生命科学高中生物必修教学资源第8-9-10章

1、第五章 遗传与变异第1节 遗传规律一、教学目标1、知识与技能（1）概述孟德尔研究遗传规律的过程，认识其研究方法的科学性。（2）理解杂交、自交、侧交、性状、显性性状、隐性性状、性状分离、显性基因、隐性基因、表现型、基因型、纯合子、杂合子、同源染色体、非同源染色体、等位基因、非等位基因等遗传学基本概念。（3）能理解基因分离定律、自由组合定律的本质。（4）初步学会观察和辨别果蝇唾液腺细胞的巨大染色体。 2、过程与方法（1）经历性状分离比的模拟实验，归纳性状与基因组合之间的关系。（2）描述染色体、DNA和基因的关系。（3）认识遗传和变异现象产生的细胞学基础。 3、情感态度与价值观感悟孟德尔甘于寂寞、坚

2、持不懈、追求真理的科学研究精神，激发投身科学探究的热情。 二、重点与难点 1、重点（1）孟德尔的科学研究精神和科学研究方法。（2）遗传学的基本概念：性状、相对性状、等位基因、基因型、表现型、纯合子、杂合子、杂交等。（3）基因分离定律和基因自由组合定律。 2、难点（1）性状与基因的关系。（1）基因与染色体的关系，基因分离的细胞学基础。（1）基因分离定律与基因自由组合定律之间的关系。 三、教学资源 1、实验8.1 性状分离比的模拟实验 2、实验8.2 果蝇唾液腺细胞染色体观察向学生出示果蝇唾液腺细胞巨大染色体的挂图（或放投影片），然后提问：“每条染色体的形态特点是什么？”让学生有目的地进行观察。利

3、用课余时间，组织部分学生（或课外活动小组）进行课前实验，培训出一批小助手，使他们在实验课上能协助教师辅导同学进行观察。实验前，可以将观察效果较好的装片，用几台显微镜进行示范，在每台显微镜旁画出该显微镜视野中能看到的物像的草图，并用文字加以说明。本实验的基本要求是观察果蝇的唾液腺细胞染色体的永久装片。通过观察了解基因位于染色体上。但需要注意的是染色体上的一条横纹并不代表一个基因，而是代表了多个基因。有条件的学校可阻止学生进一步自己动手制作果蝇唾液腺细胞染色体的临时装片。为确保实验成功，需要注意一下环节：（1）果蝇的准备：果蝇传代培养2星期后可获得三龄幼虫。用解剖针挑取行动迟缓、肥大、爬上瓶壁的三

4、龄幼虫，一般体长5mm左右。如果三龄幼虫数量不多，可在实验前1-2天组织课代表分次用镊子轻轻取出在培养瓶壁上缓慢爬动的三龄幼虫，将其浸入盛有0.75%NaCl溶液的培养皿中，2h后幼虫即撕取，但不影响唾液腺染色体的制片质量。在18度左右的室温下可保存2-3天。这样可积聚大量的三龄幼虫，让学生在实验一开始就可抓紧时间制作装片。（2）先在放大镜下辨认幼虫的头部和尾部，可以看到幼虫的头部像一个小黑点，然后拉取唾液腺，操作时，右手持的解剖针一般都是固定在头部口器处，左手持的解剖针固定于离头部1/3处。当拉取时如果腺体被拉断，可用解剖针的柄部轻轻挤压虫体，将唾液腺和其他组织一起挤出，再小心分离出唾液腺。

5、（3）识别唾液腺是关键步骤之一，注意区分唾液腺和其他组织。唾液腺一对，每个唾液腺长约1mm，半透明，边缘光滑。唾液腺上有清晰的网格状的结构，每个网格即一个细胞。（4）唾液腺和其他组织分离后，应在解剖镜（或）放大镜下用解剖针尽量将杂质与唾液腺的距离拉开，小心地用吸水纸擦去杂质。不要移动唾液腺，使之留在原来的载玻片上。在后续的低渗、解离、漂洗等各个环节中都要仔细操作，避免唾液腺丢失。（5）向唾液腺上滴一滴质量分数为0.4%的NaCl溶液，作用是低渗处理（0.75%的NaCl溶液是昆虫的等渗溶液）。低渗处理后，可使细胞充分吸水膨胀，压片时染色体易分散，平整地铺展在载玻片上。低渗处理2-5min即可。

6、（6）滴加1mol/L的HCL溶液起解离作用，解离后，细胞容易压散，核膜也容易被压破，而且染色体也容易舒展开来。但解离后必须吸去HCl溶液，用清水滴洗同学3次，将盐酸去尽，以使染色体容易着色。（7）漂洗时应特别小心，吸水纸尽量远离唾液腺，以免将其吸走。（8）染色一般用醋酸洋红染液，也可用改良碱性品红染液，后者的染色效果更好些，染色时间也可比醋酸洋红（染色15min）缩短，只需5min即可。附注：改良碱性品红配方：取3克碱性品红溶于10mL70%乙醇中，将其倒入90mL5%苯酚溶液中，再加入冰乙酸和甲醛各10mL（原液）。取原液20mL加入45%冰乙酸80mL，再加入1克山梨醇，摇匀溶解即成（可

