高中《生物》第一章的细胞部分，引进了不少细胞学方面的基础知识。.5
（三）为后起之秀脱颖而出创造条件
春催桃李花香逸，雨露滋润禾苗壮。青年教师迅速成长同样需要适宜的 条件，老教师应该像自己的导师那样，为后起之秀的脱颖而出创造条件。
1.为青年教师施展才华铺路
青年教师对教学工作的热情和干劲，是教育发展的希望的象征，为他们 在学科教学改革和发展中施展才华铺路，既能促进他们迅速地成才，又能加 速教学改革进程。
在教学实践中，我鼓动他们坚持同行听课制度，但提醒他们不要生搬硬
套，注意吸取其精华，告诫他们不要因循守旧，鼓励他们勇于探索和大胆创 新，不断总结和积累点滴经验，逐渐形成自己的教学特色，要“青出于蓝而 胜于蓝”。在学校领导的大力支持下，放手让青年教师探索开设生物实验技 术、生物医学实验技术等选修课；让他们组织兴趣活动小组、参与培养学科 特长生的工作；支持他们到海南岛、西双版纳等地进行生物考察，采集和制 作动植物标本，制作幻灯片和拍摄教学片。此外，帮助青年教师确定教学研 究课题，有计划地探讨深化教学改革的途径和方法，注意积累成功经验，撰 写有一定学术价值的教学论文。
2.为青年教师的继续教育提供保证 在深化教学改革的实践中，青年教师意识到自己的教学技能和能力，不
能适应学科教学改革和发展的需要，深感提高教学素质的必要性和紧迫性。 这时，及时地为他们的继续教育提供条件，能促进他们拚搏进取和脱颖而出。
青年教师的继续教育有多种形式，如市区两级的继续教育培训班，教材 分析和教学研讨班，教育和教学考察活动，听课和评课活动，各种教学竞赛， 以及教学经验交流等。为了鼓励青年教师积极主动地参加上述活动，不仅为
他们提供时间和物质保证，而且给予必要的指导和帮助。在执教中获得突出 成绩的青年教师，学校给予充分肯定和奖励。
几年来，除指导本校的青年教师外，我还先后指导过 10 多名外校青年教 师，他们分别来自 8 个区县，几乎每节课都有新教师听课，有的青年教师连 续听课两学年。此外，还经常为市区的青年教师培训班做专题讲座。
教学实录 绿色植物的水分代谢
一、教学目的
1.使学生了解植物细胞的吸水方式，理解细胞渗透吸水的原理，掌握验 证成熟的植物细胞是一个渗透系统的实验方法，领会细胞的结构与功能之间 的密切关系。
2.使学生了解植物体吸收、运输、利用和散失水分的大体过程，理解绿 色植物水分代谢概念的内涵。
3.使学生了解植物体内水分散失状态及方式，明确气孔蒸腾的具体途 径，理解蒸腾作用的生理意义。
二、教学重点
1.细胞渗透吸水原理及实验验证方法。
2.气孔蒸腾的途径及生理意义。 三、教学难点
1.植物细胞以渗透原理吸水必须具备的基本条件。
2.用质壁分离及复原的实验结果，论证成熟的植物细胞是一个渗透系 统。
四、教学用具
洋葱表皮细胞结构挂图；自制“植物细胞渗透吸水”教学片；洋葱；载 玻片；盖玻片；剪刀；镊子；500 毫升烧杯；滴管；吸水纸；1M 硝酸钾溶液；
0.01％中性红溶液。
五、教学方法 讲解法和实验法相结合。 六、课时安排
2 课时连排。第 1 课时讲授水分吸收，主要是细胞渗透吸水的原理及其
实验验证；第 2 课时讲授水分运输、利用和散失，主要是蒸腾作用。本文只 实录第 1 课时的教学过程。
七、教学过程
（一）复习提问 师：1.概括说明新陈代谢概念的内涵。 生：新陈代谢包括同化作用和异化作用两个相反相成的过程，无论哪种
代谢过程，实质上是生物体和细胞内发生的一系列有序的酶促反应。 师：2.说明水在代谢反应中的作用。 生：自由水是良好的溶剂并具有流动性，它不仅是细胞内各种化学反应
的介质，而且有利于养料和代谢废物的运输；水也直接参加某些生物化学反 应。
师：正因为水在代谢过程中有着重要生理作用，在“绿色植物的新陈代 谢”一节中，我们首先探讨植物体对水分的吸收、运输、利用和散失，即水 分代谢。
[由此引入新课，板书本节和本单元教学课题] 师：植物体怎样吸收水分呢？
