遗传与进化教材教法分析
首先感谢市里给我这样一个机会在这里讲第六、七章的教材教法。准备这次讲座的过程也是自己学习和提高的过程，下面把自己在学习、教学实践中的一些心得体会、以及我在教学中遇到的学生疑问等，与同行们共勉。
一. 总体思路：
1．目的：
（1）如何提高、保持学生的学习生物学的兴趣；
（2）如何在教学中对学生实施有效的思维的训练、能力培养与情感陶冶。
2．实施想法：
向学生尽可能全面、真实地再现这部分内容的科学史，以人们研究相关生物学问题的时间顺序为线索（主要是1859年~），贯穿全部教学内容。重点引导学生讨论、分析这些研究工作的过程、方法、结论，同时关注下面几个问题：
（1）科学家面临新问题时的思路，如假设的提出，科学的预见等；
（2）科学家在解决问题时的研究方法，如创新创造性的实验设计、实验材料在科研中的作用、物理化学理论技术对现代生物产生的深刻影响等；
（3）科学成就给人类生产、生活带来的巨大收益和潜在问题，让学生体会科学、技术、社会之间的关系等；
（4）科学工作者高尚的人格魅力，或分析有些重大发现开始不为人们所接受的深层原因。
3．教师引导学生讨论、分析时，应充分关注学生，如他们的基础、兴趣、疑惑、想法、前科学概念应该尝试等待；
给学生留出充足思考的时间――读《有效教学方法》（[美] 加里.D.鲍里奇 江苏教育出版社 第四版）一书有感。
4．参考资料
二．章节分析：
（一）§6.2分离定律与自由组合定律（建议第六章 第二、三节先讲，并加入达尔文的自然选择学说）
1．引出孟德尔工作：
进化生物学和遗传学之间本身就有着密切的联系。
（1）1809年拉马克（拉马克. J.B 法国）在《动物哲学》中提出了“用进废退”的进化论观点，由此而得出获得性状（acquired characteristics）是可以遗传的，但这一观点被德国的生物学家魏斯曼（Weismann. A）做了连续22代剪断小鼠尾巴的实验，否定了获得性状遗传，于1892年提出“种质论”。
（2）1859年达尔文《物种起源》的出版，在学术界的轰动是大家非常清晰的。查尔斯.达尔文的伟大在于他天才地发现的自然选择这种机制。
在这本巨著的最后一章，即《第十五章 复述和结论》中，达尔文所写的一段话充分体现了他的观点（可以让学生自己分析得出）。
（3）达尔文遇到的难题。
2．建议把孟德尔杂交试验、孟德尔对试验现象的解释验证及其成功原因有机结合在一起讲。
较为详细地介绍孟德尔生平和他的工作细节是非常必要的，因为当时进行植物学杂交试验的植物学家很多，只有孟德尔可以从植物杂交试验发现遗传学定律，从而可引导分析：
孟德尔获得成功的原因有哪些？
（1）实验材料的选择：有稳定的可以区分的性状；自花授粉且是闭花授粉；豆荚成熟后，子粒都留在豆荚中，便于分类记数统计
（2）保证杂交亲本均选纯种：由于豌豆是闭花受粉的植物，因此纯种是比较容易买到的。亲本杂交时还注意到了正反交。
（3）性状的选择：
①这是孟德尔与其他研究者的不同之处，他每一次只针对一种特征，而不像其他研究者那样，看杂交后的整体特征；
②他所选的性状均为质量性状，而非数量性状；
③初选了22个性状，从中精选了七对相对性状进行试验证。而且这七对相对性状均在不同对染色体上，而豌豆恰巧就只有七对染色体，这不能不说是一种巧合和幸运。
（4）实验设计：单因子分析→双因子分析→多因子分析。
（5）去雄的时机：对豌豆种植物技术深入的研究。
（6）广博的知识：道尔顿倍比定律、物理学、数学思维的训练对孟德尔的杂交试验产生深远的影响。