7、长期使用）。（9）压片方法同有丝分裂的实验。（10）观察。只要掌握好前面这些步骤，装片制作良好的话，在显微镜下找到唾液腺细胞的巨大染色体是比较容易的。先将压好的玻片标本放在低倍镜下观察，找到清楚的染色物像后，将观察目标移到视野中央，再用高倍镜观察。在压好的装片中可以看到5条弯曲伸展的染色体臂：X染色体形成一条伸展的臂，第和第染色体各伸展两条臂，而第染色体，只呈点状或盘状，不伸展成臂。唾液腺细胞染色体上有许多着色很深的横纹，横纹的宽窄、浓淡是一定的。但需注意的是，一个横纹上可能包含许多个基因。（11）在整个装片过程中应防止唾液腺干燥。为了得到更好的染色体标本，应在20-25度和营养良好的条件下饲

8、养果蝇，这样可以得到较大的幼虫。可以用摇蚊虫代替果蝇三龄幼虫作实验材料。3、基本概念基因型和表现型（约翰森）基因型指的是生物的内在遗传组成，例如AA、Aa和aa代表不同的基因型，这些基因型是决定性状遗传的内因，是肉眼看不到的，要通过杂交试验才能检定；表现型指的是可观察到的个体外在性状，是特定的基因型在一定条件下的表现，表现型是表现出来的性状，用肉眼可以看到，或用物理、化学方法测定，它是基因型与环境条件共同作用的结果。不同的基因型显现出不同的表现型，也有不同的基因型表现为相同的表现型。等位基因和非等位基因（贝特森）等位基因是指位于一对同源染色体上，位置相同，控制相对相撞发育的一对基因。同源染色体

9、相同位置上的基因组成是相同的二倍体或多倍体称纯合子不相同时称杂合子。非等位基因是指存在于非同源染色体上或同源染色体不同位置上的控制不同形状的不同基因。4、基因分离定律和基因自由组合定律的区别与联系（1）区别 基因分离定律是指位于同源染色体上的等位基因在减数分裂形成配子时随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子中去。基因自由组合定律是指分布在不同的同源染色体上，两对后多对等位基因在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，而位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。所以，基因分离定律涉及的是每一对同源染色体上的每队等位基因的分离现象，而基因自由组合定律涉及的是许多对同源染色体上的各对

10、等位基因在分离后的随机组合。（2）联系 减数分裂时，生殖细胞内同源染色体上等位基因都彼此分离，等位基因的分离是不同对的等位基因自由组合的前体。基因的分离和基因的自由组合都在减数分裂过程中发生。所以两个定律在遗传中是同时进行的，又是同时起作用的。5、杂种优势杂种优势的后代在生活力、形态大小、发育速度以及抗逆性等方面优于杂交亲本的现象就是杂种优势。“小金鱼”：1、你能举一些生物相对性状的例子吗？答：人两手相握时左手拇指在上方和在下方、狗的卷毛和直毛等。2、你能总结一下孟德尔成功的原因吗？答：孟德尔实验的成功归功于他卓越的观察力和科学的实验方法。孟德尔的研究思路是先易后难，由简到繁。在选材、实验设计

11、、实验现象的观察、数据处理、提出假说、进一步验证等方面都取得了成功。（1）选材合理 选用严格自花传粉植物豌豆作为材料。孟德尔选材时考虑到“这种植物的杂种在开花期必须放置所有外来花粉的影响”。刚开始，鉴于豆科植物的特殊花器结构称为被选的实验材料，最终选择了严格自花授粉的豌豆；在实验中他又注意到选择生命力强的种子，使后代的成活力相同，避免统计误差；种子在使用前进行试种，观察是否存在分离，确定纯种后才使用。实验时，严格控制杂交。孟德尔把花蕾扒开，从尚未成熟的花里除去雄蕊，防止自花传粉和自体受精，并套上纸袋。待到成熟时，他从有相对性状的植株上采取花粉，把花粉授在去雄豌豆花的柱头上，完成了人工异花授粉，

12、在花上重又套上纸袋防止不必要的异花传粉。他在多种复杂的遗传性状中只选用区别明显的质量性状来进行试验，包括花色、种子的形状、豆荚颜色、花着生的位置等7对性状，摒弃种子大小、产量高低等数量性状，一以便于分析实验的结果，抓住了遗传规律的主流。（2）精心设计，仔细观察。 通过对F1的观察，确定了“显性性状”和“隐性性状”。将具有相对性状的生物，在杂合状态下表现出来的（某一亲本）性状称为显性性状，而不表现出来的（某一亲本）性状称为隐性性状。对F2的性状进行了统计处理，发现显性性状和隐性性状的分离比为3:1.他还注意到了“当试验植株数目较少时，结果可发生相当大的波动”，因而采用大样本，为保证后代成活、统计

13、精确，十分细致地将矮株进行移植，避免其被相邻的高株覆盖因得不到阳光而死亡。对具有显性性状的植株，进一步通过自交来研究其遗传结构。孟德尔还设立对照实验：将盆栽的植物移到温室内核大田种植的作对照，以排除虫媒的干扰。（3）应用数学统计方法 详细地记载和统计了所研究的性状，使他的科学分析建立在充分和可靠的事实基础上。孟德尔选择了正确而又简便的研究方法，把简单性状从整个个体中列出来进行研究，保存相继各世代个体的正确系统记录，加上他所选择的豌豆各相对性状均属完全显性或隐性，使得他的研究结果优于前人。（4）科学推论 孟德尔不只是叙述了试验的结果，而是提高到理论阶段，提出了明确的理论来解释他所获得的结果。孟德

