第十三章遗传和变异
第三节人类的遗传
一、教材分析:
这是本册书的最后一个章节,学生在对遗传和变异有了初步了解之后,更加强烈的想知道人的遗传过程是怎样的。因而教材顺理成章介绍了人的遗传,以及遗传与人类健康的重要关系。既解决了学生的认知需要,同时也在此树立了预防遗传病的科学意识。
二、设计思想:
虽然人类的遗传物质及遗因并不能用肉眼直接看到,但遗传现象比比皆是,与遗传相关的疾病事例也让人触目惊心,因此用这些活生生的实例向学生展示遗传与人类健康的关系再合适不过。
三、教学目标:
1.知识目标:
(1)说出人类正常的体细胞内染色体的数目、形态级分组
(2)说出人类基因组的组成
(3)举例说出单基因控制的性状的遗传表现
(4)说出正常男性和女性体细胞中的染色体差异,结合图解说出育龄夫妇生男生女的道理
(5)知道遗传病的致病因素、特点和危害
(6)举例说出根据遗传因素和环境因素的共同作用对遗传病的大体分类
(7)识别近亲、直系血亲和旁系血亲关系
(8)举例近亲结婚的危害
(9)说出预防遗传病发生的主要措施
2.能力目标:
(1)通过从人类常见的疾病中识别遗传病等学习活动,增强比较、判断能力
(2)根据遗传因素和环境因素的作用程度不同对遗传病进行分类,增强学生信息处理能力
(3)通过揭示人类性别遗传规律,使学生能解读有关血友病资料和阐明禁止近亲结婚的道理,增强分析说明和解决问题的能力
3.情感、态度价值观
(1)认识遗传学与人类健康的密切关系,领悟生命科学的价值,增强学生学习的主动性
(2)使学生认同国家制定的优生优育政策,对学生进行人口素质教育和优生教育
(3)使学生树立起男女平等的科学意识
四、重点难点及解决方法
遗传学与人类健康的密切关系
解决方法:用生活中的实际案例让学生了解到遗传学与人类健康的密切关系
五、教学媒体:
1.人类染色体图片
2.男性与女性成对染色体的排序图
3.人的性别遗传示意图
六、板书设计
第三节人类的遗传
一、人类的染色体和基因
(一)人类的染色体
体细胞:23对,46条常染色体22对,性染色体1对(女性XX;男性XY)
生殖细胞:男性精子:22条常染色体和一条X或一条Y染色体
女性卵细胞:22条常染色体和一条X染色体
(二)人类的基因与性状表现
二、人类的性别决定
三、人类的遗传病
七、教学过程
阶段目标教师活动学生活动媒体
导入
(通过一些同学们熟悉的故事和身边常见的事情引起兴趣)提问:(1)同学们,有没有留意观察过你们身边的一些长辈的名字.例如你的爸爸、妈妈或是叔叔、阿姨的名字?
(2)在这些长辈中你们听过这样的名字吗——招弟等?
(3)那你们知道这些名字的意义吗?(1)有些学生回答说留意过,有些学生说没有观察过。
(2)听说过(也有人说没听说过)。
(3)理解回答
讲述:其实这些名字的意义很简单,就像文字所表述那样,是想让妈妈生的下一个孩子是个男孩。因为在过去人们受到封建思想的影响比较严重,而且在你们的父母亲那个年代,农村缺少劳动力,所以就更想要男孩。由此可以看出什么呢?学生听教师的解释并思考问题。
可以看出在过去人们都想要男孩,存在重男轻女的思想。
设问:1.现在要是听说准家添了个小宝宝,人们首先会问什么呢?
