专题生物的生殖发育与遗传.docx

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专题生物的生殖发育与遗传

专题6：

生物的生殖、发育与遗传

课程专家：

刘恩山   北京师范大学生        教授、博士生导师

参与成员：

雷 明     北京第四中学          高级教师

朱立祥   北京教育科学研究院 高级教师

主持人：

雷 明     北京第四中学          高级教师

第1学时

雷 明：

各位老师，大家好，欢迎参加初中生物新课程远程研修“生物的生殖、发育与遗传”的教案研讨。

参与这个专题研讨的嘉宾有：

北京师范大学生命科学院、国家生物新课程课标研制组组长、北师大版义务教育课程标准生物学教材主编——刘恩山教授，北京教育科学研究院基础教育教案研究中心主任朱立祥老师，我是北京四中生物高级教师雷明。

上一讲我们一起探讨了“动物的运动和行为”的教案，这一讲，我们一起来继续探讨专题7《生物的生殖、发育与遗传》的教案，我们将从主题内容分析、教案策略建议及对教案案例评析等几个方面与老师们共同交流。

雷 明：

初中生物学课程标准规定了10个学习主题，为什么把《生物的生殖、发育与遗传》单独设立为一个主题呢？

在整个初中生物学中处于一个什么样的地位，具有什么样的价值？

刘恩山：

在初中的生物课程标准中一共涵盖了10个主题，选择这10个主题是想通过这10个主题的学习展示给学生一个比较完整的生物学画面。

这个画面要包括生物学中要讨论的最主要的概念和最主要的内容。

把生物的“生殖、发育与遗传”作为一个主题，是考虑到让学生在学习这个主题之后理解生命是如何延续的。

让学生们知道，今天生活在这个星球上的生物，已经在这个星球上生活了漫长的年代，但对于一个个体而言，个体的生命，不管是动物、植物，也包括我们人，他的生命都是短暂的。

它从出生、幼年、成熟，然后逐渐走向衰老，进入死亡，这个生命的过程是短暂的。

但是，就种族或物种而言，生命又可以长时间地在这个星球上生存，能够生生不息，这是通过生殖来实现的。

所以，学生在理解生物学的时候，一定要学习这样一个重要的生物学特征，理解个体的生命的短暂，理解种族或物种繁衍的漫长，进而从时间的维度上理解生命的延续。

所以，在这个重点的部分，学生就要先学习生物个体是怎么成熟的，包括一个个体怎样从生命的开始，然后从幼体逐渐发育成成体，当性成熟以后，完成生殖，产生新的个体，最终完成生命延续这个过程。

当学生理解了发育，理解了生殖之后，就为本主题接下来的一个重要内容打下基础。

生物在生殖过程中，实际上完成了物种信息的传递，我们把这种信息叫做遗传信息。

遗传信息在有性生殖个体的生殖和繁衍过程中，是通过性细胞把亲代的信息传递给子代，从而完成种族的延续和生命信息的传递的过程。

这就是这一章的重要作用。

当学生理解了这些概念之后，他们会对生命的世界有一种更好地理解，这就是为什么要把这一章作为一个独立的主题，让学生认识生命的这种基本特征，也就是生物的生殖、遗传与发育这个主要内容。

这个内容主要包括了四个二级主题，人的生殖发育、动物的生殖发育、植物的生殖、生物的遗传变异。

这个四个二级主题也可以分为两个大的部分，一个部分是生物的生殖和发育，这一部分的重要内容是学生要理解人自己，人自身，也就是人的生殖发育。

其中包括了生殖系统的学习，个体发育的知识，以及学生非常重视和关注的关于青春期的若干问题，也包含了性教育的问题。

以人作为代表，学习完动物的生殖和发育过程之后，还要学习一些关于其他动物生殖和发育的内容，以及进而学到关于其他生物的生殖和发育的内容。

在此基础上，进入第二个大的重要内容，让学生理解生物的信息在世代之间是如何传递的，在传递的过程中式如何准确地保留这些信息，以及这些信息会产生一些什么样的变化，这就说到了遗传和变异的问题。

这就是整个这一章的价值和意义，学习的主要内容，以及对学生学习的基本要求。

雷 明：

刚刚刘老师给我们大家解释了在这个主题的地位、意义，以及它所涵盖的主要内容是什么，那么对于生物的生殖和发育这部分内容，我们怎样更好地去理解呢，朱老师？

朱立祥：

接着刘老师刚刚谈到的这个主题中的几个二级主题，生殖与个体间的关系是子代是产生子代。

那么，对于一个新生个体来讲，它是没有生殖能力的，它如何由小长大，发育成熟，达到性成熟，有能力繁育下一代，由此产生新的子代和亲代，这个现象都是孩子们能够看到，也能感受到的，这是相似的，那么，为什么相似呢？