14、尔提出了遗传因子来说明分离现象。他认为生物的每一相对性状都是由一对遗传因子来控制的。生物所表现出来的各个相对性状是内在遗传因子所支配的，遗传因子在体细胞里成对存在，形成生殖细胞时彼此分离，在配子里成单存在。他所提出的遗传因子，后来被改称为基因。（5）精确验证 孟德尔还设计了进一步的实验来检查和验证自己的理论。他进行的第一种验证是杂种后代的自交检验。他认为如果分离规律是正确的，那么在杂种后代中凡是纯合体的个体就应该只产生一种配子，自交后应该表现真实遗传。即显性纯合子的个体继续产生显性纯合的后代，隐性纯合子的个体继续产生隐性纯合的后代，而杂合子的个体必然产生两种配子的分离。自交后代必然按照分离比继

15、续分离。第二种检验室侧交检验。侧交就是对表现型相同的个体通过杂交来测定它的基因型，孟德尔所用的侧交是让杂种F1回过来跟隐性亲本类型杂交，以推断F1的基因型。3、为什么F1都是开紫花的?难道白花性状消失了吗？由于F1的基因型全部为杂合子，而显性基因A掩盖了隐性基因a的作用，所以F1全部表现为紫花，性状是由基因控制的，只有当aa组合在一起时，才表现出白花性状。 4、为什么在F2白花性状又出现了呢？这是偶然的吗？F1自交后，根据基因分离定律，等位基因Aa中的A和a分别进入不同的配子，当a配子与a配子结合后，在F2中又出现了白花性状，这不是偶然的，而是有规律的。5、是什么原因导致杂种后代的性状按一定的

16、比例分离呢？由于等位基因分离后独立地分配到两个配子中，雌雄配子又随机组合，有三种基因型，分别是：AA、Aa和aa，（三者比例为1:2:1），而AA、Aa控制的性状都是紫花，所以杂种后代性状按一定比例分离。6、生物性状的表现型相同，是否基因型也一定相同呢？请举例说明。不一定，如DD、Dd都表现为高茎。第2节 伴性遗传一、教学目标1、知识与技能（1）认识性别的决定与性染色体的关系。（2）比较常染色体和X、Y性染色体的异同。（3）理解性染色体上基因独特的伴性遗传现象。 2、过程与方法（1）认识性别决定的两大类型：XY型和ZW型。（2）归纳比较伴X染色体显性遗传和X染色体隐性遗传及伴Y染色体遗传的特点

17、。 3、情感态度与价值观（1）懂得人类应遵循自然规律，不应人为选择人类型别。（2）关注将遗传学知识更好地与生活实践、人体保健的结合。 二、重点与难点 1、重点（1）X、Y性别决定。（2）隐性伴性遗传特点。 2、难点红绿色盲遗传规律。 三、教学资源 1、摩尔根及其科学研究摩尔根是美国的实验胚胎学家、遗传学家，摩尔根第一次把代表某一特定性状的特定基因，与某一特定染色体上的热定位置联系起来。这样，基因就不再是代表某种性状的抽象符合，而是在染色体上占有一定空间位置的实体。基因是物质的，诚然，某耳根当时并不知道基因具体是什么物质，但他在基因论的最后一节就已写道：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设，就是基因

18、之所以稳定，是因为他代表着一个有机的化学实体。”摩尔根所欲言的“化学实体”的分子结构，在25年后得到证实。1953年4月25日出版的自然杂志刊登了沃森和克里克的研究论文核酸的分子结构脱氧核糖核酸的结构，标志着遗传学一级整个生物学进入了分子水平的新时代。摩尔根在孟德尔发现的遗产规律基础上，以大量事实证明染色体是遗传物质的主要载体，创立了著名的基因学说并进一步发现伴性遗传的规律。他带领它的三大弟子又发现了基因连锁和互换现象，提出基因连锁和互换定律。在这些研究的基础上又探讨了基因在染色体上的排列位置，证明了再染色体上作线性排列，并作出了果蝇染色体的基因图。因为他在创立染色体遗传理论方面的功绩，荣获了

19、1933年度的诺贝尔医学或生理学奖。 2、生物的性别决定（1）性染色体决定性别XY型性别决定凡雄性是两个异型性染色体，而雌性是两个同型性染色体的生物称为XY型性决定。这类性别决定，在生物界较普遍，常见的生物有人类、哺乳动物、某些两栖类和鱼类、许多昆虫以及雌雄异株植物。ZW型性别决定凡雌性具有两个异型性染色体，而雄性具有两个同型性染色体的生物称为zw型。属于这种性别决定类型的生物，常见的有鳞翅目昆虫、鸟类、爬行类、某些两栖类，例如家蚕，雌性个体有一对形态不停的性染色体ZW，雄性个体有一对相同的性染色体ZZ。XO型性别决定植物中的花椒、动物中的蝗虫、蟑螂等的性别决定为XO型。雄性只有一个X性染色体