（7）坚忍不拔的毅力：坚持做了8年繁琐、细致的杂交育种工作，如观察、记录、统计、分析结果等。
（8）最重要的是他对实验现象提出合理的假设、对数据的统计学处理、对提出的假设进行实验验证。
①对实验现象提出合理的假设，即孟德尔学说的核心―颗粒式遗传
A．相对性状是由成对的“遗传因子”控制的，每个遗传因子是相对独立的功能单位，1909年“遗传因子”一词被丹麦遗传学约翰森改为“基因”。
B．遗传因子的纯洁性：“遗传因子”是颗粒状的，不混杂的（即不能融合的），当多个基因同处一体时，各自独立，互不混淆，但显性的“遗传因子”对隐性的“遗传因子”有“显性作用”。
C．遗传因子的等位性：“遗传因子”在体细胞中成对存在，一个来自父方，一个来自母方；在配子生成时，成对“遗传因子”彼此分离，因而配子中总是含有成对“遗传因子”中的一个。即当配子生成是，成对“遗传因子”分离，生成两种数量相等的纯质配子。
D．完成受精作用时，不同类别的雌雄配子间随机结合，因而F2有三种“遗传因子”组合，比例为1：2：1，表现型的比为（即性状分季离比）为3：1。
E．在两对遗传因子同时存在的情况下，在成对的遗传因子（如1、
②定量分析：利用数学和统计学方法，对杂交实验子代中出现的性状进行分类、记数和数学归纳。
对数据的统计学处理：在这里给出统计学处理过程是很必要的，非常清楚地意识到，孟德尔在进行这种统计、计数和显著性检验时，在他心中已经非常明确的目标，并不是盲目的，即如果他的假设和推理都是正确的，自交性状分离比为3：1、测交性状分离比为1：1。
③测交试验的设计（为孟德尔首创）：在学生非常清楚地理解了孟德尔的假设后，可引导学生自己进行实验设计，因为孟德尔的理论其核心是产生配子时遗传因子的行为方式，其测交也是为验证F1配子类型而设计的。
测交（test cross）：是指将杂种后代和隐性亲本进行杂交，回交（back cross）：是指杂种后代和任一亲本杂交。
原因之一是孟德尔表达数据的方式不合乎当时的植物学家的主流，孟德尔所提出的遗传特征的数学比例，很多植物学家可能都无法理解，他们提到孟德尔的研究成果时，总是只注意他制造出来的各种杂种，而完全忽略了他同时提出的数学。
孟德尔临终前说：“等着瞧吧，我的时代总有一天要来临。”
1900年，有3位科学家几乎同时重新做出了孟德尔那样的发现。也就是在这一年里，他们也都发现了孟德尔的论文。这时，他们才清楚自己的工作早在35年前就由孟德尔做过了。
5．孟德尔遗传定律在生产实践中的应用，强调遗传咨询在学生未来生活可能有的作用。
本课例中涉及的亨廷顿舞蹈症是第一个被发现的显性遗传病，这种病略带“基因宿命论”的色彩；家族性高胆固醇血症的病因，是由Michael Brown 和 Joseph Goldstein共同揭示的，他们因此获1985年诺贝尔奖，以表彰他们在医学与遗传之间的相互渗透所做出的杰出贡献。
6．教学中的几个问题：
（1）必须引导讨论类似下面的问题：
如：结合③和⑤中遗传因子的行为，能否回忆起这种行为与以前学习减数分裂过程哪种结构的行为非常一致的？
从而引出减数分裂与遗传定律间紧密的联系,即基因行为与减数分裂中染色体行为相关性，甚至此时应该把减数分裂要点做一简要回顾。（基因行为与减数分裂中染色体行为相关性的研究资料。
（2）一定要增加概率思想
概率：随机事件发生的可能性。若试验中有n个互不相容且等可能性的结果，其中m个结果能使事件A发生，则事件A的概率为p(A)=m/n
概率的和：两个互不相容事件的和的概率等于这两个事件的概率之和;
概率的积：两个独立事件同时发生的概率等于它们概率的乘积.