（二）讲授新知识 [板书：1.植物体的吸水结构] 在启发学生回忆初中学得的植物学知识的基础上，师生共同以板书形式
概括如下： 根器官→根尖→根毛区→根毛细胞
（主要吸水器官）（吸水部位）（活跃区域）（功能单位） [板书： 2.细胞渗透吸水] 首先让学生看“植物细胞渗透吸水”显微录像片的第 1 部分，明确细胞
渗透实验装置的制作方法，并观察洋葱表皮细胞发生的渗透现象。 细胞渗透实验装置的制作程序是：撕取一块较完整的洋葱鳞片叶的内表
皮，紧缚于古氏漏斗口上。从漏斗细玻璃管端注入 1M 蔗糖液至颈部，检查无 漏液现象后，将该装置浸入盛有清水的大烧杯内，使漏斗内外液面一致。不 久，可观察到漏斗细管内液面上升的现象。
在学生观察到明显的实验现象基础上，结合洋葱表皮细胞结构的挂图， 使学生确信植物细胞与周围溶液之间存在着渗透现象。
师：从这张挂图上看出，洋葱鳞片叶内表皮是怎样构成的呢？
生：它是由一层细胞构成的表皮组织。 师：谁能根据细胞结构示意图概述洋葱表皮细胞的显微结构呢？ 生：细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核。 师：细胞质中的这个泡状结构的特点和生理功能如何呢？ 生：植物细胞特有的中央液泡是由单层的液泡膜围成的泡状结构，内含
细胞液。液泡是植物细胞的水盐库、水溶性代谢产物贮存库。
师：那么请同学们思考一下，实验漏斗细管内液面上升，这部分液体的 来源和进入途径如何呢？
生：烧杯中水先进入细胞的液泡，再从液泡中进入漏斗内。
师：这就表明周围环境中水能够渗入细胞，细胞内水分也能够渗出到周 围环境，这就是植物细胞的水分渗透现象。
[板书：（1）观察细胞的水分渗透现象]
■渗透吸水原理的教学，主要是阐明成熟的植物细胞是一个渗透系统， 可以结合右侧图解（图 7）形式，一边引导学生剖析细胞渗透吸水的结构基 础和动力，一边概括出渗透吸水原理的板书。■
师：怎样解释植物细胞渗透吸水现象呢？这就涉及到渗透吸水的原理。 [板书：（2）细胞渗透吸水的原理] 师：请同学们思考一下，外界环境的水分进入细胞的液泡，需经过细胞
的哪些结构，这些结构的通透特性怎样？ 生：首先通过细胞壁，细胞壁由纤维素等物质组成，具有全透性。然后，
水分通过细胞膜、细胞质和液泡膜，进入液泡中。细胞膜和液泡膜都是选择 透过性膜。
师：那么选择透过性的含义是什么？ 生：水分子自由通过，被选择物质的离子和小分子可以通过，不被选择
的物质和大分子不能通过。 师：很好！细胞膜和液泡膜以及两层之间的细胞质，可视为一层具有选
择透性的物质交换屏障，称为原生质层。具有选择透性的原生质层相当于半 透膜，溶剂分子能够自由通过，溶质分子的通过受到限制，从而使膜两侧存 在着溶液浓度差。
生：请问老师，为什么要强调膜两侧溶液的浓度差呢？ 师：那么请你想一想，水分子以自由扩散形式通过细胞时，其扩散方向
和速度的决定因素是什么呢？ 生：啊，我明白了。原生质层两侧的溶液浓度差，不仅决定水分子移动
方向，而且是水分子扩散速率的动力来源。 师：很聪明，那么谁能说一下细胞吸水时，原生质层两侧的溶液浓度差
的状况？ 生：细胞液浓度一定大于外界溶液浓度。因为细胞的液泡既是水盐库，
又是代谢库，通常是细胞液浓度较高。 师：很好。正因为成熟的植物细胞具备发生渗透作用的两个基本条件：
一是具有选择透性的原生质层相当于半透膜；二是原生质层两侧存在着溶液 浓度差。所以，细胞液与外界溶液之间通过原生质层发生水分渗透作用。当 细胞液浓度大于周围溶液浓度时，细胞则以渗透方式吸水。这就是细胞渗透 吸水的原理。
怎样验证成熟的植物细胞确实是一个渗透系统呢？请同学们亲自做一组
实验。 [板书：（3）渗透吸水原理的验证——细胞质壁分离及复原实验] 师：请同学观看教学片的第二部分，达到下述三个目的要求： 第一，制作和观察洋葱表皮细胞的临时玻片标本，低倍镜下识别细胞壁、
原生质层和液泡等结构。
[撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮，平展于载玻片中央的水滴中，加盖玻片后 用显微镜观察，细胞内液泡呈紫色。用普通洋葱时撕取鳞片叶的内表皮约
0.3cm■2，平展于载玻片中央 0.01％中性红溶液滴中，约 5 分钟后用清水洗
去浮色，加盖玻片后用显微镜观察，液泡呈红色，细胞壁和原生质层不着色] 师：第二，明确诱发细胞质壁分离及其复原的实验操作程序。 [方法是：在活体染色装片的一侧，滴一滴 1MKNO■3 溶液后，从盖玻片
对侧用吸水纸引流，使盐溶液与洋葱表皮充分地接触。与此同时，观察表皮
细胞的质壁分离现象。然后，在盖玻片一侧滴加清水，对侧用吸水纸引流， 洗去高浓度的硝酸钾溶液，连续重复多次后，用显微镜观察质壁分离复原现 象]
师：第三，诱发细胞质壁分离及复原的同时，观察细胞结构的动态变化， 思考细胞发生质壁分离及其复原现象的原因。
[学生看完教学片后，独立完成细胞质壁分离及复原的实验，并随时接受 老师的检查]
师：同学们都顺利地做完这组实验，并观察到质壁分离及复原的现象。 那么，这种实验现象发生的原因是什么呢？
生：液泡变小时发生质壁分离，液泡增大到原来大小时质壁分离复原。 师：液泡体积变化的诱因是什么呢？我们用下面的图解加以概括说明：
■图 8 细胞质壁分离及复原的图解 师：诱发细胞质壁分离及复原的实验怎样证实成熟的植物细胞是一个渗
透系统呢？同学们设想一下，假若■K+和■NO-3 通过原生质层进入液泡的速
度，与水分子渗入或渗出速度相当，那么，原生质层两侧是否存在浓度差呢？ 水分子动态如何呢？
生：细胞内外将迅速成为等渗溶液，细胞液与外液之间水分子移动达到 动态平衡。
师：既然水分子移动呈现动态平衡状态，会发生细胞质壁分离及复原现 象吗？
[学生摇头表示不能] 师：换句话说，由于水分子和溶质分子或离子通过原生质层的速率不同，
使原生质层两侧存在溶液浓度差，从而导致水分子从液泡渗出，使细胞的质 壁分离。这表明，原生质层具有选择透性，成熟的植物细胞是一个渗透系统。
[板书：3.细胞的吸胀吸水] 细胞吸胀吸水的知识学生容易理解，让学生在自学基础上，以课外作业
形式填写出下列表格，在第 2 课时的复习提问环节，检查学生自学和理解程 度。
方式/细胞渗透吸水/细胞吸胀吸水 概念/植物细胞通过渗透作用从外界吸收水分的方式/植物细胞通过吸胀
从外界吸收水分的方式 原理/水分子通过原生质层从低浓度一侧扩散到高浓度一侧/细胞质内多
糖和蛋白质等亲水性物质吸附大量水分
典型实例/萎蔫蔬菜吸水变硬挺/干种子吸水膨胀
（三）巩固新知识 师：根尖由根冠、生长点、伸长区和根毛区四部分组成，试根据各部分
的细胞结构特点做出判断，它们各自的主要吸水方式是哪种？
生：植物细胞都能以渗透和吸胀两种方式吸水。根冠细胞、伸长区表皮 细胞和根毛细胞为成熟或将发育成熟的细胞，形成大的液泡结构，主要以渗 透方式吸水。生长点的分生组织细胞未形成大液泡，主要以吸胀方式吸水。 师：哪位同学从日常生活中找出一个实例说明植物细胞以渗透方式失
水。
生：泡在盐水中的萝卜条或黄瓜条，会因水分渗出细胞而变得皱缩。
绿色植物的矿质代谢
一、教学目的
1.使学生了解植物生活必需的元素种类及来源，以及土壤中矿质元素离 子的存在形式。
2.使学生理解根细胞吸收溶解态离子的原理，掌握观察离子交换吸附现 象的实验方法，明确吸收离子与吸收水分之间的关系，以及选择性吸收的特 性。
3.明确植物体内矿质元素的存在形式及其利用特点。 二、教学重点
1.根对溶解态离子的吸收原理。
2.植物体对矿质元素的利用。 三、教学难点
1.根细胞与土壤溶液之间离子交换吸附。
2.根细胞对离子的选择性吸收特性，以及对土壤酸碱性（pH 值）的影响。 四、教学用具
洋葱幼根或新鲜的绿豆芽；表面皿 2 个；小烧杯 2 个；蒸馏水；剪刀； 镊子；0.01％亚甲基蓝溶液；0.1MCaCl■2 或 NH■4Cl 溶液。
五、教学方法 讲解法与实验法相结合。 六、课时安排
