第一节 生物的遗传

　　知识体系图解

　　教材分析

　　1、基因的概念以及显形基因与隐性基因的概念是本节的教学重点，也是本节的教学难点，是课堂讨论的中心。对基因这一名称，学生从各种媒体和一些科普读物已经有所了解，但不一定能认清基因的本质以及基因和性状之间的关系。所以，在这一节的教学中，可以以性状在上、下代传递为线索帮助学生认识有关基因的基本知识：基因与染色体之间的关系；基因与生物性状之间的关系；基因在生物的上、下代的传递规律以及显、隐性基因之间的相互关系，等等。

　　2、染色体在生物的上、下代传递规律与基因的传递关系也是本节的一个重点和难点，讲清染色体在体细胞和生殖细胞中的变化以及再生物上、下代中的变化有助于理解基因的活动。

　　3、国家婚姻法规定，禁止近亲结婚。国家为什么要通过立法来禁止近亲结婚？生物课的教学重点应该放在帮助学生认识近亲结婚所造成的危害的遗传学原因上——遗传病产生的细胞学基础和发生遗传病概率较高的原因，可以以具体的例子认识近亲结婚的危害。

　　教法建议

　　课本中提出学生观察五项特征，向自己的父母和兄弟姐妹作调查。可在上课之前，布置学生完成。上课以前，教师还应该了解学生调查的情况和在调查中发现的问题，以便在上课时心中有数。

　　通过学生介绍调查结果，使学生认识到遗传的普遍性，认识到遗传现象后，立即转入讲解“性状”的概念和“遗传”的概念。

　　关于性状，课本上只举了形态特征的例子。教师还可以补充一两个生理特征方面的例子。例如，一般人都能分辨各种颜色，称为正常色觉。但有的人对各种颜色都不能分辨，称为色盲。又如，植物的光合作用，在相同的温度和阳光的照射下，有的植物光合作用的效率高，积累的有机物多，如玉米、甘蔗等，而有的植物光合作用的效率就低一些，有机物积累得也少一些。

　　关于遗传途径，可以结合学生已经学过的关于生物的生殖和发育方面的知识来讲述。在说明了父母的性状是通过他们的生殖细胞传给子女以后，还可以提一下：一个多细胞生物体的全部体细胞，都是由最初的受精卵经过细胞分裂，逐渐发育而来的。这为后面讲述生物体所有的细胞内都含有本物种所特有的遗传物质，以及讲述体细胞内都含有一定数量的染色体数奠定必要的基础。

　　遗传的物质基础——染色体和基因是本节的重点，也是难点，要注意以下几个要点：

　　1、生物的性状是由遗传物质决定的（在学生水平较高的学校，不妨指出这种遗传物质就是核酸）。

　　2、生物的某个具体性状是由遗传物质上的一个小片段（即一个小单位）——基因决定的。

　　3、基因存在于染色体上，而染色体是存在于细胞核内的容易被碱性染料染成深色的物质。

　　4、每种生物都有一定的稳定不变的染色体数。

　　5、在体细胞中，染色体成对存在，因此决定某一性状的基因也是成对存在的。

　　6、在形成生殖细胞进行细胞分裂时，成对的染色体要彼此分开，分别存在于新产生的生殖细胞中。因此，在生殖细胞中，染色体只是成单存在，即只有每对染色体中的一个；染色体上的基因也是成单存在的，即只有每对基因中的一个。

　　7、控制生物性状的基因具有显性、隐性之分，分别称为显性基因和隐性基因。因此，它们控制的同一性状就有显性表现和隐性表现两种。

　　8、染色体和基因是遗传的物质基础，并且作为遗传学名词已经广泛应用在报刊、广播和某些科普读物上，应该让学生对其含义有个初步认识。但染色体和基因对学生来说是比较抽象的，学生较难理解，教师可以利用动画来演示，帮助学生理解。

　　9、基因作为遗传的物质基础，它的传递是有一定的规律可循的，为了使学生能够很好的理解基因的分离规律，教师可以从学生感兴趣的遗传现象入手，引导学生主动探索，通过自学讨论、小组合作学习方式理解基因在亲子代之间的传递规律，也为下面学习遗传病和禁止近亲结婚打下基础。

　　10、从形态、功能和数目等方面分析染色体、遗传物质、DNA、基因之间的区别和联系。运用图解法归纳生物的在生殖发育过程中，染色体的遗传（以人为例），理解在生殖发育过程中，染色体数目保持了稳定性和边续性，并认识染色体保持稳定性和连续性在生物遗传中的意义。

　　以上几个要点可以通过具体的性状（如卷舌）来介绍。

　　关于人类的遗传病，重点是阐明遗传病的病因是遗传物质发生了改变。先天性愚型病的病因则是由于染色体发生了异常改变，从而造成先天智力低下。至于遗传病的各种症状，像课文所写的那样简单地介绍一下就可以了，不必多讲。