20、而没有Y染色体，性染色体组成为XO；雌性性染色体组成为XX。在形成配子时，卵只有一种带X染色体，精子有两种：一种含有X染色体，另一种没有X染色体（即不含性染色体），受精后的XX合子发育为雌性，XO合子发育为雄性。XO型性别决定。可以看做是XY型的一种异常情况。（2）单倍体型雌性是二倍体，雄性是单倍体的性决定称为单倍体决定。这种性决定存在于蚁类以及蜜蜂、黄蜂等膜翅目昆虫中。它们的雄体是通过孤雌生殖而产生的，因此具有单倍体的染色体数。雌体是通过受精作用而产生的，所以是二倍体。例如，蜜蜂的雌蜂（包括蜂王和工蜂）是受精卵发育而来的，2n等于32；雄蜂是未受精的卵细胞发育而来的，n等于16.单倍体雄蜂是

21、怎样产生单倍体精子的呢？原来雄蜂的精原细胞也经过减数分裂，在减数第一次分裂中，形成一个含有16个染色体的子细胞和一个没有染色体的子细胞；在减数第二次分裂中，含有16条染色体的子细胞分裂成两个含有16条染色体的精子。“小金鱼”：为什么在自然情况下，男女性别比总是接近1:1？答：因为人类的性别决定类型是XY型，女性产生的卵都是带X染色体的，而男性产生的X精子和Y精子的比例为1:1，又由于精卵结合是随机的，所以形成的合子XX和XY为1:1，由此，男、女性别比例总是接近1：1。第3节 变异一、教学目标1、知识与技能（1）理解变异的普遍性及产生变异的三大主要原因。（2）理解基因突变、基因重组的概念和意义

22、。（3）认识染色体畸变的类型和意义。（4）通过具体实例，列举人工诱变在生产实践中的应用。 2、过程与方法（1）描述DNA结构，复制与突变的关系。（2）认识环境因子对细胞变异的影响作用。（3）收集遗传育种的具体实例，注意总结育种方法及其优缺点。 3、情感态度与价值观（1）懂得变异使生物的进化成为可能。（2）懂得对立统一的辩证唯物主义观点，初步建立生命世界永恒变化与发展的观点。 二、重点与难点 1、重点（1）基因重组的概念。（2）基因突变的概念和原因。（3）染色体数目的变异。（4）单倍体和多倍体在生产上的应用 2、难点（1）从分子水平上理解基因突变的原因。（1）单倍体、二倍体和多倍体的概念。（1）

23、人工诱导多倍体和单倍体育种的方法。 三、教学资源 1、实验8.3 探究化学因子对蚕豆根尖细胞变异的影响是建立在观察正常细胞有丝分裂的基础上的，所以实验前，可以观察蚕豆根尖的压片，以帮助理解。整个解离、染色、压片的步骤与有丝分裂的实验相同。但要注意蚕豆根尖比大蒜或洋葱根尖要粗，所以，染色前可以先将根尖剖开，以使染色更均匀。本实验的材料准备是关键，如催芽的时间、温度，ZnCl2处理的时间等，需要教师在实验前先摸索，以使实验材料处于最佳状态。观察的部位是在分生区和伸长区，要指导学生先在低倍镜下找到该区域，然后转高倍镜观察。要知道学生抓住一下特征观察微核：一个细胞内不止一个微核；除了一个近似正常的核外

24、，旁边还有大小只及正常核的1/101/3的小核；细胞核与微核之间可能有丝状物相连，也可能独立存在的。进一步探究不仅可以选择不同的化学物质，也可以选择不同的实验材料，如小麦等。2、基础知识和基本技能生物性状的变异可以表现为形态结构上的差异，也可表现为生理上的差异；生物的变异，根据它是否在后代中重复出现，可区分为不遗传的变异和遗传的变异。产生这两类变异的原因是不同的，可遗传的变异是由于生物细胞内遗传物质发生变化而引起的；遗传物质变化包括：基因重组、基因突变和染色体畸变。 3、基因重组基因重组是基本的遗传现象。无论在高等生物体内，还是在细菌、病毒中，都存在着基因重组。不仅在减数分裂过程中会发生基因重

25、组，在高等生物体的体细胞中也会发生基因重组。基因重组不仅可以发生在细胞核内的基因之间，也可以发生在线粒体和叶绿体之间。可以说，只要有DNA就可能发生基因重组。从广义上讲，任何造成基因型变化的基因交流过程，都叫做基因重组。而狭义的基因重组仅指涉及DNA分子内断裂复合的基因交流。真核生物在减数分裂时，通过非同源染色体的自由组合形成各种不同的配子，雌雄配子结合产生基因型各不相同的后代，这种重组过程虽然也导致基因型的变化，但是由于它不涉及DNA分子内的断裂-复合，因此，不包括在狭义的基因重组的范围之内。 4、基因突变的一般特性相对稳定的频率一般自然突变的频率很低，但却是相对稳定的。突变 频率通常用一定

26、数目配子中的突变配子数表示。一般高等动植物的突变频率约为10-510-8，即10万到1亿个配子中发生一个。细菌和噬菌体等的突变频率约为10-410-10，即1万到100亿个细菌中发生一个。但细菌等微生物繁殖周期短，所以实际上更容易获得突变个体。不同的生物、不同的基因，突变频率也不相同。突变发生的时期和部位基因突变可以发生在生物体发育的任何一个时期，在体细胞和性细胞中都可以发生。实验证明，发生在生殖细胞中的突变频率往往较高，而且在减数分裂晚期临近性细胞形成前的时期发生的频率更高。突变的多方向性一个基因可以朝着不同的方向发生突变，如基因A可以突变为a1、a2、a3等，它们在生理功能和性状表现上各不