2 课时连排。第 1 课时讲授植物生活的必需元素、根细胞对溶解态矿质 元素离子的吸收过程及原理，观察离子交换吸附现象。第 2 课时讲授选择性 吸收的特性，矿质元素的利用。本文只实录第 1 课时的教学过程。
七、教学过程
（一）复习提问 师：组成动物细胞的化学元素中有哪些元素属于大量元素？ 生：动物细胞的大量元素有：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钠、钙、
镁、铁、氯等 12 种。
师：列举 6 种组成动物细胞的微量元素。 生：锰、锌、铜、钴、钼、硼。 师：试说明无机盐的生理作用。
生：有些无机盐是细胞结构的组成物质，有些无机盐离子对生物体和细 胞的离子平衡、渗透平衡、酸碱平衡起着调节作用。
师：植物生活需要哪些元素呢？植物体从外界环境怎样吸收必需元素，
又怎样利用各种必需元素呢？这就涉及到绿色植物的矿质代谢。 [板书本单元课题]
（二）讲授新知识
[板书：一、植物生活的必需元素
1.必需元素的种类和来源] [教师在学生阅读有关课文的前提下，以板书形式将有关知识归纳如下：
■ （分子形式吸收）矿质元素（主要以离子态从土壤中吸收）]
师：请同学们注意，植物与动物相比，缺少哪三种大量元素？ 生： Fe 和 Cl 列入微量元素，没有 Na 元素。 师：在植物生活中，必需元素的生理作用是任何元素不可代替的。 钠元素的生理作用可以被其他元素（如 K）所代替，因此，钠不属于植
物生活的必需元素范围。
请同学思考一个问题，为什么说 C、H、O 三元素是以分子形式吸收的呢？ 生：C、H、O 是糖类等有机物的组成元素，■CO2 和■H2O 是光合作用合
成糖类的原料，■CO2 和■H2O 都是植物直接从外界环境中吸收的。 [板书：2.土壤中矿质元素离子的存在形式] 师：土壤中的矿质元素，既可以化合物形式存在（如矿质颗粒中盐类、
腐殖质中有机物），又可以离子形式存在。土壤中矿质元素离子的存在形式[板 书]，有溶解态和吸附态两种，它们之间相互转化，而且两种形式的离子都能 被吸收。■溶解态离子（少部分）（相互转化）（大部分）吸附态离子
师：请问哪位同学能解释吸附作用呢？ [无人举手或回答] 师：有时我们穿的化纤衣服会吸附一些尘土或粉尘。[一学生插话：静电
反应]你说得很对！吸附实质上是静电引力造成的。土壤颗粒是一种复杂的颗 粒，其表面往往带有负电荷，土壤溶液中的阳离子犹如点电荷，在土壤颗粒
表面电场作用下，处于不断地振动状态，这就是吸附态离子。吸附态阳离子 一旦不受电
场力的束缚，又转化为溶解态阳离子。 [板书：二、植物体对矿质元素的吸收过程及其原理
1.根细胞对溶解态离子的吸收过程] 师：根细胞从土壤中怎样吸收矿质元素离子呢？这就涉及到植物体对离
子的吸收过程及原理[板书]。根尖的伸长区和根毛区表皮细胞，对溶解态和 吸附态离子都能吸收，而且大多数吸附态离子的吸收过程，也是以土壤溶液 作媒介，所以，我们只学习溶解态离子的吸收过程[板书]。溶解态离子的吸 收过程用图解表示如下：■
有氧呼吸/交换吸附/主动吸收 师：概括地说，根细胞对矿质元素离子的吸收过程，是在离子交换吸附
的基础上通过主动运输实现的，与有氧呼吸有着密切关系。 从图解中看出，有氧呼吸释放的■CO2 和■H2O，在根细胞中形成■
H2CO3，■H2CO3 解离成■H+和 HCO-3，通过细胞膜后被吸附在外表面；有氧 呼吸过程形成大量 ATP，为矿质元素离子的主动吸收提供能量。
什么是交换吸附呢？它是指根细胞表面与土壤溶液之间发生的■H+与阳 离子、■HCO-3 与阴离子的交换，溶解态离子经过交换后转化为细胞膜外表 面的吸附态离子。交换吸附的速度快，但不消耗能量；细胞膜外表面吸附的 离子不能被水冲洗掉，但能与其他离子交换吸附。
生：[举手要求提出问题]请问老师，土壤溶液中的■Ca2+，怎样与膜表
面的■H+交换吸附呢？ 师：你是考虑到两种离子的电负性差别吗？[学生点头]交换吸附必须是
等量离子交换，也就是说，膜表面 2 个吸附态■H+与溶液中 1 个■Ca2+交换