　　禁止近亲结婚部分，是用遗传学的科学知识来说明为提高我国民族的健康素质而禁止近亲结婚的道理，对学生进行思想教育。关键是用实例讲清在一个家庭中，如果祖辈成员的遗传物质中带有隐性的致病基因的话，那么在他（她）的后代中，这个致病基因就会传递下去。如果近亲结婚（如姑表或姨表兄妹结婚），则两个隐性致病基因相融合的机会就大大增加。一旦出现患者，就会给家庭以及社会带来很大的精神上和经济上的负担。号召同学们在懂得这个道理之后，还要担负起宣传的责任。

　　在组织学生学习本节知识时，要指导学生注意以下问题：

　　（1）关注当代遗传学的新进展，了解遗传学在当代生物科学研究中的重要地位；

　　（2）注重联系周围实际，加深对遗传学知识的理解。

　　四、重难点分析

　　(一)什么叫性状和相对性状?

　　生物体的形态特征和生理特性叫性状。不同个体的同一性状是有差异的，人们把同种生物同一性状的不同表现类型叫相对性状。例如，人的上眼睑的形状有双眼皮和单眼皮，用手习惯有左手和右手，豌豆茎有高和矮，蚕茧的颜色有黄与白等等，这些都叫相对性状。

　　(二)种瓜得瓜，种豆得豆”反映了生物的什么现象?

　　这句俗语反映了生物的性状传递给后代的现象，即反映了生物的遗传现象。所以，种瓜才得瓜，种豆才得豆，而不是得到别的东西。

　　通常，我们说生物的某一性状是遗传的，例如人的双眼皮和单眼皮、豌豆的茎高、家蚕的茧色是遗传的，就是说上一代的这种性状能够在下一代得到表现。实际上，这要通过遗传物质的传递和性状发育的复杂过程才能实现。性状的本身是不能传递的。

　　(三)“一母生九子，连母十个样”反映了生物的什么现象?

　　反映了生物的变异现象。变异是指生物个体之间在性状上的差异。这种差异既表现在亲代与子代之间，也表现在子代与子代不同个体之间。所以，民间有“一母生九子，连母十个样”的说法。

　　(四)关于染色体

　　染色体指的是存在于细胞核里容易被碱性染料染成深色的物质。在初中阶段，我们至少应该从以下几个方面了解染色体。

　　1．染色体的概念

　　2．染色体的数目：每种生物的细胞内都含有一定的稳定不变的染色体数，不同的生物染色体的数目不同。并且，染色体在体细胞中成对存在。例如：人有23对染色体，水稻有12对染色体，牛有30对染色体等等。这些都是体细胞中的染色体数目。生殖细胞内的染色体数目比体细胞少一半，如人的精子和卵细胞中仅有23条染色体。

　　3．染色体的功能：生物有遗传物质一一核酸，核酸控制性状。核酸分为两大类：DNA和RNA，DNA是主要遗传物质，它主要存在于染色体上。因此，染色体是遗传物质的主要载体。

　　4．染色体的存在位置：染色体存在于真核生物的细胞核里。

　　5．染色体和染色质的关系：染色质细丝状，存在于细胞分裂的间期，在细胞分裂期，染色质高度螺旋化成为短棒状，叫染色体。所以，染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形式。

　　(五)关于基因

　　现代遗传学认为，基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是DNA上有遗传效应的片段。在初中阶段，我们至少应该从以下几个方面了解基因：

　　1．基因的概念

　　2．基因的功能：基因决定生物的某个具体性状。

　　3．基因的存在位置：基因主要存在于染色体上。

　　4．基因在细胞中的存在方式：在体细胞中，成对的基因位于成对的染色体上；在生殖细胞中，染色体只是成单存在，即只有每对染色体中的一个，染色体上的基因也必然成单存在，即只有每对基因中的一个。如图所示：

　　(六)染色体、DNA以及基因之间是什么关系?

　　染色体主要由蛋白质和脱氧核糖核酸 (简称DNA)组成，一条染色体上有一条DNA。基因是有遗传效应的DNA的片段，所以，一条DNA上有很多个基因。由于DNA在染色体上，所以，基因也在染色体上。

　　(七)遗传物质、基因和性状之间是什么关系?

　　遗传物质控制生物的性状，基因是遗传物质的基本单位，控制每个具体的性状。例如：控制双眼皮的基因是D，控制单眼皮的基因是d等。

　　(八)显性基因控制显性性状，隐性基因控制隐性性状

　　控制生物性状的基因有显性和隐性之分，分别称为显性基因和隐性基因。显性基因一般用大写英文字母表示，隐性基因一般用小写英文字母表示。在一对相对性状中，由显性基因控制的性状为显性性状，由隐性基因控制的性状为隐性性状。例如：人的双眼皮和单眼皮是一对相对性状，双眼皮是显性性状，由基因D控制，单眼皮是隐性性状，由基因d控制。

　　(九)什么是表现型与基因型?