27、相同。遗传学上把这些同一基因位点上的各个等位基因称为复等位基因。当然，复等位基因是就群体范围来说的，在每个二倍体生物个体，只能有其中一对等位基因。例如，人类的ABO血型就是由IA、IB、和i三个复等位基因控制的。突变的可逆性和重演性基因的正常型可以突变成突变型，突变型也可以突变成正常型。前者称为正突变，后者称为反突变，反突变的频率一般比正突变的频率低得多。突变的可逆性表明：基因突变并不是原有基因的丧失，而是基因的结构发生了变化。同种生物中相同的基因突变可以在不同的个体上重复出现，称为突变的重演性。突变的有害性和有利性基因突变一般是有害的，因为基因突变常常会破坏生物通过长期进化而达到的相对协调和

28、生理平衡的状态，不利于生长和发育。有少数突变对生物本身有利，如作物的抗病性、早熟性、茎杆的矮化以及微生物的抗药性等。还有些突变对生物体本身有利，但却不是人类所希望的，如谷物的落粒性，有利于谷物自身繁殖却不利于人类生产上的要求。再如玉米、高粱、小麦的雄花不育性，对作物本身繁殖不利，却有利于人们进行杂交育种。5、染色体畸变的类型染色体畸变包括染色体结构的改变和数目的变化。由于染色体上有很多基因，因此不论染色体结构的改变还是数目的变化，都可引起遗传信息的变化，从而导致生物性状的改变。（1）结构变异一般认为，染色体上具有不稳定的部位，在内因（生物体内代谢过程的失调、衰老等）和外因（各种射线、化学试剂、

29、温度的剧变等）共同作用下，染色体可能发生断裂，绝大多数断裂通过修复可以在原处按原来的顺序重新愈合，有少数在重新结合时改变原来的顺序，或者同其他染色体的断片接合。这种差错接合就会造成染色体结构的改变。人们在果蝇幼虫唾液腺染色体上，对各种染色体结构变异进行了详细的遗传学研究。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。 缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。如果缺失的区段发生在染色体两臂的内部，称为中间缺失；如果缺失的区段在染色体的一端，则称为顶端缺失。在缺失杂合子中，由于缺失的染色体不能和它的正常染色体完全相应地配对，所以当同源染色体联会时，可以看到正常的一条

30、染色体多出了一段（顶端缺失）或者形成一个拱形的结构（中间缺失）。缺失引起的遗传效应随着缺失片段大小和细胞所处发育时期的不同而不同。在个体发育中，缺失发生得越早，影响越大，缺失的片段越大，对个体的影响也越严重。典型的遗传性疾病如猫叫综合征等。 重复染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象，叫做重复。在重复杂合体中，当同源染色体联会时，发生重复的染色体的重复区段形成一个拱形结构，或者比正常染色体多出一段。 倒位染色体在两个点发生断裂后，产生三个区段，中间的区段发生一百八十度的倒转，与另外两个区段重新接合而引起变异的现象，叫做倒位。 易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引

31、起变异的现象。如果两条非同源染色体之间相互交换片段，叫做相互易位，这种易位比较常见。相互易位的遗传效应主要是产生部分异常的配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代。（2）数目变异一般生物是二倍体。体内细胞染色体数目发生改变，可以是以染色体组为单位的增减，称为整倍性改变，如单倍体、多倍体。在多倍体中，染色体来自相同的种，就称为同源多倍体。如染色体来自两个不同的种，则称为异源多倍体。后者主要是由两个不同种的生物通过杂交后，再诱导染色体加倍后形成，如八倍体小黑麦。如果染色体数目变化是以染色体的个数为单位来增减，则称为非整倍性改变。非整倍性改变是以二倍体为基础，缺少1条染色体的，称为“二倍减一”（2

32、n1），也叫单体；缺少一对，二倍减二，又叫缺体；增加一条，二倍加一，又叫三体；增加一对，二倍加二，又叫四体。 6、多倍体的一般特征多倍体植物与二倍体相比，具有下列特征：（1）整个植株及其各种器官都有增大趋势。多倍体植株通常粗大茁壮，茎粗、枝少，叶宽厚而色泽较深，花和种子也较大。（2）生长和开花一般延迟。多倍体的生长发育一般比二倍体慢得多，通常开花也较迟，生长发育慢与细胞分裂缓慢有关，植株内生长点含量少也是重要的因素。（3）生理代谢活性增强。多倍体植株的糖类、蛋白质和其他产物增高。例如三倍体甜菜的含糖量、四倍体橡胶的含胶量、四倍体番茄和甘蓝的维生素C含量都比相应的二倍体有明显增加。（4）结实率一

33、般较低。通常同源多倍体大多结实率降低，如一个三倍体番茄果实内平均有种子100-170粒，而四倍体番茄内的平均种子数只有10-30粒。同源三倍体则表现高度不育，三倍体香蕉的无籽特点就是这样产生的。但异源多倍体的情况相反，能提高远缘杂交的能育性，如小麦和黑麦杂交后产生的杂种第一代呈现高度不育。经过体细胞加倍形成异源八倍体，结实率就显著提高。 7、三倍体无籽西瓜的培育三倍体的西瓜、香蕉和葡萄与二倍体的品种相比，不仅果实大、品质好，而且无籽便于食用。培育三倍体西瓜首先要选择优良的二倍体普通西瓜（2n等于2x等于22）品种，经过人工诱变为四倍体（2n等于4x等于44）。所用方法一般在子叶期用0.2%-0