2.说明人们都很关心新生儿的什么呢?首先会问“生了个男孩还是女孩”人们都很关心他们的性别。
讲述:一直以来.人们都很关心新生儿的性别问题,那么究竟生男生女是怎么一回事呢?今天我们就来学习人类的遗传。
人的染色体讲述:首先认识人的遗传物质的载体染色体演示人类染色体图片
讲述:科学家鉴定人的体细胞内的染色体的数目是46条,即23队,其中有22对常染色体和一对与性别分化有关的性染色体。
2001年2月12日,人类基因组计划公布了人类基因图谱。人类基因由31.647一个碱基对组成,共有3万—3.5万个基因。人类的性状都是受基因决定的。
人类的性别决定讲述:仔细观察男性与女性成对染色体的排序图,请大家边看图,边分析这两幅图的差别。
这两幅图中部有23对染色体,而就在第—幅图中前22对染色体中的每一对的两条染色体形态、大小都相同,但是第23对染色体的两条染色体的形态不同,一条较大,条较小,第二幅图中的23对染色体中每一对中的两条染色体形态都相同,所以这两幅图的差别主要就是第23对染色体男性与女性成对染色体的排序图
讲述:在1902年.美国的细胞学家麦克朗在观察中发现,男性体细胞中有一对染色体的形态与别的染色体不一样。
提问:那么根据麦克朗的发现,你们判断一下刚才的两幅图,哪个是男性的染色体排序图,哪个是女性的?第一幅图是男性的染色体排序图,因为在第一幅图中的第23对染色体与别的染色体不同,第二幅图则是女性的染色体排序图。
讲述:同学们所观察到的男性与女性的第23对染色体的差别,其实就足男性与女性染色体差别的关键所在.
提问:就是因为第23对染色体的不同,决定了我们人的性别差别,这对染色体既然与人的性别决定有关,那么我们把它叫做什么呢?
从图上看,在男性与女性的染色体中分别有几对性染色体,它们有什么区别?叫做性染色体。男性与女性的体细胞大都只有一对性染色体,男性的两条性染色体形态大小不同,而女性的两条性染色体形态大小相同。
讲述:美国的细胞学家威尔逊和斯特蒂文特给这些与众不同的染色体起了名字。他们把男性体细胞中那些性染色体中的形态较大的称作x染色体,而把较小的称作Y染色体,而女性体细胞中那对性染色体中的两条染色体是—样的,都称作X染色体。
提问:请大家再来总结一下男性与女性染色体的异同点。
男性与女性染色体的异同点是:
(1)男性与女性体细胞中都含有23对染色体。
(2)男性与女性体细胞中都含有一对性染色体。
(3)男性体细胞中的两条性染色体不同,形态较大的称作X染色体,而把较小的称作Y染色体。
(4)女性体细胞中的两条性染色体相同,都用x表示。
讲述:既然男性与女性性别的差异是由于性染色体的差异引起的,那么我们就来探讨在有性生殖过程中性染色体足如何来决定男女性别的。请同学们先来回忆人的有性生殖过程。
提问:1.在有性生殖过程中染色体的数目是如何变化的?
2.那么这23对染色体到23条染色体的变化是怎样发生的?(1)父母的体细胞中都含有23对染色体,能够形成精于和卵细胞的体细胞经过细胞分裂后.形成的精子和卵细胞只含有23条染色体。
(2)每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞中。
提问:既然父方与母方的体细胞中的每对染色体中各有一条进入精于或卵细胞,那么根据男女体细胞中性染色体的差异来分析一下,在男性的精子和女性卵细胞中.应该有几条件染色体?男性有几种精子?女性有几种卵细胞?在男性与女性体细胞中都含有一对性染色体,所以在男性的精子与女性的卵细胞中都只能含有一条性染色体。由于男性的两条性染色体不同,所以男性会有产生两种不同的精子,一种是含有Y染色体的精子,另一种是含有X染色体的精于。而女性体细胞中的两条性染色体都一样,所以女性只会产生一种含有X染色体的卵细胞。
讲述:虽然男性在一次生殖过程中会产生两种精于,但是这两种精于与卵细胞的结合机会都是相同的。那么我们再来看看这两种精于在生殖过程中是如何与卵细胞结合的,
请同学们观察图片并表示精于与卵细胞的结合。
提问:(1)从图中同学们看到了什么现象?
图中显示这对夫妇可以生出两个男孩和两个女孩。
(2)大家想一想如果一对夫妇生了四个孩子,这四个孩子中一定是两个男孩和两个女孩吗?
这四个孩子不一定是两个男的两个女的。
(3)那么图中显示的是生出男孩与女孩的数目相同呢?还是几率相同呢?
应该是几率相同,就是说一对夫妇生男生女的机会是一样的,都是有50%的可能性,演示人的性别遗传示意图
提问:1.现在我们已经知道了生男生女的机会是均等的。这对你们有什么启发呢?