吸附。 为什么说膜外表面吸附态离子转移到细胞内部是一个主动吸收的过程
呢？
生：需要细胞膜上的载体协助，消耗 ATP 提供的能量，这是一个主动运 输的过程。
师：你的分析说明很正确。
[板书：2.实验观察交换吸附现象] 师：根细胞是否能与周围溶液之间发生离子交换吸附呢？同学们做一个
观察实验。实验的方法步骤是：将桌上的幼根材料浸入盛有 0.01％亚甲基蓝
溶液的小烧杯内，约 1 分钟后取出。用蒸馏水洗去浮色。将处理后幼根材料 分成两组；一组放入盛有■0.1MCaCl2 溶液的表面皿中；一组放入盛有等量 蒸馏水的表面皿中。数分钟后，比较观察各实验处理的幼根颜色和溶液颜色 的变化。
[学生按照实验方法步骤进行实验操作] 师：[巡视学生实验操作进展状况]请各组同学将观察到的实验现象填写
在实验报告的表格中，并思考一下如何解释你观察到的实验现象。等一会儿 我将请一位同学介绍本组的实验现象。
学生按下列表格逐项说明填写的内容： 实验条件/材料/实验现象
主实验/■0.1MCaCl2 溶液/用 0.01％亚甲基蓝活体染色的幼根各 2 条/
根褪色，溶液变蓝 对照/等量蒸馏水/根和溶液不变色 师：[询问其他组学生的实验观察结果后]同学们观察到的实验现象都很
正确。那么，请同学回答一个问题，用活体染色剂 0.01％亚甲基蓝液处理的 幼根为什么呈蓝色？
[一学生站起若有所思而不语] 师：你是否想知道亚甲基蓝显色基团的电负性？[学生点头]我现在告诉
同学们，蓝色显色基团是阳离子。 [同学们如释重负地噢了一声] 生：由于亚甲基蓝阳离子与细胞膜表面吸附的■H+发生交换吸附，使幼
根呈蓝色。而且，吸附态亚甲基蓝阳离子不能被蒸馏水冲洗掉，所以，活体 染色后的幼根漂洗浮色后仍呈蓝色。
师：请问活体染色的时间长短[学生答 1 分钟]，这又说明什么呢？ 生：离子交换吸附的速度快。
师：怎样解释置于■CaCl2 溶液中的幼根褪色而溶液变蓝的实验现象 呢？
生：吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子，与溶液中■Ca2+发生交换吸 附，使幼根褪色而溶液变蓝。
[板书：3.根细胞吸收离子与吸收水分之间的关系]
师：提醒同学们思考一个问题，根毛区既是吸收水分的最活跃区域，也 是吸收矿质元素离子的最活跃区域。那么，两者是否是一个统一的吸收过程 呢？或者说，矿质元素离子是随水而吸收的。为了探究吸收水分和吸收离子 之间的关系，科学家们做过许多生理实验，例如，甘蔗白天的吸水速率比晚 上大 10 倍，而对磷的吸收速率相等；将用营养液培养的黄瓜植株，由光照条 件下转入黑暗处，水分吸收速率显著下降，对钾的吸收速率反而增大。根据 这些实验结果，可以推测出怎样的结论呢？
生：两者吸收速率的消长变化没有相关性，反映出根细胞吸收水分和吸
收离子不是一个统一的过程。 师：他的这个结论基本上是正确的，谁能够从吸收原理上找出进一步论
证的依据？
生：根毛细胞吸收水分的原理是渗透吸水，既不需要载体，也不消耗能 量；吸收矿质元素离子的原理则是在交换吸附基础上的主动运输，既需要载 体，又消耗能量，这也表明吸收水分和吸收离子是两个过程。
师：论证充分。但是，两个吸收过程之间没有丝毫联系吗？ [学生若有所思但无人举手] 师：两者均以根毛区为最活跃的吸收区域，这就为两者的相互联系打下
结构基础。 [学生点头表示赞同] 师：矿质元素离子的吸收以水为介质，细胞液中离子浓度大小必将影响
吸水速率。因此说，吸收水分和吸收矿质元素离子是两个相对独立的过程。
（三）巩固新知识
1.请用短线将发生交换吸附的离子连起来。
■根细胞 H+HCO3-
土壤溶液 NH4+NO3-Mg2+PO43-
2.将亚甲基蓝溶液活体染色的幼根材料分成四组，分别置于下述溶液 中 ， 其 幼 根 褪 色 和 溶 液 变 蓝 最 显 著 的 是 （ ） ■ A.0.1MCaCl2B.0.1MNH4ClC.0.2MCaCl2D.0.2MFeCl3