这就引出这个主题中的一个重要问题，也就是遗传的问题，也就是说生物通过遗传使得在生殖过程中产生的子代和亲代具有相似性，我想这就是个体繁衍和种族繁衍之间的关系。

这些刚刚刘老师都已经强调过了，那么，还有一点呢，就是生物在前后代之间的遗传信息传递的延续性，其实我们可以把时间跨度再拉长一些，这就引入到生物的进化问题上。

在初中生物学中，尽管我们把进化放到多样性和进化主题当中，但是这个主题与生物进化的对接关系的把握是在教案过程中需要注意的。

另外还有一点，我想提醒我们的老师，在这四个二级主题里面，人和动物，我们谈到了发育，而植物这块我们仅仅谈到植物的生殖，对于这一点，我想这跟初中学生的认知特点是有关系的。

因为动物的发育已经比较复杂了，而且发育是一个新兴的热点学科，发育有很多事情，特别是在基因水平上的问题，也还没有研究得很清楚。

而植物的发育相对来说比较简单，但它涉及到形态、结构、数目等比较多的问题，对于初中的学生来讲，如何再要去学习植物的发育的话，需要涉及的植物相关的事实性的东西会比较多，因此，我们从认知的角度来讲，初中学生一般不涉及到植物发育这块的内容。

雷 明：

对于生物的生殖和发育的关系，刚刚朱老师给我们做了一个比较详细的解释，那么，对于生物的生殖方式，我们如何去理解呢？

朱立祥：

生物的生殖方式可以这么理解，一个根本的问题，所谓生殖，就是亲代产生子代的过程，这个一个上位的概念。

那么，它如何去产生呢？

不同生物的生殖方式是不一样的，众多的不一样就形成了多样性，生物的多样性多过生殖发育的多样性，我想这也是我们初中生物学应该让孩子们感受到的东西。

但是呢，我们又不能把生物界多种多样的生物的生殖方式都进行讲解，这是很困难的，但是，我们根据生殖和发育的基本特征进行分类，就分为了大家都很熟悉的无性生殖和有性生殖，我想这是一个二维的分法。

对于这两种生殖方式，在教案当中应该让孩子们去把握它们之间的本质区别。

所谓本质的，就是无性生殖没有两性细胞的结合，它不需要产生性细胞，而有性生殖一定是有两性性细胞的产生。

在具体的细节里面，两性又不太一样，但是我们初中，可以不让孩子们把握这么多。

但是要知道有性生殖，以人为例，人就是典型的有性生殖生物，在完成个体发育性成熟以后，男性产生精子，女性产生卵细胞，雌雄生殖细胞的结合形成受精卵，由受精卵这一个细胞进入细胞分裂，其实就进入到胚胎的发育过程中。

那么以人为例，胚胎在体内发育到一定阶段，成熟之后生下来，进入胚后发育，直到新个体也具有产生下一代的能力，这样一个过程就是人的生殖和发育。

核心的内容就是两细胞的结合，而无性生殖是没有两性细胞的结合的。

正因为无性生殖没有两性细胞的产生和结合，它又可以分为很多类别，比如说，分裂生殖，对于单细胞的生物，一个细胞一分为二，变为两个个体，比如说，酵母菌在营养条件非常好，环境条件非常好的情况下，单细胞的酵母菌上面长一个芽体，芽体脱落离开母体之后就成为一个新的个体。

这个过程没有两性细胞的结合，我们把它叫做出芽生殖，当然还有一些真菌类的，是进行孢子生殖的，包括一些蕨类植物也是这样，这些都没有两性细胞的结合。

还有大家非常熟悉的被子植物是可以进行营养生殖的，比如摘一根枝条放到适当的地方就可以发育为一个个体，现在提的比较多的组织培养就是营养生殖的一种技术。

所以，要想明白生殖的分类，首先要明白生殖的上位的概念，即亲代产生后代这样一个过程，或者说这样一种能力。

在这种背景下，我们把生殖方式进行分类，再抓住它们的本质差别。

刘恩山：

说到无性生殖和有性生殖，我们在学习这部内容的时候，学生可以看到，无性生殖有不同的种类和各种不同的方式，有性生殖在不同的生物中也会表现出来不同的特点。

那么，学习了这些之后呢，学生可以认识到在无性生殖中有这样一个共同的概念，无性生殖产生的个体，后代的遗传信息全部来自于一个亲代，尽管方式不同，但这个本质的特点是一样的，而有性生殖的个体中，子代的遗传信息一半来自母本一半来自父本。

