遗传与基因工程一章的教材分析

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1、遗传与基因工程一章的教材分析　　生物的遗传性状是由基因决定的。生物体内基因的表达是受基因表达调控系统控制的。从20世纪70年代开始，随着人们对基因、基因表达调控系统的深入了解，以及生物高新技术的发展，人们已经能够运用基因工程的方法，即DNA重组的方法，定向地改造生物的遗传性状，创造出符合人们需要的新的生物类型。在生物工程技术迅速发展的今天，让学生了解基因表达调控和基因工程的有关的知识，具有重要的意义。　　一、本章的教学目的和要求　　按照《全日制普通高级中学生物教学大纲（供试验用）》的规定，通过本章教学，应当达到以下目的：理解细胞质遗传及其在育种中的应用；了解

2、基因的基本结构和基因表达调控的知识；了解基因工程的基础知识。　　二、本章的主要内容和特点　　本章教材共包括四节：《细胞质遗传》、《基因的结构》、《基因表达的调控》和《基因工程简介》。有关基因工程的内容在本章中占有重要地位。由于基因工程技术是四大生物工程（基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程）的核心技术，本章又是讲述四大生物工程内容的开篇，所以，无论是从其内容，还是从其所处的地位来看，本章教学内容对理解第四、五章教学内容具有重要的作用。　　本章题图是在DNA双螺旋结构的大画面之中配有三幅照片。其中，左上一幅示科技人员正在进行DNA测序，右下两幅示科技人员正在进

3、行动物和植物基因工程的研究。整幅图的编排意在表现分子遗传学的原理是基因工程发展的理论基础，并且通过此图展现出基因工程手段的先进性，以及在应用方面的广泛性。　　本章教材是学生在学习了高中生物必修课中有关遗传学基本知识的基础上进行讲述的。为了使本章教材与过去所学的遗传学知识相衔接，并使学生对基因工程在遗传学发展过程中的地位以及作用有较全面的了解，本章在引言部分概括了从分子遗传学到基因工程的发展历程，即20世纪50年代，奠定分子遗传学基础阶段；20世纪50～70年代，分子遗传学迅猛发展的阶段；20世纪70年代以后，基因工程技术的诞生和发展阶段。　　第一节《细胞质遗

4、传》是在高中生物必修课讲述了细胞核遗传的基础上进行讲述的。通过本节教学，使学生认识到生物的遗传物质是由核与质的遗传物质两部分构成的，生物的许多性状都是核质遗传物质互作的结果。同时本节的学习，也为下面有关章节讲述细胞质中的遗传物质——质粒埋下了伏笔。　　本节依次讲述了细胞质遗传的概念、细胞质遗传的特点、细胞质遗传的物质基础和细胞质遗传在实践中的应用等内容。　　关于细胞质遗传的概念，在讲述中运用了与细胞核遗传对比的方法，这样讲述可以使学生在比较中认识两者的区别，加深对细胞质遗传概念的理解。　　关于细胞质遗传的特点，教材以紫茉莉叶绿体的遗传为例，讲述了细胞质遗传的

5、两个特点：第一，F1总是表现出母本性状，第二，F1的性状不会出现一定的分离比。在讲述方法上，按照从现象到本质，从感性到理性的叙述方法，在观察紫茉莉遗传现象的基础上，总结出其遗传特点，进而分析产生这些特点的原因，最终得出结论。在分析细胞质遗传现象产生的原因时，学生应着重理解两点：第一，受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；第二，细胞质内的遗传物质是随机地、不均等地分配到子细胞中的。　　关于细胞质遗传的物质基础，教材以实验为依据，说明了细胞质遗传的物质基础是DNA。并且指出细胞质中的DNA存在于叶绿体、线粒体等细胞器中。由于课时的限制，教材中没有用更多的笔墨介绍细

6、胞质中其他颗粒（如草履虫中的卡已粒）的遗传现象，以及叶绿体与线粒体的第二遗传信息系统等内容。　　关于细胞质遗传在实践中的应用，根据大纲的要求，主要讲述了细胞质遗传在育种中的应用，由于这部分内容涉及到核质互作的遗传原理，以及杂种优势、三系配套等一些专业性很强的与育种有关的知识，而这些知识又是学生过去很少接触的，所以学生会感到比较困难，因此，这部分教学内容是本节教材的难点。对于这部分内容的处理，教材采用了步步深入、层层推进的讲述方法。随着讲述的深入，比较自然地导出杂种优势、雄性不育、核质互作、三系配套等概念和有关知识。具体他说，是先从杂种优势的现象入手，讲述杂种

7、优势的概念，然后，讲述雄性不育在配制杂交种时的重要作用。在此基础上，再讲述雄性不育核质互作的遗传原理，最后，运用这一原理讲述如何通过三系配套获得大田中使用的优势杂交种。这样讲述符合学生的认知过程，学生比较容易理解和接受。　　鉴于几年来人们对线粒体中DNA作用的研究有了进一步发展，为了使学生更全面地了解线粒体DNA的作用，在本节的最后，又以小字形式介绍了线粒体DNA的最新研究成果。　　本节正文后，安排了一个课外读《希望的田野》，介绍了我国著名水稻专家袁隆平院士在首创“三系杂交水稻”和进行“两系杂交水稻”研究中孜孜不倦的探索精神，以此来激发学生的爱国主义思想和民

8、族自豪感。　　第二节《基因的结构》，主要讲述了原核细