伴性遗传
一、教学目的
1.使学生了解人类红绿色盲的遗传表现，理解隐性致病基因随 X 染色体 传递的方式及其几率，以及基因表型效应的性别差异。
2.明确伴性遗传的概念，理解研究伴性遗传为制定人类优生措施提供重 要理论依据。
二、教学重点
人类红绿色盲的遗传原理，即 X 染色体上的隐性基因传递方式及其几 率。
三、教学难点
位于 X 染色体的隐性基因传递几率。 四、教学方法
讲解法。 五、课时安排
1 课时。本课时教学内容是“性别决定和伴性遗传”一节的第 2 部分，
前面讲授的人类性染色体和性别决定方式等内容，是“伴性遗传”部分的教 学基础。
六、教学过程
（一）复习提问
师：请一位同学在黑板上画出人类性染色体示意图（图 9，图中的 A、a、 B 或 b 是老师后加的）。■图 9 人类性染色体示意图
师：如果在性染色体同源区段上有一对等位基因（A-a）的座位，这对等
位基因的传递遵循的遗传规律是什么？ 生：遵循基因的分离规律。
师：如果在 X 染色体的非同源区段上有等位基因 B 或 b 的座位，它们的
传递方式是否也遵循基因的分离规律呢？这就涉及到伴性遗传的研究课题。 [板书单元教学课题]
（二）讲授新知识
[板书：一、人类红绿色盲的遗传是伴性遗传的典型实例之一
1.红绿色盲的遗传现象] 师：为了认识位于性染色体的基因传递规律，首先向同学们介绍人类红
绿色盲的遗传[板书]，同学们对红绿色盲的病症有所了解[学生开始活跃]， 但是，谁能介绍一下红绿色盲的遗传现象呢？[学生突然安静下来]了解红绿 色盲的遗传表现，既要做社会普查，又要做患者家族的系谱调查。50 年代我 国部分中小学生视觉调查得知，男性色盲患者约为 0.07，女性色盲患者约为
0.5％，即男性患者多于女性，男女发病率之间呈几何级数关系：■（0.07）
2≈0.005。现在请一位同学介绍一下红绿色盲的系谱遗传表现。 生：同学们都知道我是红绿色盲，我的爸爸、妈妈和哥哥都不是色盲，
但我的外公是色盲，我姨妈家的表哥也是色盲。表哥最理解我。 [学生笑] 师：他介绍得很详细，同学们都应该理解他。从他的介绍中得知，男性
患者通过女儿传给外孙，其外孙发病率约为 50％，这种系谱遗传现象叫做交 叉遗传。
[板书：2.红绿色盲的遗传原理] 师：运用基因遗传理论怎样解释人类红绿色盲的遗传现象呢[板书]？遗
传学理论认为，红绿色盲属于隐性遗传病，受隐性基因（b）的控制；色盲基 因（b）与正常的等位基因（B），均位于 X 染色体的非同源区段，Y 染色体 上则没有这对基因（B-b）的座位。那么，同这对基因有关的男女基因型和表 现型各有几种呢？
生：老师，写基因型时怎样表示出男女性别呢？ 师：上节课讲过，用性染色体组合方式来表示男女性别，再写出性染色
体携带的基因符号，就是男女性别的基因型。 生：这样，女性有 3 种基因型，男性有 2 种基因型。 [在学生列举男女基因型和表现型的基础上，师生共同总结如下表]
■性别/基因型/表现型 女性/XBXB（显性纯合体）/色觉正常
/XBXb（杂合体）/色觉正常（携带者） XbXb（隐性纯合体）/红绿色盲 男性/XBY（显性半合体）/色觉正常
/XbY（隐性半合体）/红绿色盲
师：比较男性色盲患者和女性色盲患者的基因型看出，色盲基因（b）的 表型效应因性别而异，这是区别于常染色体隐性遗传的显著特点之一。
为了阐明人类红绿色盲的遗传表现，必须揭示色盲基因（b）随 X 染色体
传递方式，以及亲代与子代之间基因传递几率。基因传递方式和几率，是在 对人群中各种婚配子女基因型和表现型进行数学统计分析的基础上推知的。 那么，自然人群中与等位基因 B-b 相关的婚配方式有几种呢？
■生：因为男性基因型有 XBY 和 XbY 两种，女性基因型有 XBXB、XBXb
和 XbXb 三种，所以，自然人群中应有 6 种随机婚配方式。 师：很正确！为了确认 X 染色体上基因的传递方式，我们剖析一下女性