①例如可以用两个硬币说清楚概率和与概率积的用法。
两个都是正面的概率（乘法原则）；一正一反的概率（乘法原则与加法原则）。
②在实际应用和做题时的关键：一对相对性的六种相交组合必须让学生熟练掌握。
（3）棋盘格（庞尼特格子）就是（1）（2）思路的综合
（4）课件的利与蔽弊，三类课件举例：
（5）本节中出现的众多概念何时给，可以在分析完孟德尔试一对相对性状试验后，在小结时，把遗传因子替换为现在生物学中的基因概念即可一并给。
（6）试验与实验的区别
（7）分离定律与自由组合定律的比较：比较表最好学生自己设计、填写，教师进行补充，这样的实效性才强。
（8）显隐性关系相对性
如：①为什么高茎、矮茎中表现高茎性状？
③不完全显性、等显性、复等位基因等显隐性类型的问题，可用ABO血型系统为例简单介绍即可。
（9）依学生程度不同，《实验十一》可选择做。
§6.2→§6.3的过渡：
基因或遗传因子究竟在细胞内的什么地方？这是遗传学必须回答的问题。
早在1883年，（W．Roux）就观察到细胞核内能被染色的丝状体。
1888年，沃尔德耶（W．Waldeyer）称这种丝状体为“染色体”（染色体），并猜测染色体是遗传因子的载体。
1902年，博韦里（T．Boveri）与萨顿（W．S．Sutton）提出“遗传的染色体学说”。
美国科学家萨顿（Walter S.Sutton）最早把基因和细胞核中的染色体联系到一起，因为许多现象表明遗传学家观察到的基因行为和显微镜下染色体的行为存在对应关系，例如：染色体与遗传因子在体细胞中都成对存在，而在生殖细胞中则是成单的；成对的染色体或遗传因子在细胞减数分裂时彼此分离，进入不同的生殖细胞中；不同对的染色体或遗传因子可以自由组合，惟一不同的是每一种生物体染色体的数目远远少于遗传特征的数目，例如人有23对染色体，可是却具有成千上万种遗传特征。所以生物学家不得不得出结论：染色体不是基因，每个染色体是许多基因的集合。这是一个有科学依据的假说，但假说仍然需要科学实验的证实。
孟德尔所假设的遗传因子，即现代所说的基因真的在染色体上吗？这一科学历史使命落到了摩尔根（T.H.Morgan）和他的弟子们肩上，他们卓越的工作最终把果蝇的红眼（W）基因和白眼（w）基因定位在X染色体上，为“遗传的染色体学说”提供了直接证据，使遗传学向前迈出了重要的一步。
（二）§6.3 性别决定和伴性遗传
1、性别决定
（1）从我国近几年的性别比例失衡说起
①用图片引导讨论性别决定方式很多，如性染色体、基因、环境条件（温度、激素等，如牛的“自由马丁”现象）
②我国计划生育政策规定，农村夫妇第一胎为女孩者，可允许生第二胎，从理论上分析，这样会不会导致后代男女性别比例失调？为什么？
（2）染色体组型（核型）分析
将体细胞核中的全部染色体的显微图像按照一定的次序地排列起来，此图像排列就称为核型（染色体组型）或染色体组型。
①通过介绍人类染色体数量的确定过程中，华裔科学家蒋有兴、徐道觉的工作，进行情感、态度教育。
②介绍人类染色体组型分析：核型制备过程（低渗法，华裔学者徐道觉首创）
③引导讨论：
A．你能推测出科学家是根据染色体的哪些特点，对它们进行分类的吗？
B．染色体组型分析技术中，有一些关键步骤的原理请用你所学的生物学原理解释：
用何药物可使细胞分裂阻断在有丝分裂的中期？
用何方法使细胞中的染色体从细胞核中散落出来？
为什么要对染色体先进行染色，再在显微镜下观察？
（3）染色体的定名方法
2、伴性遗传
美国遗传学家摩尔根（T.H.Morgan）的研究成就，使人们明白了：为什么父亲的血友病基因不会传给儿子只会传给女儿?为什么芦花斑羽母鸡与非芦花公鸡交配的子一代的公鸡一定是芦花斑羽?在印第安人群中多见的一种毛耳缘性状为什么只遗传给男性?