　　表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如：人的双眼皮和单眼皮。基因型是指与表现型有关系的基因组成。则双眼皮的基因型有DD和Dd两种，而单眼皮的基因型只有dd一种，所以，表现型相同的个体，基因型不一定相同。

　　(十)双亲的性状是怎样遗传给子代的?

　　性状是受遗传物质控制的，双亲在生殖下一代时，首先把自己的遗传物质复制一份儿，传递给生殖细胞——精子和卵子。精子和卵子再结合为受精卵，这样，子代的第一个细胞    受精卵中就有了双亲的遗传物质。在受精卵发育成生物个体的过程中，双亲的遗传物质所控制的性状就逐渐在子代身上表现出来。可见，双亲的性状遗传给子代是通过双亲的生殖细胞携带着遗传物质传递给子代的。

　　(十一)小红的爷爷是单眼皮，奶奶是双眼皮，爸爸、叔叔、姑姑却都是双眼皮；妈妈也是双眼皮，小红却是单眼皮。为什么双亲的性状有的在后代身上表现，有的不表现，有的还隔代遗传?小红和她的亲人的基因型分别是怎样的? (以D表示双眼皮)

　　因为基因在体细胞内是成对存在的，这对基因有显性和隐性之分。就是说，如果成对的基因全是显性的，由它们控制的性状就会表现出来，称为显性性状；如果成对的基因一个为显性，一个为隐性，由它们控制的性状只表现显性性状，而不表现隐性性状；只有成对的基因都是隐性时，隐性性状才能表现出来。已知双眼皮是显性性状，单眼皮是隐性性状。根据上述，小红的爷爷是单眼皮，基因型一定为dd；小红的奶奶为双眼皮，基因型可能是DD或Dd，但他们所有的孩子都是双眼皮，奶奶的基因型很可能是DD；这样，小红的爸爸、叔叔和姑姑的基因型都是Dd，当然就不能表现出爷爷的单眼皮了；小红是单眼皮，她的基因型一定是dd；如此推算，妈妈的基因型一定是Dd。可见，小红的爸爸和妈妈虽然都是双眼皮，但他们各有一个隐性基因d，生殖后代时，就会产生含有隐性基因d的精子和卵子，如果它们相遇受精，就会产生基因型为dd的受精卵，由这样的受精卵发育成的孩子就表现为单眼皮。因此，小红是单眼皮就不足为怪了。

　　(十二)生物体细胞内的每一对染色体，都是一条来自父方，一条来自母方吗?

　　是这样。因为在形成生殖细胞时，父母双方的体细胞内的每一对染色体都要分开，分别进入不同的精子或卵细胞中。当精子与卵细胞融合成为受精卵时，精子中的染色体与卵细胞中的染色体两两配对，又形成为一对染色体。因此，由受精卵发育成的生物新个体的体细胞内，每一对染色体都是一条来自父方，一条来自母方。

　　(十三)遗传病以及我国婚姻法禁止近亲结婚的遗传学依据

　　遗传病是由于遗传物质改变引起的，能够代代相传的一类有害异常性状。不仅害己害后代，而且目前很难治愈。

　　我国《婚姻法》第六条明文规定：“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。”日本和美国的一些州也都以法律规定禁止近亲结婚。为什么近亲之间不能结婚呢?首先，近亲结婚会大幅度提高隐性遗传病的发病率。通过遗传学的知识可以知道，只有当两个隐性基因在一起时，才能表现隐性基因控制的性状。遗传学研究得知，未患遗传病的人群中，每个人都可能是5-6个致病基因的携带者，血缘关系越近的男女双方，携带相同致病基因的机会越多，近亲结婚使相同的隐性致病基因相遇的机会也随之增大，从而提高隐性遗传病的发病率。如白化病在非近亲婚配中，发病率为1:40000，在近亲婚配中发病率为1:3000，是非近亲婚配的13倍左右。其次，近亲结婚后代的早期死亡率和畸形率也都高。国际卫生组织 (WHO)有关资料表明：近亲结婚的婴儿死亡率比非近亲结婚的高3倍多，20岁以前死亡率高8倍；患小儿畸形的比例高约18倍。第三，近亲结婚还会带来体质下降，体重减轻，身高变矮。例如，在美国哥伦比亚与委内瑞拉交界处的一座森林里，有一个叫“尤斯卡”的小部落，由于他们与世隔绝，长期部落内近亲结婚，结果尤斯卡人身高只有山0.6-0.8m，最高的不足lm。