的探索过程，着重展示了肺炎球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，还介绍了提取ＤＮＡ的方法。

第二节“ＤＮＡ的结构和ＤＮＡ的复制”介绍了ＤＮＡ双螺旋结构的发现过程、ＤＮＡ分子的组成及结构特点。

关于ＤＮＡ的复制，教材首先通过“积极思维”介绍了证明ＤＮＡ半保留复制的巧妙实验，然后从理论角度解释了ＤＮＡ的半保留复制的过程。

第三节“基因控制蛋白质的合成”介绍基因控制蛋白质合成的转录和翻译过程以及人类基因组计划，并穿插介绍了遗传密码子的探索过程和密码子表。

第四节“基因突变和基因重组”通过分析镰刀型细胞贫血症的病因，介绍了基因突变的概念和特点，然后介绍了基因重组和重组ＤＮＡ技术。

第五节“关注人类遗传病”介绍了人类遗传病的类型及一些相关实例、人类遗传病的检测和预防措施等。

本章知识有着内在结构上的连续性。

经过前面知识的学习，学生感性地认识到染色体参与生物的遗传，ＤＮＡ是生物的主要遗传物质。

在此基础上本章介绍了ＤＮＡ是遗传物质的历史经典实验，然后进一步提出ＤＮＡ作为遗传物质所具有的特点：

结构的稳定性；

能自我复制，使遗传物质得以传递；

对性状的控制；

能产生可遗传的变异。

本章内容与前后章节知识有着一定的联系。

本章内容是减数分裂与有性生殖、遗传与染色体的知识延伸，探讨了染色体中哪种成分起着遗传作用以及遗传物质应具有的特点。

基因突变和基因重组又是学习生物进化知识的基础，有助于学生在达尔文自然选择学说的基础上理解现代生物进化理论。

本章内容在教科书中占有重要的地位，教师应引导学生注意与其他章节的联系。

本章活动较多，共有１３项课内活动：

７个“积极思维”，3个“边做边学”，１个“回眸历史”和１个“放眼社会”。

另外还有５个“继续探究”活动。

在本章最后提供了一个“研究性学习”。

在学习这些内容时，教师要引导学生积极思维，认真探究，并培养其科学精神和态度。

另外本章配有较多彩图，其中有ＤＮＡ复制示意图、蛋白质合成示意图、重组ＤＮＡ技术的一般过程等，插图能够将知识化抽象为形象，化静为动，化孤立为联系。

对于这些内容的学习，教师要积极引导学生通过阅读文字理解图群，从多角度多方位增强刺激，寻找事物间的内在联系。

第一节探索遗传物质的过程

本节内容包括人类对遗传物质的探索过程以及ＤＮＡ的粗提取。

遗传物质不仅携带着遗传信息，还能控制生物特定性状，能将遗传信息传递给后代。

对遗传物质的认识一直困扰着科学家，直到２０世纪５０年代，科学家才认识到ＤＮＡ是遗传物质。

而遗传物质一旦被认识后，对生物学产生了巨大的影响。

遗传物质的发现过程凝聚了众多科学家的智慧，教科书中的两个“积极思维”活动都是科学家探索ＤＮＡ是遗传物质过程的浓缩，有效地组织活动有利于培养学生的分析、归纳、推理等能力，培养学生的科学探索精神。

细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用都涉及遗传物质的传递，因此，这部分知识是对细胞科学探索的起源，也是课堂导入的基础，更是学生进行理性探索的基础。

第二节ＤＮＡ的结构和ＤＮＡ的复制

本节内容包括ＤＮＡ分子结构的发现、ＤＮＡ分子结构的主要特点以及ＤＮＡ分子的复制过程。

通过第一节“探索遗传物质的过程”的学习，学生了解到ＤＮＡ是主要的遗传物质，而不能理解ＤＮＡ作为遗传物质的内在原因，即ＤＮＡ应具有作为遗传物质所应有的结构和功能上的特点。