（1）摩尔根和白眼果蝇的故事
1908年摩尔根发现黑腹果蝇是一种十分有利于遗传学研究材料。
1909年，摩尔根从他们自己培养的黑腹果蝇的群体中发现了第一个他称为“例外”的白眼的雄蝇。科学家的思维应该是发散的，而实验结果则是限制思维的边界，它们使发散的思维向真理的极限点收敛。摩尔根则正是这样―位善于进行思考和实验研究的科学家。他牢牢抓住了这个“例外”，用它做了一系列精巧设计的实验，其中有3个实验是最能说明问题的。
（2）摩尔根在研究果蝇的伴性遗传过程中，基于下面已有的技术和理论：
白眼雄性果蝇为突变体；摩尔根用来进行杂交实验红眼果蝇全部为纯合体；摩尔根已知果蝇的性别决定方式为XY型；摩尔根时代已知的遗传规律为孟德尔的分离规律和自由组合规律。
摩尔根的实验设计：
实验一、将这只白眼雄蝇和它的红眼正常姊妹杂交。
实验二、事实上，在得到F2之前，摩尔根已经开始了他的第二个实验，他把实验l中所得的F1雌蝇（红眼）和最初的那只白眼雄蝇相交。
实验三、他将上述测交实验所得的白眼雌蝇和一个毫无血缘关系的、取自另一原种瓶的纯种红眼雄蝇杂交。
（3）与伴性遗传教学相关的问题
位于性染色体上的基因，它的遗传方式与性别紧密联系，原因是某些基因，如人的红绿色盲基因和血友病基因在只在X染色体上有，而Y染色体上没有其等位基因；但这些位于性染色体上的基因，其行为是符合基因的分离规律的，这点要一定要领会。
②人类伴性遗传方式及其特点可用“可怕的诅咒”这一传说为切入点。
通过学生自己练习书写各婚配方式的遗传图解，分析总结色盲遗传的特点：男性发病率高于女性；男性患者通过女儿把色盲基因传递给外孙（呈现所谓的隔代遗传或交叉遗传的特点）。
④区分伴Y和伴X隐性遗传系谱
⑤概念计算
A．伴X隐性遗传病，人群中的发病率男性高于女性（若男性在人群的发病率为R，则女性在人群中的发病率为R2）。
B．伴X遗传病在人群中表现出男女发病率不均衡的特点。
伴X显性遗传病（如抗VD佝偻病等），为什么女性发病率一般高于男性？
⑥性别相关的遗传（伴性遗传、限性遗传、从性遗传）
⑧色觉障碍
§6.3→§6.1的过渡：
时间到了1941年，人类已经知道了很多与基因有关的事情：
基因的三大定律已经被发现；
1909年，摩尔根的“白眼”雄蝇，非常明确地让人们把这个突变基因定位在了X染色体上，即基因是位于染色体上的这一理论也已经建立；
1913年，摩尔根的学生，当时21岁的斯特蒂文特（A．H．Stutervant）提出以交换值作为染色体上基因相对距离的想法，在此基础上，制作了关于染色体上基因之间位置关系及其距离的“基因连锁图”，摩尔根与它的学生于1933年荣获诺见尔生理学医学奖；
1941，美国生化学家比德尔和塔特姆在对红色链孢霉进行生化遗传学研究的基础上，提出“一个基因一种酶”假说，这是人类第一次将基因与蛋白质联系在一起，这个假说让人们认识到，基因并不是直接控制生物性状的，而是通过蛋白质（酶）的合成来控制生物性状的，二人也因此获1958年荣获诺贝尔生理学医学奖。
1946年，德国人缪勒（H．J．Muller）――摩尔根的学生、得力助手，人工诱变的创始人获诺贝尔生理学医学奖。那时人们就已经知道基因可以发生突变，不光可以自发突变，而且在人为因素作用下可能诱发突变。
人们对基因已经如此熟悉，但基因，即遗传物质的化学本质到底是什么呢？
基因在染色体上，染色体的化学成分是DNA和蛋白质，哪一个是遗传物质呢？这个谜题的答案却是人们曾一度认为是“愚蠢的分子”――核酸，而不是众望所归的明星分子蛋白质。
（三）§6.1 遗传的物质基础
1．生物体的主要遗传物质是DNA