2.人的性别是一种性状,而性状是由基因控制的,那么人的性别决定是否只与性染色体有关,而与基因无关呢?1.我们以后要用科学的思想来武装头脑。用科学的眼光来看待问题。摒弃重男轻女的思想
2.不是的,人的性别既与性染色体有关,还与基因有关。
讲述:在1990年,一位英国科学家发现在Y染色体上只有一小段DNA是决定雄性性别的,也就是一个基因,到1992年.他进一步证明了这个基因决定睾丸的形成。近年来,科学家发现Y染色体上还有3个基因,决定精子的产生和成熟。最近,科学家又陆续发现厂X染色体上与女性性别有关的基因。所说人的性别既与性染色体有关,也与基因有关
人类的遗传病阅读书p80-83
回答:
(1)遗传病的定义和特点
遗传病室由于基因或染色体的突变而引起的并能够通过生殖细胞传递给子代的疾病,具有先天性和家族性
(2)举例说出遗传病的种类
单基因遗传病:如白化病、红绿色盲、蚕豆病、血友病、镰刀型细胞贫血等。完全由致病基因决定,不存在环境因素的作用。
多基因遗传病:腭裂、唇裂、精神分裂、糖尿病、冠心病等。受环境影响
染色体遗传病:先天愚型(21三体)、XXX综合征、XYY综合症等。不存在环境因素的作用
(3)遗传病的危害降低人口素质。
(4)遗传病的预防措施有哪些?禁止近亲结婚;遗传咨询;计划生育
(5)什么是近亲?近亲结婚指什么?为什么要禁止近亲结婚?
(6)什么是遗传咨询?
关于计划生育:
(1)我国计划生育的具体要求是什么?晚婚、晚育、少生,优生。
(2)法定结婚年龄具体是多少岁?男性不得早于22周岁,女性不得早于20周岁
(3)晚育的具体要求是什么?提倡婚后推迟2—3年生育。
(4)少生的具体要求是什么?稳定低生育水平。
(5)优生的具体要求是什么?通过男女青年婚前体检、孕妇定期检查身体和科学分娩等措施,避免生育出有遗传病的孩子。
封闭式结束讲述:通过今天的学习,了解了人类遗传的知识
人类的性别由性染色体和基因决定,生男生女的几率是相同的。遗传学和人类有着密切的关系。预防遗传病的发生
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九年级物理第十三章《内能》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解内能的概念,知道任何一个物体都具有内能。
2.知道热量的概念及单位。
3.结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
(二)过程与方法
会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
(三)情感态度和价值观
了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
二、教学重难点
本节是由“内能”、“物体内能的改变”两部分内容组成的。内能是构成物体的所有分子,其热运动的运动与分子势能的总和。分子的概念就比较抽象,学生是通过宏观现象来推测微观机理建立的,而内能的概念也非常抽象,内能概念的建立是本节的一个重点和难点;物体的内能与温度有关,两个温度不同的物体会发生热传递,在热传递过程中转移能量的多少就是热量,它不是物体内部所含有的量,而是一个变化量,要区分温度、内能、热量之间的关系,所以对热量概念的建立也是本节重点之一;另外改变物体内能的途径也是本节的教学重点。
重点:内能、热量概念的建立,知道改变物体内能的两种途径。
难点:用类比的方法建立内能的概念。
三、教学策略
内能的概念比较抽象,学生难于直接接受和理解。在教学中可以结合机械能的知识,可用对比的方法,物体由于运动而具有动能,分子也在不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;弹簧被压缩或拉伸时具有弹性势能,分子间也存在相互作用的引力和斥力,所以分子间也存在分子势能。内能的大小与温度有关,可以通过物体温度的变化来反映内能的变化。内能改变有两种方法:做功和热传递,这两种改变内能的方法在生活中经常使用到,只是没有上升到理论层面,可以给出生活中常见的内能改变,对内能改变方法进行分类,从而总结出内能改变的两种方法。热传递中转移能量的多少就是热量,它是一个过程量,反映内能的变化量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,热传递改变内能是能量的转移。做功改变物体内能涉及两个方面,对物体做功和物体对外做功,通过实验来证明做功可以改变物体的内能,其中采用了转化的方法,如压缩空气使其内能增大,转化为棉花的燃烧等。做功改变物体的内能是能量的转化。
四、教学资源准备
多媒体课件、空气压缩引火仪、烧瓶、打气筒、自行车车胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
(5分钟)
演示:给一个回力玩具汽车上紧发条,使其在水平桌面上运动。
小汽车的动能是怎么来的?
