高一生物遗传物质的发现过程
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第一单元遗传因子的发现目录第一部分单元课标要求第二部分单元教材分析第三部分学生学情分析第四部分单元学习目标第五部分单元情景任务设计第六部分单元课时安排第七部分课时教案设计具体内容第一部分单元课标要求阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
第二部分单元教材分析1、本章教材内容分析本章内容包括两节:第1节《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》、第2节《孟德尔的豌豆杂交实验(二)》。
在每一节,教材均以孟德尔发现遗传规律的实验过程为主线,从现象到本质,层层深入的展开。
首先讲述孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象(发现问题),接着介绍孟德尔对实验现象进行的分析(提出假说),然后叙述孟德尔对实验现象解释的验证(验证假说),最后总结出分离定律和自由组合定律(总结规律)。
由于第1节介绍一对相对性状的杂交实验及分离定律,第2节介绍两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
因此第1节内容是第2节内容的基础。
这样的安排,既反映了孟德尔认识遗产物质的过程,也符合学生认识事物的规律,便于学生重演孟德尔的探索过程,培养科学思维和领悟科学方法。
2、与其他章的联系本章讲述的是一百多年前孟德尔对遗传现象的推测,以及根据推测总结出的遗传规律。
但推测是否正确?遗传规律的细胞学基础是什么?分子基础是什么?这些问题需要后续的研究成果去验证、解释和发展,因此,本章内容与其他章都有密切联系。
例如,第2章《基因和染色体的关系》解释的遗传规律的遗传学基础;第3章《基因的本质》解释的遗传规律的分子生物学基础;第4章《基因的表达》揭示的是基因控制形状的机制;第5章《基因突变及其他变异》是从分子生物学和细胞学的角度解释性状的变异;第6章《生物的进化》是从群体的角度讲述遗传和变异在生物进化中的作用。
第三部分学生学情分析学生在初中阶段已经学习了生物的遗传与变异,了解生物的形状有显隐性之分、基因控制生物体的性状、基因通过亲代产生的生殖细胞传递给子代等知识,但只是知其然而不知其所以然。
高一生物学必修二知识点总结第一章遗传因子的发现第一、二节孟德尔的豌豆杂交实验一、基本概念:(1)性状——是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。
(2)相对性状——同种生物的同一性状的不同表现类型。
(3)在具有相对性状的亲本的杂交实验中,杂种一代(F1)表现出来的性状是显性性状,未表现出来的是隐性性状。
(4)性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
(5)杂交——具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉(6)自交——具有相同基因型的个体之间的交配或传粉(自花传粉是其中的一种)(7)测交——用隐性性状(纯合体)的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生的配子类型和比例(基因型)的一种杂交方式。
(8)表现型——生物个体表现出来的性状。
(9)基因型——与表现型有关的基因组成。
(10)等位基因——位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。
非等位基因——包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。
(11)基因——具有遗传效应的DNA片断,在染色体上呈线性排列。
二、孟德尔实验成功的原因:(1)正确选用实验材料:㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯种㈡具有易于区分的性状(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(3)分析方法:统计学方法对结果进行分析(4)实验程序:假说-演绎法观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证三、孟德尔豌豆杂交实验(一)一对相对性状的杂交:P:高豌豆×矮豌豆P:AA×aa↓↓F1:高豌豆F1: Aa↓自交↓自交F2:高豌豆矮豌豆 F2:AA Aa aa3 :1 1 :2 :1(二)二对相对性状的杂交:P:黄圆×绿皱 P:AABB×aabb↓↓F1:黄圆 F1: AaBb↓自交↓自交F2:黄圆黄皱绿圆绿皱 F2:A-B- A-bb aaB- aabb9 :3 : 3 : 1 9 :3 :3 :1在F2 代中:4 种表现型:两种亲本型:黄圆9/16 绿皱1/16两种重组型:黄皱3/16 绿皱3/169种基因型:完全纯合子AABB aabb AAbb aaBB 共4种×1/16半纯合半合AABb aaBb AaBB Aabb 共4种×2/16完全杂合子AaBb 共1种×4/16第二章基因和染色体的关系第一节:减数分裂和受精作用:一、基本概念:1、减数分裂——生物细胞中染色体数目减半的分裂方式2、受精作用——精子与卵细胞融合成为受精卵的过程二、有性生殖细胞的形成:1、部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠2、精子的形成:3、卵细胞的形成1个精原细胞(2n)1个卵原细胞(2n)↓间期:染色体复制↓间期:染色体复制1个初级精母细胞(2n)1个初级卵母细胞(2n)↓前期:联会、四分体、交叉互换(2n)↓前期:联会、四分体…(2n)中期:同源染色体排列在赤道板上(2n)中期:(2n)后期:配对的同源染色体分离(2n)后期:(2n)末期:细胞质均等分裂末期:细胞质不均等分裂(2n)2个次级精母细胞(n) 1个次级卵母细胞+1个极体(n)↓前期:(n)↓前期:(n)中期:(n)中期:(n)后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)后期:(2n)末期:细胞质均等分离(n)末期:(n)4个精细胞:(n) 1个卵细胞:(n)+3个极体(n)↓变形4个精子(n)3、精子的形成与卵细胞形成的比较:三、受精作用及其意义:1、受精作用——精子与卵细胞融合成为受精卵的过程2、受精作用的意义:减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。