DNA是主要遗传物质的经典实验
（1）1928、1944格里菲斯与埃弗里的肺炎双球菌的转化实验及几点可能的疑问：
①唯物论的讨论：到底能不能起死回生，世界观差异可以会设计出完全不同的实验；
②如何解释加DNA酶还不能说明DNA是遗传物质
酶不能催化原本不能进行的反应发生反应，也不能改变化学反应的K值，即不能使能发生的反应进行得更彻底，只是让一个反应更快地达到化学反应的平衡点。
③荚膜的作用：抗吞噬作用，光滑型菌落
④细菌转化的原理
⑤埃弗里成就没有得到肯定的原因
（2）判决性实验：
①德尔布吕克和他的噬菌体研究小组：体会实验材料、实验设计思路、技术手段的重要性，以及学科间的融合对分子生物学的深刻影响。
②科学家对噬菌体侵染过程的预言
④注意：
A．实验结果为：几乎所有32P均存在于沉淀物中的大肠杆菌细胞内，而几乎所有的35S存在于上清液中的噬菌体外壳内。
B．为什么沉淀物中有极少量的35S？噬菌体与大肠杆菌没有分离开。为什么上清液中有极少量的32P ？噬菌体没有吸附上大肠杆菌、或没有注入DNA。
C．DNA是遗传物质，DNA可以控制蛋白质的合成
D．病毒与电脑病毒的类比：易于理解病毒的寄生机理。
（3）烟草花叶病毒（TMV）的分离与重建实验
①烟草花叶病毒的研究历史有对我们的启示。
②烟草花叶病毒的分离与重建实验
③实验证明：RNA是遗传物质，RNA可以控制蛋白质的合成
（4）不同寻常的诺贝尔奖：1997年度诺贝尔生理及医学奖授予美国生物学家普
2．DNA分子的结构
DNA有着什么样的结构呢？依然是一个没有解开的谜团！
这些谜团的谜底在众多不同国籍的生物学、物理学、化学的精英们共同努力下，终于在
这从一侧面也反映出，DNA的发现其实已是“万事俱备，只欠东风”，沃森的《两倍螺旋》中曾表露过这一点，克里克也曾说“如果这在这件事上什么也没做的话，鲍林就会先把它搞出来……”、“罗沙琳当然能解决它……这对罗沙琳来说只不是时间早晚的问题……也行三个星期。三个月似乎更确切一些……”。
DNA分子结构的揭示，使分子生物学在非常短的时间里得到了飞速的发展，新的研究成果不断出现，教材也力图反映这种发展。
（1）DNA分子的结构――不朽的双螺旋：1962年，沃森、克里克、威尔金斯获诺贝尔奖。通过介绍研究过程，体会科学之间的合作，如沃森、克里克、威尔金斯、富兰克林、鲍林、查加夫、西格纳；以太其它学科生物学科的渗透。
（2）讲DNA分子结构时，可以假设一般基因包含1000对核苷酸，这个基因在自然界中算是很小的了，那么4种碱基可能组成多少种含1000对核苷酸的基因呢？
答案：41000种。计算41000种到底有多大，体会数学作为一门工具学科的作用。
（3）细胞核、染色体、DNA、基因的关系要理解到位、基因概念讲到何种程度为宜。
基因是一段可以转录为功能性RNA的DNA序列，它可以重迭、断裂的形式存在，并可转座。
3．DNA分子的复制
（1）克里克的伟大预言：1953年《自然》杂志论文中就已预测DNA的半保留复制方式、1956年，对中心法则（1、2、3、4）和一定存在tRNA的预言。
（2）对复制、转录、翻译三个概念的理解：
①原料和能量供给是一体的（dNTP）；
③边解旋边复制：避免DNA太长的线性分子缠乱、解决解旋时超螺旋的问题、复制结束时的连锁体的消除、滞后链必然形成突环结构、错配修复中聪明的Dam甲基化酶等；
④精确复制（高保真的，如大肠杆菌突变率10-9）：模板、碱基互补配对、DNA聚体酶的对原料的识别、DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ的校对功能（DNA聚合酶具有