通过本节的学习，学生应对此有更加深刻的理解。

理解和掌握ＤＮＡ的结构及其特点是学习ＤＮＡ复制的基础，也是学习后续知识如基因控制蛋白质合成等的基础。

本节知识从结构和功能两个角度解释了ＤＮＡ作为遗传物质的原因。

教材还体现了结构与功能相适应的唯物主义观点。

ＤＮＡ分子的双螺旋结构是分子领域的知识，这部分知识比较抽象，学生较难掌握。

教科书中安排“设计和制作ＤＮＡ分子双螺旋结构模型”的“边做边学”活动，旨在帮助学生理解ＤＮＡ分子结构及其特点。

第三节基因控制蛋白质的合成

基因是生命活动的控制者，蛋白质是生命活动的体现者，本节内容将生命活动中的两大物质紧密联系起来，主要探究遗传发生的机理。

在生物的生殖、生长、发育过程中遗传等生命活动的体现均是通过基因控制蛋白质来实现的。

本节从分子水平上阐述了遗传定律的实现途径。

就本节内容而言，基因控制蛋白质合成的知识牵涉甚广，与生命的物质基础、细胞亚显微结构、蛋白质代谢联系紧密，而且基因对性状的控制也是学习后面的遗传学两大定律——基因的分离定律和自由组合定律的基础。

通过本节课内容的学习，可以帮助学生建构相应的知识网络，激发学生对微观生命现象的探究兴趣，培养他们分析问题的能力。

第四节基因突变和基因重组

遗传变异是生物的重要特征，生物的变异有的是由于环境因素的影响，有的则是由于生殖细胞内的基因发生了突变和重组而造成的。

通过本节内容的学习，有利于培养学生的辩证思维能力，激发学生探究生物的兴趣并加强对生物科技最新发展的关注。

本节内容紧密联系遗传物质基础、遗传规律以及生殖细胞的减数分裂，并以它们为基础加以深化，同时又是学习第五章的准备知识。

因此掌握好本节可起到承上启下、紧密联系的作用，同时又促使学生紧密联系自己的生活实际，学以致用，对身边的生物变异现象能加以解释，也有利于对知识的更深理解，同时培养学生的分析能力和创新能力。

第五节关注人类遗传病

遗传性疾病具有传染性疾病不具有的特点，其发病率较高，而且目前还没有有效的治疗方法。

所以，此类疾病越来越受到人们的关注和重视。

本节在学生学习遗传学的主要基础知识后，向学生介绍了人类遗传病的类型：

多基因遗传病、单基因遗传病和染色体遗传病以及遗传病的监测和预防知识。

本节内容主要和基因分离定律、染色体变异等相关内容联系密切。

通过本节学习，学生可以了解到人类的许多疾病受遗传物质控制，能在上下代之间传递，而且多数目前还没有有效的治疗手段，只能采取各种监测、预防措施，因此法律禁止近亲结婚，在婚前进行遗传咨询、产前诊断就显得尤为重要。

通过此部分知识的学习有助于提高学生的科学素养，指导他们科学地认识遗传病，对将来能科学地婚育及对降低未来遗传病发病率有着积极而深远的意义。

∙第五章生物的进化

本章共两节，分别是第一节“生物进化理论的发展”和第二节“生物进化和生物多样性”。

第一节介绍了现代生物进化理论的主要内容：

包括现代达尔文主义的主要观点、分子进化的中性学说、现代生物进化理论发展的意义，并以此来分析生物进化观点对人们思想观念的影响。

这些知识是学习生物多样性的基础。

第二节介绍了生物进化的基本历程、生物进化与生物多样性的形成之间的关系，以及生物五界分类系统。

本节着重介绍了生物进化与生物多样性的形成。

本章教科书在学生学习了遗传的分子基础、基因突变和基因重组的基础上，讲述了生物进化理论的发展及生物进化和生物多样性，促进了学生对进化实质以及对新物种形成的理解。

本章第一节针对达尔文进化不足之处，从种群基因频率、物种形成条件等方面阐述现代达尔文主义的观点，又例举了中性学说从分子微观方面阐明现代进化的观点。

本章第一节的生物进化理论与第一章第二节进化理论的创立和完善的内容相联系。

第二节侧重于从生物进化的亲缘关系，如物种之间等方面来研究因生物进化而形成生物多样性的现象。

本章共安排6项活动：

4个“积