学生观察小车运动,得出小车的动能是由弹簧的弹性势能转化而来的。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
引入新课
(5分钟)
演示:从一个装满开水的暖水瓶中倒出一部分水,用软水塞塞紧,注意观察瓶塞。
推动瓶塞的能量来自哪里?
水蒸气具有能量,这就是我们要研究的内能。
学生观察实验,思考问题。
提出猜想,可能是来自于热水(或热的水蒸气)。
结合实验,提出问题,引入新课。
新课内容(25分钟)
内能
展示具有动能的物体的图片和视频。
物体由于运动而具有的能量是动能。分子具有动能吗?
展示具有势能的物体的图片和视频。
弹簧由于发生弹性形变具有弹力,还具有弹性势能。分子间有分子势能吗?
我们把动能和势能统称为机械能,构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。
内能和机械能是同种能量吗?你能说出它们的异同点吗?
小结:内能是与机械能不同的一种能量。物体可以没有机械能,但一定有内能。因为分子在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。
结合动能的特点,思考问题。
分子也具有动能,根据分子动理论的初步知识,分子在不停地做无规则运动。
结合势能的特点,知识迁移得出:分子具有分子势能,因为分子间也存在相互作用的引力和斥力。
根据前面的定义,学生讨论。
机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。
内能和机械能的单位都是焦耳(J)。
学生进行讨论补充。
利用对比的方法得出内能的概念,注重物理方法培养。
培养对比的物理方法。
内能的大小
猜想:内能大小可能与哪些因素有关?请说说你的猜想依据。
小结:
1.内能的大小与物体的温度有关。同一物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
2.内能还与物体的质量、状态等有关。
3.一切物体都具有内能。
判断下列物体内能的变化。
1.太阳下的一瓶水,温度升高。
2.一杯水喝掉一半。
3.水结成冰。
学生讨论,进行猜想,同学之间相互补充。
1.内能可能与温度有关,因为温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大,内能越大。
2.内能可能与质量有关,因为质量越大,物体所含分子数量越多。
学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化。
培养学生分析问题的能力。
物体内能的改变──热传递
如何判断一个物体内能大小的变化?
把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中,判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。
鸡蛋和水的内能发生了改变,它们之间发生了热传递,通过热传递改变了鸡蛋和水的内能。
热会从高温物体传递给低温物体;高温物体的温度会降低内能减少,低温物体的温度会升高,内能增加。
在鸡蛋和水的例子中,热传递的方向?
热量:
1.定义:在热传递中,传递能量的多少。
2.单位:焦耳(J)。
3.物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少。
4.内能反映的是热传递过程中内能的变化量,只能用“吸收”或“放出”描述,不能用“具有”、“含有”等词描述。
5.热传递中转移的是热量,不是温度。
你能举出一些利用热传递改变物体内能的例子吗?
讨论:
结合问题,讨论温度、内能和热量的不同点。
一个物体的温度升高,它的内能增加。物体内能增加,温度是否一定升高?举例说明。
小结:内能是能量的一种形式,也是某一时刻的状态量,一切物体都具有内能;热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述。
物体的内能与温度有关,物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。可以根据温度的变化来判断物体内能的变化。
鸡蛋的内能减小,水的内能增大。因为鸡蛋的温度降低,水的温度升高。
热传递从高温的鸡蛋向水传递。
学生讨论,举例。
冬天利用热水袋取暖、发烧时用冷毛巾给头部降温、夏天把食物放入冰箱冷藏等。
学生讨论,进行交流。
物体内能增加,温度不一定升高。如晶体在熔化时,温度不变,内能是增加的;液态晶体在凝固时,温度不变,但要放热,内能减少。
提高学生的物理素养。培养思考、自学能力。
利用生活实例提高学生的学习兴趣。
培养学生合作学习的能力。
物体内能的改变──做功
除了热传递外,还有什么途径可以改变物体的内能?