⑤DNA复制的方向、半不连续、RNA引物及其存在的意义、DNA是否有催化功能、端粒与端粒酶等。
⑥DNA复制过程中，有一个核小体解体与重建过程，组蛋白八聚体为全保留的，在与DNA分离后并八聚并不解散。
4．基因的表达
（1）三种RNA的发现
（2）引导分析转录详细过程：原料和能量供给是一体的（NTP）、模板（如何正确理解DNA一条链为模板？）、碱基互补配对、转录后软件各种RNA剪切与拼接、加工等。
（3）进化角度看是先有RNA还是先有DNA？依据是什么？
引导从RNA、DNA的结构如单双链、五碳糖类型，化学、空间结构稳定性，催化活性，DNA复制需一段RNA引物，聚合酶的校正功能、信息传递的忠实性等方面讨论。
（4）密码子的破译：1967年科学破译了全部密码子，研究全部64种密码花了6年时间。1968年，美国生物化学家尼伦伯格、霍拉纳（Khorana）、霍利这方面的杰出工作，获诺贝尔生理学医学奖。
（5）密码子的特点：
（7）1975年，美国分子生物学家巴尔的摩、特明因发现逆转录现象荣获诺贝尔奖（动画）、逆转录病毒的生活史、逆转录病毒基因的表达
（8）引导归纳DNA分子的双重功能
（9）引导归纳复制、转录、翻译、逆转录比较：比较表最好学生设计、填写，教师进行补充，这样的实效性才强。
（10）讨论基因工程的利与弊：体会科学、技术、社会之间的关系。
②PCR
③转基因方法生产胰岛素
§6.1→§6.4的过渡：
正是人们对DNA结构的了解，人类对DNA复制过程中出现的差错，即基因突变，以及染色体变异才有了更深入的理解和研究。
（四）§6.4 生物的变异
1、基因突变和基因重组
（1）1949年，linus Pauling首先推论出镰刀型红细胞贫血症的基本病变，随后Vemon Ingram揭示出这种病的分子生物学病因，这是第一个成功地在分子水平得以解释的人类疾病。
此资料可用于分析基因突变的原因，并讨论基因突变的特点
（2）基因突变的特点
①注意区分突变的普遍性与突变频率低之间的关系。
②突变的多方向性：一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
③突变的重演性：同种生物中相同基因突变可以在不同的个体间重复出现，且有相似的突变频率，如果蝇的白眼基因突变
④突变的可逆性，即可出现正向突变（A基因到a基因）和回复突变（a基因到A基因）。
（3）诱变及其应用
①为什么要进行人工诱变？
②应用举例
2、染色体变异
（1）染色体结构变异。又称染色体畸变，是细胞中的正常染色体在某些因素的影响下发生了断裂，由于染色体断片在重接过程中出现错误，从而导致了其结构发生诸如染色体上某些片断的缺失、倒位、重复、易位等不同的变化，如人类第5号染色体短臂缺失可引起猫叫综合征，再如人类X染色体断裂可引起脆性X综合征。
（2）染色体数目的变异，又可分为细胞中的染色体成倍地增减（整倍体）及是细胞中个别染色体的增减（非整倍体）。
①注意一倍体和单倍体的区别
A．一体细胞是指体细胞中含有1个染色体组的个体；单倍体是指体细胞中指含有本物种配子染色体数目的个体。二者的定义方式是不同的，根据单倍体的定义，可以这样来理解单倍体，通过单性生殖产生的生物个体，是单倍体，如雄性蜜蜂，花药离体培养来的植株等。
B．单倍体（单性生殖的产物）和多倍体的培育过程：
单倍体：卵→分裂分化→单倍体
C．多倍体：芽尖分生组织细胞→干扰→染色体加倍的细胞→加倍的器官→加倍的配子→加倍的合子（多倍体）
D．注意:培育无籽西瓜时,为什么还需要授粉？没有种子,无籽西瓜怎么长起来的呢？是人为施用了植物生长素吗？