高中生物必修2《遗传与进化》人类是怎样认识基因的存在的? 遗传因子的发现基因在哪里? 基因与染色体的关系基因是什么? 基因的本质基因是怎样行使功能的? 基因的表达基因在传递过程中怎样变化? 基因突变与其他变异人类如何利用生物的基因? 从杂交育种到基因工程生物进化历程中基因频率是如何变化的? 现代生物进化理论主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA 、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合;主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合;主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。
第一章 遗传因子的发现二、杂交实验(一) 1956----1864------18721.选材:豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种性状易区分且稳定 真实遗传2.过程:人工异花传粉 一对相对性状的 正交P (亲本) 互交 反交F 1(子一代) 纯合子、杂合子F 2(子二代) 分离比为3:13.解释体现在 ①性状由遗传因子决定。
(区分大小写) ②因子成对存在。
③配子只含每对因子中的一个。
④配子的结合是随机的。
4.验证 测交 F 1是否产生两种比例为1:1的配子5.分离定律在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
三、杂交实验(二)1. 亲组合重组合2.自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合四、孟德尔遗传定律史记①1866年发表 ②1900年再发现③1909年约翰逊将遗传因子更名为“基因” 基因型、表现型、等位基因△基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。
表现型=基因型+环境条件。
五、小结1.第二章 基因与染色体的关系基因与染色体行为的平行关系 减数分裂与受精作用基因在染色体上 证据:果蝇杂交(白眼) 伴性遗传:色盲与抗V D 佝偻病一、减数分裂1.进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。
核酸是遗传物质的证据(公开课教案)课题:必修二第三章第一节核酸是遗传物质的证据一、教材分析《核酸是遗传物质的证据》是浙科版新课标教材必修2第3章第1节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在亲代和子代遗传中所起的联系作用,并且初步了解DNA是遗传物质基础上来学习的。
这节内容还与选修课教材《基因工程》有一定的联系,同时提到了一些在自然科学研究中常用的实验方法,因此这节内容在高中阶段生物科学习中有着重要地位。
本文通过肺炎双球菌转化实验证明了遗传物质是DNA。
然后教材通过烟草花叶病毒感染烟草的实验,说明有些病毒体内的核酸只有RNA没有DNA,其RNA就是它的遗传物质,从而归纳RNA也是遗传物质。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式学习的极佳素材。
在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂结构,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。
二、学情分析这是核酸是遗传物质的证据的复习课,学生对基础知识已经有一定的认知,故在复习过程中体现的应该是学生如何去处理实验设计的问题并在基础点上在对知识进行加深,引出一些问题,可利用问题进一步激活学生思维,用讨论激发学生兴趣充分发挥学生的主动性和积极性。
三、教学目标1.知识目标:①复习肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。
②知道肺炎双球菌转化实验所采用的方法,是目前自然科学研究的主要方法。
③简述烟草花叶病毒的感染和重建实验,认同模型是进行科学研究的重要方法。
2.能力目标:①通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路,训练学生逻辑思维的能力。
②通过重演科学家发现核酸是遗传物质的过程,学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
3.情感目标:①通过总结核酸是遗传物质的科学探索过程,学习科学家善于总结他人经验、在工作中互相合作,严谨求实的科学态度以及对真理追求不懈的科学精神。
证明DNA是遗传物质的实验
1.山梨酶实验证据
山梨酶实验证明DNA是遗传物质最为关键的实验之一、 Hillison-Himmelfarb实验证明了山梨酶与遗传性貌相症的亲代关系,使山梨酶由“ERC”血型转为“EAC”血型。
实验证明了DNA分子可进行复制,且无论它以何种方式复制,都能保持遗传性状的稳定。
2.去黄素实验证据
3.液氮实验证据
寿命短的线虫属于经典的研究模型。
Sydney Brenner实验室利用液氮处理,对线虫的氧化和修复能力进行实验研究。
实验证明,在修复过程中,虫体的DNA被恢复为原先的遗传信息,证明了DNA是遗传物质。
4.迎风蝇实验证据
当暴露在高氧条件下,迎风蝇的线粒体DNA发生了大量基因突变,从而导致了迅速致寿和正常生长的问题。
实验证明了线粒体DNA无论出现怎样的变异,最终都导致了基因异常的表现。
5.DNA复制实验证据
彭溪鹤利用标记DNA链的方法,研究了DNA的复制的规律。
通过合成两条DNA链,研究了DNA的复制是半保留的,即每个新合成的DNA分子包含一条新的DNA链和一条旧的DNA链,通过这个实验证明了DNA的复制过程。
6.转化实验证据
伯纳黛特·纳德勒通过转化实验证明了外源DNA可以进入到细菌细胞中并改变其遗传特征。
这一实验证明了DNA在物种间的遗传信息传递中起到了至关重要的作用。
综上所述,通过山梨酶实验,去黄素实验,液氮实验,迎风蝇实验,DNA复制实验和转化实验等一系列的经典实验证据,我们可以得出结论:DNA是生物体内遗传物质的携带者。
这些实验证明了DNA具有遗传性、稳定性和可复制性的重要特性,进一步证实了DNA的遗传物质的地位。