投影做功改变物体内能的图片和视频,这些图片说明了什么?
分组实验:怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大?
器材:一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等
学生讨论实验方法,并尝试完成实验。
分析论证:你能给这些方法进行分类吗?
你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗?
得出结论:改变物体内能有两种方式:热传递和做功。
演示实验
1.在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。
(1)实验中硝化棉的作用
(2)实验中谁对谁做功?
通过实验可以知道,对物体做功,物体的内能会增加,把机械能转化为内能。
利用打气筒给自行车车胎打气,请一同学用手感觉气筒外壁上下部分的温度,形成此现象的原因?
由此可见,压缩空气做功使空气内能增大是气筒外壁温度升高的主要原因,摩擦在这里是次要的。
2.在烧瓶内盛少量水。利用打气筒给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。
(1)描述观察到的实验现象,此现象形成的原因是什么?
(2)瓶内放水的作用是什么?
(3)实验中谁对谁做功?
本实验中通过水蒸气液化形成水雾来反映气体对外做功时内能减少、温度降低的,也是利用了转化的物理方法。
通过实验可以知道,物体对外做功,内能会减少,把内能转化为机械能。
你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗?
学生观察图片和视频,这些图片说明了做功可以改变物体的内能。
学生进行实验,可能会出现下列方法:
1.用打火机去烧铁丝,使铁丝的温度升高。
2.把铁丝放在热水袋上,用热水袋焐铁丝。
3.把铁丝反复弯折,使铁丝温度升高。
4.用砂纸反复摩擦铁丝,使铁丝温度升高。
……
方法1和2属于一类,采用了热传递的方法使铁丝温度升高、内能增加。另外两种方法采用做功的方法改变了铁丝的内能。
结合实际生活,学生举例,如摩擦生热、钻木取火等。
学生观察实验,思考提出的问题。
实验中利用硝化棉的燃烧反映了筒内空气内能增加,温度升高,采用了转化的方法。空气内能增加是因为活塞压缩筒内空气做功,把活塞的机械能转化为空气的内能。
打气筒外壁下面温度比上面的温度高,主要的原因是压缩空气做功增加了内能。
学生观察实验,在瓶塞跳出时,可以看见瓶内出现水雾。它是由瓶内水蒸气遇冷液化形成的。利用打气筒给瓶内打气时,压缩瓶内空气做功,空气的内能增加,温度升高,瓶内的水汽化形成大量无色的水蒸气;当瓶内气体冲开瓶塞时,空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴。
学生结合实际生活,举例。
如打开可乐瓶盖时,会在瓶口出现“雾”;把车胎内的气放掉时,在气门芯处出现小水珠等(可以进行课堂实验)。
培养学生实验动手能力。
利用分类总结的方法得出做功可以改变物体的内能。
结合实例,加强物理与生活的联系
培养学生的观察能力。
培养利用物理知识解决实际问题的能力。
培养学生观察实验、思考实验的能力。
结合实例加强物理与生活的联系,提高学生的学习兴趣。
讨论:
1.利用热传递和做功都可以改变物体的内能,你能说说这两种方法的异同吗?
2.物体吸热,内能一定增加、温度升高吗?对物体做功,物体内能一定增加吗?
结合本节所学内能,学生讨论这两个问题,也可以作为课后的思考题。
培养学生合作学习的能力。
总结(5分钟)
课堂小结:
1.通过这节课你学到了什么?
2.什么是内能?物体的内能大小与温度的关系。
3.温度、内能与热量这三个物理量的关系。
4.改变物体内能的方法。
学生梳理本节课知识内容。
1.本节主要内容是内能和内能的两种改变方法。
2.内能是构成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与温度、质量等因素有关,同一物体温度升高,内能增加。
3.热量是热传递过程中转移能量的多少,是能量的变化量。物体的温度升高,内能增大。可以通过物体温度变化反映物体内能的变化。
4.物体内能的改变可以利用热传递和做功的方法,这两种方法在改变物体的内能上是等效的。
培养学生总结归纳的能力。
作业布置
完成《动手动脑学物理》第1、2题。
按要求完成。
知识巩固。
文章来源:http://m.jab88.com/j/40014.html
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