34、.4%秋水仙素溶液点滴在二倍体幼苗生长点上，每天一至二次连续两天。它的作用主要是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使已经复制并分开了的子染色体不能分向两极，而仍留在一个细胞内，染色体就由此加倍。当染色体已经加倍了的细胞不再接受秋水仙素碱处理时，它就又恢复正常的有丝分裂，结果形成多倍体组织。获得的四倍体西瓜，叶肥厚、花也较大，可通过价差花粉母细胞染色体数作辨别。把诱导成功的四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作副本进行杂交，就可在四倍体植株上获得三倍体种子。四倍体母本一般采用嫩之绿无条斑的品种，二倍体副本一般采用深绿有条斑的品种，这样条斑显性基因就可作为标记，凡三倍体种子长成的植株结有条斑西瓜的，必然是无籽

35、西瓜。种植三倍体西瓜时，因为三倍体花粉发育不良，不能刺激子房良好发育，因此需要混种二倍体作为授粉株，一般每隔4、5行种1行二倍体，开花时让二倍体花粉授予三倍体植株的雌花上，以刺激子房发育果实。由三倍体种子长成的三倍体西瓜植株，由于减数分裂过程中同源染色体的联会紊乱，因而形成的两性配子都是不育的，不能形成种子。培育时如选用合适的亲本，则三倍体西瓜，不仅结瓜多，而且每个瓜的重量增加、含糖量提高、无瓜籽、风味佳美，具有较高的经济价值。虽然用生长素处理一些植物的柱头也能获得无籽果实，如无籽番茄、无籽黄瓜等，但生产上并不采用生长素处理的方法来培育无籽西瓜。原因是三倍体的无籽西瓜无论在产量还是食用品质上都

36、比二倍体西瓜优越，而用生长素处理获得的无籽西瓜依然是二倍体。另外，西瓜是匍匐生长的，即使选用生长素处理花的柱头，其操作很不方便。“分析与讨论”1、实验中ZnCl2主要引起蚕豆哪部分结构发生变化？这种变化对细胞的遗传物质将产生什么影响？实验中ZnCl2主要引起细胞核分裂过程异常，使染色体断裂而造成微核。微核的出现使得遗传物质发生变化，将会影响细胞的正常代谢、生长、分裂等。2、为什么该实验要选用根尖细胞？用叶片细胞或其他部位细胞可以吗？因为根尖细胞具有持续分裂能力，而ZnCl2主要引起细胞核分裂过程异常，因此要选用根尖细胞。由于叶片或茎的大部分细胞没有分裂能力，因此不适用于本实验。“活动8.1 育

37、种方法的探讨”（1）杂交育种 可利用杂种一代的优势，另外，通过杂交，将需要的几个优良性状组合在一起。但由于杂交优势会消失，所以，先让F1自交，再让具有需要的优良性状组合的F2与隐性亲本侧交，可将后代中没有性状分离的那些F2个体保留下来。（2）单倍体育种 利用离体的花粉（或胚囊）培育出单倍体植株，然后用秋水仙素等药物使单倍体细胞中的染色体加倍，这样获得的植株其细胞中等位基因是纯合的，后代性状就不会发生分离，大大缩短了育种时间。（3）多倍体育种 多倍体植物通常具有较强的生活力，营养器官十分繁茂，果实大。可对正常的二倍体植株用秋水仙素等药物使其染色体加倍，培育出有经济价值的多倍体新品种。三倍体植株不

38、能形成正常的种子，利用这一点可以培育出类似无籽西瓜这样的植物。（4）太空育种 太空育种可以提高突变的发生率，然后选择出有利的突变，经过筛选，培育出优良的新品种。（5）基因工程育种 是在分子水平上通过重组DNA技术，按照人类的需要获得高产优质的基因工程产品，如抗虫的转基因棉花等。“小金鱼”：除了人工诱变的方法外，还有其他途径可获得无子果实吗？无子番茄是如何获得的？答：除了人工诱变外，还可以利用植物激素蘸涂雄蕊，获得无子番茄、无籽黄瓜等。无子番茄与无籽西瓜相比，虽然都没有种子，但前者的遗传物质并没有发生改变。香蕉是三倍体植物，为什么没有种子却能年年收获果实？无籽的香蕉是天然的三倍体，能自发地单性结

39、实，所谓的单性结实是指有些植物不经受精作用子房就可以发育成果实。第4节 人类遗传病和遗传病的预防一、教学目标1、知识与技能（1）掌握人类遗传病的特征。（2）说明常见遗传病的产生原因及预防措施。 2、过程与方法（1）收集人类遗传病的资料，解释遗传病的规律和危害。（2）解释优生优育的必要性。 3、情感态度与价值观（1）认识优生对提高人口质量的重要意义，建立科学的优生观念。（2）提高对近亲结婚的危害和婚姻法中关于禁止近亲结婚规定的必要性的认识。 二、重点与难点 1、重点（1）单基因遗传的遗传特点。（2）预防遗传病的主要措施。 2、难点遗传病系谱的分析，总结出不同遗传病的遗传规律。 三、教学资源 1、