色盲■（XbXb）与男性色盲（X■bY）婚配方式，看看他们子女的致病基因 b
的来源。 [学生笑]
师：从图 10 看出，由于色盲基因（b）随 X 染色体传递，共有 3 种传递
方式：女性→男性、女性→女性、男性→女性；不存在男性→男性，也就是 说，男性患者的致病基因（b）只能来自母亲。
■图 10X 染色体上基因传递的方式 既然男性患者的致病基因只能来自母亲，女性患者的致病基因则来自于
双亲，那么，人群中随机婚配子女中，男孩发病率就是女性→男性的基因传 递几率，女孩发病率的开方则是男性→女性、女性→女性的基因传递几率。 为此，我们共同统计出人群中随机婚配子女的发病率。
［边提问、边归纳成下列板书形式］
表 9 随机婚配子女红绿色盲发病率（理论值）
■婚配方式/子女基因型和表型及比例/男孩发病率（％）/女孩发病率
（％） 女正男正/女正男正/0/0
女盲男盲/女盲男盲/100/100 女正男盲/女携男正/0/0 女盲男正/女携男盲/100/0 女携男正/女正女携男正男盲/50/0 女携男盲/女携女盲男正男盲/50/50
师：从上述统计结果看出，子女中男性发病率为 300/600=1/2，女性发 病率为 150/600=1/4，男女发病率之间呈几何等级关系：■（1/2）2=1/4。 这与社会普查结果■（0.07）2≈0.005 具有一致性。那么，请同学们想一想， 随 X 染色体传递的红绿色盲基因，在亲代与子代之间的传递几率是多少呢？
生：女性→男性为 1/2；女性→女性、男性→女性均为■=1/2。 师：也就是说，各种方式的传递几率均为 1/2［某学生举手］。请问你
有不同理解吗？
生：对基因传递几率为 1/2 没有异议。既然基因在亲子之间的传递几率 是理论推导值，能否根据男女基因型的比例关系直接推导，而不用统计随机 婚配子女发病率呢？
师：完全可以，请继续讲讲推导方法，请其他同学做出评价。
■生：老师，能否认为女性基因型及比例为：1XBXB∶2XBXb∶1XbXb，［师： 可以］那么，女性产生的配子及比例为 XB∶Xb=1∶1，所以，随 X 染色体传 递的红绿色盲基因从女性→女性、女性→男性的传递几率均为 1/2。男性基 因型及比例为：1XBY∶1XbY，产生的配子中 XB∶Xb=1∶1，所以，色盲基因
（b）从男性→女性的传递几率为 1/2。
师：同学们认为有没有道理？［生：有］这种推导是完全正确的，也证 实了用数学统计法得出的结论是可信的。有的同学暂时不理解，课后再讨论。
师：我们已经明确了色盲基因的传递方式及几率。可以将其在连续世代
（三代）中的传递过程概括如下（见图 11）：■图 11 连续世代中色盲基因
（b）的传递
师：从图 11 看出，在连续三代中色盲基因（b）的传递途径有两条：男 性→女性→男性、女性→女性→男性。若色盲基因（b）以前者传递，必然出 现交叉遗传现象。请同学们预测表 10 中两个家族成员为色盲患者的可能性， 可能为患者的成员以“+”标记出来，并阐明做出相应预测的理论依据。
生：请问老师，外甥是舅父的儿子吗？
［同学大笑］ 师：打个比喻，若你的妹妹生个男孩，男孩是你的外甥，你是男孩的舅
父。
［在提问学生的前提下，填写表 10 如下］
表 10 两个家族成员为色盲患者的可能性
家族/色盲基因传递方式/舅父/亲兄弟/姨表兄弟/外甥Ⅰ/男性→女性→ 男性/-/+/+/+Ⅱ/女性→女性→男性/+/+/+/+
［板书：二、伴性遗传
1.伴性遗传与常染色体遗传的比较］ 师：人类的红绿色盲是伴性遗传病，白化症是常染色体遗传病，伴性遗
传与常染色体遗传有哪些区别呢？我们可以将这两个典型实例的基因类别、 基因座位、基因传递方式，以及基因表型效应（主要是男女发病率）加以比 较，从而明确伴性遗传与常染色体遗传的区别。请同学们按照这个表格（表
11）列出的项目思考，准备回答有关问题。
［通过提问填写表格如下］
表 11 伴性遗传与常染色体遗传的比较