这是无性生殖和有性生殖两种生殖方式的一个重要区别。

学生在归纳总结的时候可以认识到这些相同点与不同点。

而在理解了这两种生殖方式的根本不同之后，老师还可以根据学习情况，引导学生认识到在无性生殖的个体只能产生单一类型的子代，而在有性生殖的个体产生的子代会出现各种不同的类型，出现多个不同的子代个体。

这就为后边我们要学到的，当这些子代生长发育成熟之后，面对复杂多变的环境，生存几率就会高一些，因此，它在这个世界上生存的机会，或者从种族延续的角度讲，它的机会就会多一些。

所以，在学生们看到各种各样的无性生殖和有性生殖方式之后，他们还会最终总结出一些共同的特点和规律。

朱立祥：

接着刚刚刘老师谈到的，无性生殖后代的遗传信息全部来自一个个体，比如说酵母细胞的出芽生殖，它通过若干次出芽生殖产生的小个体可以说和原来的个体一模一样，这就是它的遗传信息是完全一样的。

而任何有性生殖产生的个体的遗传信息一定是来自父母双方，它综合了双方的遗传信息，所以后代在适应环境剧烈变化的时候，优势就能很明显的显现出来，那么，这一点也可以从进化的角度来讲，应该说有性生殖比无性生殖更进化，或者说进行有性生殖的生物它适应环境的能力比无性生殖生物更强。

这也正是孩子们感兴趣的，像酵母菌等很多生物，在营养条件好的情况下，进行无性生殖，在营养条件不好，生活环境不好的时候，它要度过一个恶劣的环境，它往往采取有性生殖方式。

这是很多孩子感兴趣的。

雷 明：

我们刚刚探讨的生物的有性生殖和无性繁殖这两种生殖方式，以及它们的作用，都是孩子们非常感兴趣的。

首先，对于有性生殖来讲，它有精卵细胞的结合，能够使后代生存能力更强，其关键因素就是它们有来自于父母双方的遗传信息，而无性繁殖只有来自于母体的遗传信息，从这个角度，我们可以理解有性生殖的个体比无性生殖的个体适应环境能力更强。

我们刚才对生物的生殖、发育，以及生殖方式进行了一个简要的内容分析。

那么，在这个大的主题下面，还有生物的遗传和变异的内容，对于这部分内容，我们应该怎样去理解呢？

义务教育阶段的生物课程标准中，对生物的遗传和变异也做了一些要求，这些要求都是怎样的呢？

朱立祥：

义务教育阶段初中课标里，生物遗传变异这个内容要求的出现时间还不长，在上个世纪九十年代初的教材里是没有这部分内容的。

我们新课标更加强调了这块内容，既然是新进入义务教育的内容，有些内容还需要在高中教育阶段继续深化，所以，初中阶段还是比较基础化的内容，这是一个整体化的看法。

在这个整体要求下，生物的遗传变异在初中应该让我们的孩子明白这么几点：

第一，知道生物的性状到底是由什么来决定的。

这就是由遗传信息来决定的，那么遗传信息存在于哪儿呢？

其实就是我们说的DNA、染色体和基因上，当然，到高中，我们还会进一步去解释是基因碱基的排列顺序。

但是，初中应该要把握的就是性状由遗传信息来决定，遗传信息存在于基因上，基因是DNA的相应片段，DNA存在于染色体。

这个位置关系是需要学生明白的。

第二，还应该知道遗传信息是如何由亲代传递给子代的，它是怎么传递的？

比如，父亲有耳垂，孩子也有耳垂，这是一对性状，双眼皮、单眼皮也是一对性状，那么这些性状是怎么传递的呢，性状本身是不能传递的，它怎么传的呢，传的是控制这些性状的遗传物质。

遗传物质在哪儿，就是刚才讲到的在基因上，基因在DNA上，DNA在染色体上。

那么染色体在哪儿呢？

我们要让孩子学习明白，在生殖过程中给遗传变异提供的条件，也就是说，亲代是通过把生殖细胞传递给子代，生殖细胞就直接来源于亲代，雌雄生殖细胞结合就是子代的源头，所以我们说，生殖细胞是亲代和子代之