40、“症”与“综合征”的区别在医学上，“症”与“综合征”是意义不同的两个词。“症”是指症状，“综合征”是指多种症状的体征。例如，人类遗传病中的“性腺发育不良”，患者的主要症状是性腺发育不正常，此外还伴有蹼颈、肘外翻、先天性淋巴水肿、智能稍迟钝和先天性心肌病等其他多种症状的体征，可见，“性腺发育不良”是名副其实的“综合征”。 2、血友病血友病有甲乙丙三型之分。甲型血友病又称为抗血友病球蛋白（AHG）缺乏症或第因子缺乏症；乙型血友病又称为第因子缺乏症或血浆凝血活酶成分缺乏症，甲型与乙型发病率比例约为5.4:1。丙型血友病又称为第十一因子缺乏症或血浆凝血活酶前质缺乏症，是少见的血友病类型。甲型与丙型发病

41、率比例约为50:1。甲型血友病是血友病中最常见类型，患者血浆中缺乏抗血友病球蛋白，所以不能凝血。患者只要轻微碰破皮肉，往往流血不止，一般以皮下和肌肉出血为最多，出血区常常形成瘀斑、血肿。临床还可出现出血引起的压迫症状，肌肉萎缩，呼吸困难等。甲型血友病和乙型血友病均属于X连锁隐性遗传，故女性杂合子为携带者，男性发病率高于女性。研究发现有近1/3患者无家族史，致病是由于其基因自发性突变所致。在过去，血友病患者常常因微小的伤口而流血不止，甚至引起死亡。但现在因为对凝血机制的了解，外科手术的改进，只要患者处处小心，预防创伤，对症医治，几乎可以跟正常人一样的生活。活动8.2 典型遗传病家族系谱分析2.（

42、1）常染色体显性遗传病的遗传规律：连续传递；患者的双亲至少有一人患病；男女患病机会均等（2）常染色体隐性遗传病的遗传规律：“无中生有”，患者的双亲看上去无病，但一定是携带者；患者子女一般不发病，看不到连续传递现象；近亲婚配，子女发病风险增高；男女患病机会均等（3）X连锁显性遗传病的遗传规律：男性患者的女儿都是患者，儿子正常；女性患者的子代患病概率为1/2；群体中女性患者人数多于男性患者（4）X连锁隐性遗传病的遗传规律：系谱中患者都是男性；男性患者的子女都是正常的，即隔代传递，外祖父的致病基因通过女儿传递给外孙；男性患者的女儿表型正常，却是携带者，可以生下有病的外孙。图832与图834中带代代传

43、递，但主要区别是：常染色体显性遗传不论患者的性别，其子女患病机会均等。而X连锁显性遗传则是男性患者的女儿都是患者，儿子正常。图835的整个大家族每一代都有喊着，似乎不符合X连锁隐性遗传的特点之一是隔代遗传。问题的关键是要从直系亲属之间的传递来看，这一点就不难理解了。“小金鱼”1、父母表现正常，子女却“无中生有”患了某种遗传病，这符合哪类遗传病的遗传规律？答：符合隐性遗传病的规律。2、你还知道哪些单基因遗传病、多基因遗传病及染色体遗传病，请举例说明其危害。常见的单基因遗传病：短指症、软骨发育不全症、白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑、抗维生素D佝偻病、血友病等。常见的多基因遗传病：唇裂、腭裂、精神分

44、裂症、糖尿病（青少年型）、哮喘、冠心病等。常见的染色体遗传病：唐氏综合症（先天愚型或21三体综合征）、两性畸形、猫叫综合征等。第9章 生物进化第1节 生物的进化一、教学目标1、知识与技能（1）知道生物进化的证据。（2）知道同源器官、痕迹器官、化石、适应辐射等概念。（3）知道动物和植物进化的大体历程。（4）知道生物进化的趋势和一般规律。 2、过程与方法关注生物进化过程中的重大事件。 3、情感态度与价值观了解生物进化的事实，了解生物进化与地球演变的相互关系，初步感悟生命的价值。 二、重点与难点 1、重点（1）生物进化的四方面证据。（2）马的进化历程与环境演变的关系。（3）生物的主要进化历程。（4）

45、生物进化的趋势和一般规律。 2、难点（1）胚胎学证据。（1）同源器官。（1）适应辐射。 三、教学资源 第2节 生物进化理论一、教学目标1、知识与技能（1）知道自然选择学说的基本论点。（2）知道自然选择学说的创造性作用。（3）知道种群是生物进化的基本单位。（4）知道生物进化和物种形成的基本环节。（5）知道基因库和基因频率的概念。 2、过程与方法（1）关注达尔文的生平和主要科学活动。（2）能描述生物适应性的形成。 3、情感态度与价值观通过对物种形成和灭绝的了解，初步感悟生命延续的规律以及保护野生动物的重要性，强化辩证唯物主义世界观。 二、重点与难点 1、重点（1）达尔文自然选择学说的四个基本论点。

46、（2）现代进化理论。（3）物种的形成和灭绝。 2、难点（1）生物的适应性。（2）自然选择的作用。（3）基因频率。 三、教学资源 1、遗传平衡定律在基因频率稳定的条件下，生物的种群才能保持不变。但种群中的基因频率能不能保持稳定？在什么情况下才能保持稳定？在孟德尔遗传规律被重新发现后，英国数学家哈代和德国遗传学家温伯格先后于1908年和1909年提出了著名的遗传平衡定律。他们认为，要是一个种群的基因频率一代一代地维持不变，必须具备下列理想条件：种群足够大；没有基因突变；种群内个体间随机交配；没有种群间个体的迁移或基因交流；没有自然选择作用。“小金鱼”1、为什么说可遗传变异是生物进化的内在因素？可遗