②注意同源多倍体与异源多倍体产生机理的区别
A．多倍体主要是由于有丝分裂受阻或减数分裂受阻，从而导致体细胞染色体加倍或配子细胞染色体加倍。
注意：正确理解有丝分裂后期着丝点的分离机制，更好地解释为什么纺锤丝形成受阻，染色体也会加倍。
B．同一物种的染色体组数目加倍后的植株，叫做同源多倍体。
C．先是种间杂交，再进行染色体数组的数目加倍，此时所形成的多倍体因其染色体组的来源不同，叫做异源多倍体。
举例：
A．普通小麦的进化
B．小黑麦的培育
C．萝卜和甘蓝种间杂交：能得到的种子，一般是不育的，但偶然发现有个别种子种下去后可正常开花结实。出现这种现象的原因是：
④注意比较无籽西瓜与无籽番茄的培育过程区别
无籽西瓜是用多倍体育种的方法培育的三倍体植株，而无籽番茄是用植物生长素处理没有受精的番茄子房的方法培育的，两者所用原理不同。
⑤基因重组、基因突变、染色体变异之间比较
⑥四种育种方法的比较
⑦作物育种工作程序
（五）§6.5人类遗传病与优生
本节内容易引起学生的兴趣，而且对学生将来的生活也是大有益处的，尤其是优生这部分内容，在学生长大成人后，生出健康的孩子是非常必要的知识。
1、本节内容最重要的情感、态度的教育，使学生知道近亲结婚可能的后果，使学生有进行遗传咨询、“适龄生育”的意识，这可能对他将来的生活都会有帮助的。
2．遗传病发生率逐年升高原因何在呢？
引导讨论：遗传病是一出生就患病吗？先天性疾病一定是遗传病吗？
3、苯丙酮尿症与白化病的发病机理
4、遗传病的类型及其传递规律。
遗传病包括单基因病、多基因病和染色体病三类。
（1）单基因病类型及其传递规律
单基因病是指受一对基因控制的疾病，主要表现为某种酶功能异常或缺乏。
现在已发现的单基因遗传病约有6678种（包括已确证和尚待确证的），其中属于常染色体显性遗传的4458种，属于常染色体隐性遗传的1730种，属于X连锁遗传的412种，属于Y连锁遗传的19种，线粒体病59种。
按照致病基因的位置及致病基因显隐性关系的不同，对单基因遗传病进行分类（图片）。
（2）多基因病是指受多对微效基因控制并易受环境因素影响的疾病，在群体中发病率较高。各对等位基因间无显性隐性的区分，每个基因的效应微小，但累加起来可形成明显的致病效应，多基因病已发现的有100多种，教材中提到的有唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年糖尿病。
注意：有些图片太恐怖，不宜给学生看。
染色体病的种类较多，自然流产儿中，大约50%是由于染色体异常引起的，较见是三体综合征。
三体综合征（征候群）（图片）：是指某一对常染色体多了一条（2n+1）而引起的疾病。迄今为止，在人类常染色体中，除17号染体尚未发现三体外，在其余各种染色体上都有已发现有三体型病例，如13三综合征。
6．注意：引导分析近亲结婚对显性遗传病发病率的影响，从而使学生理解为什么近亲结婚可能提高隐性遗传病的发病率？
（六）§7.生物的进化
以自然选择为中心的现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。
1、生物进化的过程，从根本上讲就是种群基因频率变化的过程。
这是学生理解生物进化问题的一个难点。自然界中由于多种因素的影响，种群基因频率在不断变化着，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。因此很好地理解基因频率的概念，学会计算基因（型）频率的方法是理解生物进化本质所必须的。
引入方法：人类的多指属于常染色体显性遗传病，如果控制人类多指的基因为A，控制人类正常手指的基因为a，则基因型为AA、Aa的人表现为多指，只有基因型为aa的人表现正常。你能否解释人群中患多指病的人为什么比较罕见？
生物进化过程种群基因频率变化实例：
例1、桦尺蛾体色的进化
例2、镰刀型贫血症基因频率的变化
2、种群是生物繁殖的单位，也是生物进化的单位
（1）首先要让学生了解种群和基因库的含义，尤其是对基因库理解更加重要。明确基因库是一个种群中全部个体的含的全部基因，只要这个种群不消亡，基因库就能得以保持和发展；但基因库中某个基因的基因频率，却可由于基因突变、基因重组及自然选择等因素，总是处在不断变化之中。
（2）进而引导学生从“动物利他行为的进化”入手分析，因为利他行为与群体选择有密切联系。
3、自然选择在生物进化过程中的作用。
生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，自然选择决定生物进化的方向，可见自然选择在理解生物进化时是非常重要的概念，而学生对生物抗药性产生的往往存在误解，而且教师不易解释明白。
引入：
（1）生物抗药性的产生，是因为药物的刺激使得生物产生相应的抗药性突变，因而产生抗药性？还是生物本来就存在着少数具有抗药能力的突变个体，药物只是对生物作了筛选，使得有抗药能力的突变株占了优势？
（2）生物是怎么“知道”人们会发明这种药物的呢？（加强对突变的普遍性、不定向性和多方向性等特点的理解）。
人们曾设计解释上述问题的实验：
①1943年，卢里亚和德尔布吕克设计的大肠杆菌波动实验
②1949年，纽康布设计的大肠杆菌涂布实验
③1952年，莱德伯格夫妇设计的大肠杆菌影印培养实验
④果蝇对DDT抗性增加的实验
4、隔离导致物种的形成
（1）物种的概念
物种的概念不易理解，因为目前还没有一个公认的物种定义。
①为帮助理解，可设问：“自然选择使曼彻斯特地区的桦尺蛾种群中的黑色突变类型迅速发展，但这个种群没有形成新物种，你能分析出其中的原因吗？”
②引导讨论达尔在加拉帕哥斯群岛所研究的“地雀”物种形成过程。
讨论的基础上，归纳、总结关于物种的概念及其最根本的特征，即：相同物种的个体间可通过有性生殖而进行基因交流，不同物种个体间不能杂交或杂交不育，最终理解以下事实：自然选择可导致某个种群基因频率定向改变，但种群间如果仍然存在基因交流，新的物种也是无法形成的。
进而介绍学生分析山羊与绵羊的杂交后代不能成活、马与驴的杂交后代不能生育种等实例，分析出生殖隔离的实质在于种群间的基因交流无法进行，而生殖隔离的这种中断基因交流的机制使两种群的性状分歧进一步深化和加强，最终导致新物种的形成。
（2）隔离
是把一个种群分成许多小种群的最常见的方式。隔离使种群变小了，因而基因频率可以由于偶然的因素（遗传漂变）等而改变。基因频率的改变，加上不同环境的选择，使各小种群向不同方向发展，这样就可能形成新种。
①地理隔离
引导分析：生物的进化是否必须通过地理隔离才能产生？不是，多倍体的产生就不需地理隔离。
②生殖隔离
生殖隔离不一定在地理上隔开，只要彼此不能有基因交流即可。
5、基因突变、基因重组、有性生殖与生物进化之间存在什么哪些联系呢？
在漫长的地球历史中，生物呈现加速进化的趋势，即进化的加速度规律，化速度明显加快，其原因何在呢？研究表明，除了地球环境的变化（例如含氧大气的出现等）外，有性生殖的发生与发展也是一个主要的原因。
6、大进化与小进化
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