47、传变异是基因改变的结果，这种变异能在种群中得到保留和扩大，为自然选择提供原材料。2、生物之间除“斗争”外，还存在其他关系吗？还有互利互助、协同进化等。3、为什么进化的基本单位不是个体而是种群？进化是种群基因频率改变的结果，必须以种群为基础。“阅读与思考”1、达尔文能发现生物进化论的原因有哪些？对5年科学考察中发现大量证据的科学分析；总结和发展前任的辨证唯物主义观点；实事求是和敢于创新的科学态度。2、你认为，身处19世纪的达尔文在阐述进化理论是出现了哪些问题？它们是否可以作为否定生物进化的依据？强调生物进化只是渐进的，现在认为，还应该有跃进；过于强调物种间的生存斗争，忽略了物种间的协同进化。但是

48、，这些都不能作为否定生物进化的依据。“想一想 做一做”1、青霉素开始应用时，对金黄色葡萄球菌的抑制力很强，但长期使用后抑菌作用会显著下降，如何解释这一现象？答：在青霉素对细菌的选择作用下，部分细菌产生了适应性变化。第10章 生物多样性第1节 生物多样性及其价值一、教学目标1、知识与技能（1）知道生物多样性的概念及三个层次。（2）知道遗传多样性的现象，知道遗传多样性的实质和意义。（3）知道物种多样性的含义及衡量指标。（4）尝试调查身边物种多样性的现状，初步学会分析和处理标本的基本技能。（5）知道生态系统多样性的含义。（6）知道生物多样性的经济价值、生态学价值及其他间接价值。 2、过程与方法（1）

49、经历对不同生境中植物物种丰富度的调查研究，初步学会基本的调查研究步骤和数据处理方法。（2）有条件的学校组织学生经历一次上海某一自然保护区的科考活动，获得对生物多样性的感性认识和团队合作交流的体验，并初步学会野外科考的一些基本常识和方法。（3）通过收集生物多样性的价值等相关资料的手机、分析和归纳，锻炼主动获取信息和处理信息的能力。 3、情感态度与价值观（1）通过对生物多样性价值的学习，初步领悟生物多样性对人类社会可持续发展的重要意义，体验生命的美。（2）懂得生物多样性保护就是保护人类自己的观念。 二、重点与难点 1、重点（1）生物多样性的概念及层次。（2）生物多样性的经济价值、生态学价值。（3）

50、生物多样性调查方法和技能。 2、难点（1）生物多样性三个层次之间的关系。（2）物种多样性衡量指标及其测量方法。 三、教学资源 1、皮肤感受器“小金鱼”：1、你还记得可遗传变异的几种来源吗？答：主要有基因突变、基因重组、染色体变异等。2、你能回答遗传多样性、自然选择与物种生存的关系吗？遗传多样性从分子水平、细胞水平和个体水平影响生物性状，导致生物的不同适应性，经过自然选择形成了现有的生物的分布和演化。遗传多样性是物种生存的基础，是生物演化的内在源泉。3、你还记得生物群落和生态系统的结构特点吗？生物群落在水平方向上有分区现象，在垂直方向上有分层现象，这样有利于群落中生物对自然资源的充分利用；生态系

51、统是无机环境与生物群落的有序结合，生态系统的结构组成主要包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，这种有序结构离不开外界能量的维持。“分析与讨论”实验10.1标记重捕法是从概率上推算种群数量的大小，重复步骤2和3是为了使估计的数值更接近实际。实验10.2样方中各种生物个体数量的均匀程度越高，辛普森多样性指数值越大，显示了该地区生物多样性相对较好。第3节 人类活动对生物多样性的影响一、教学目标1、知识与技能（1）知道人类活动对物种多样性的影响。（2）知道人类活动可能会破坏生物栖息地、污染环境，从而影响生态系统的多样性。知道污染物质会通过富集作用最终危害到人类自身。（3）知道人类活动对遗传多

52、样性的影响。（4）通过“水质污染对生物的影响”（选做）实验初步学会检验水质污染、观察水蚤活动的基本技能。 2、过程与方法（1）经历水质污染的实验过程，初步学会观察水蚤活动的方法和设计实验检验水质污染的基本技能。（2）通过“应对垃圾危机，你能做什么”等活动，提高环境保护的实践能力。 3、情感态度与价值观（1）了解生物多样性面临的威胁，逐步建立人与自然和谐共处的观念。（2）懂得保护环境、保护生物多样性就是保护人类自己，污染环境最终会危害人类自身的道理。（3）懂得保护生物多样性与每一个人的生活密切相关，懂得保护生物多样性是每一个人的责任，并转化为自觉的行动。 二、重点与难点 1、重点人类活动从遗传多样性、物种多样性、生态多样性三个层面影响着生物多样性。 2、难点生物多样性面临的威胁主要来自人类的不合理活动。 三、教学资源 1、皮肤感受器“小金鱼”：1、你知道富集作用是怎样形成的吗？答：生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象，或者通过食物链在不同的生物体内吸收后逐渐传递，不断积累，使其浓度逐步提高的现象。许多污染物在生物体内的浓度远远大于