/常染色体遗传/伴性遗传 典型实例/白化症/红绿色盲症 基因类别/隐性致病基因 a/隐性致病基因 b 基因座位/常染色体上/X 染色体非同源区段
基因传递方式/男→男、男→女女→女、女→男/不存在男→男方式 男女发病率/相等/男性多于女性［板书：2.伴性遗传的概念内涵］ 师：通过比较，我们已经明确伴性遗传区别于常染色体遗传的主要特征，
那么，怎样简明扼要地表述伴性遗传的定义呢？提醒同学们，伴性遗传的概 念内涵主要涉及基因座位、传递方式及其表型效应的特殊性。
生：伴性遗传是指性染色体上基因的特殊传递方式。 师：你所讲的“特殊传递方式”的含义？* 生：男性患者的致病基因只能来自母亲。师：如果基因座位在 Y 染色体
非同源区段上，传递方式又将怎样呢？ 生：只存在从男性→男性的方式。 师：同学们要注意这一点，传递方式的特殊性，是与常染色体上基因传
递相比较而言。特殊的传递方式必然导致伴性基因表型效应也有着特殊性。
生：男女发病率不等。 师：请问你为什么用这句话表述呢？
生：如果致病基因位于 Y 染色体上，他们家族中只有男性发病。
师：你想过致病基因为显性，而且位于 X 染色体非同源区段上，男女发 病率又会怎样呢？
生：女性患者多于男性。
师：那么，用伴性基因的表型效应与性别相关联（或者因性别而异）来 表述更准确些。根据前面的分析，伴性遗传可分为 X 染色体显性遗传、X 染 色体隐性遗传和 Y 染色体遗传三种类型。目前已知人类约有 190 多种 X 染色 体隐性遗传病，控制遗传病发病率是关系到提高民族素质的大事，伴性遗传 的研究为制定禁止近亲结婚等优生政策和措施，提供了重要理论依据。
（三）巩固新知识
1.判断图 12 中两个遗传系谱分别属于哪种类型的遗传病？
■图 12 两个遗传系谱图
2.已知我国男性的红绿色盲发病率约为 0.07，在自然人群女性携带者占 女性总人数的百分比如何？（见表 12）
表 12 自然人群中红绿色盲的男女发病率
■/0.07Xb/0.93XB/Y
0.07Xb/0.0049XbXb/0.0651XBXb/0.07XbY
0.93XB/0.0651XBXb/0.8649XBXB/ 0.93XBY
生物进化的证据
一、教学目的 通过对各种生物进化证据的综合分析，揭示生物进化的基本事实，理解
生物进化论的基本论点，接受唯物主义教育。 二、教学重点
生物进化证据揭示的生物进化事实。 三、教学用具 本校剪辑和录制的“生物进化证据”教学片。 四、课时安排
1 课时。 五、教学方法 讲解法。 六、教学过程
（一）复习提问 师：上节课讲述的“地球上生命的起源”主要介绍了化学进化学说的见
解，请一位同学概述该学说的基本论点。 生：认为地球上的原始生命，是由原始地球条件下的非生命物质，通过
化学途径经过漫长时间逐渐演变来的。 师：很确切！那么，原始生命诞生后又怎样演变为丰富多采的生物界呢？
这就涉及到生物进化的过程和原因
［板书本节课题］ 生物进化与化学进化的关系可以概括如下：
■
师：生物进化论者对生物进化过程的研究，是以大量的进化证据为依据 的，这些证据主要来自于生物学各个分支学科，请同学们看一段教学片，记 住教学片中依次介绍的各分支学科提供的具体证据。
［学生边看录像，边做简要记录］
师：我们将各分支学科提供的具体证据统一编号，以表格形式（见表 13） 加以系统归纳。那么，细胞学研究为生物进化提供的具体证据是什么呢？
表 13 生物进化的证据
分支学科/具体证据 细胞生物学/①细胞是生命单位 胚胎学/②高等生物个体发育始于受精卵分裂
/③人与脊椎动物胚胎发育初期都有鳃裂和尾
古生物学/④地层中各类生物化石分布有一定顺序/⑤始祖鸟和种子蕨化 石为中间过渡类型化石/⑥各种马化石既有联系，又有区别
比较解剖学/⑦同源器官
生：除病毒等少数生物外，一切生物都是由细胞构成的，细胞是生命的 单位。
师：你的语言表述听来很耳熟。 生：这是细胞学说的基本观点之一。 师：很好，你将前后知识联系起来。哪位同学归纳一下胚胎学提供的两
个具体证据？
生：多细胞生物个体发育开始于受精卵的细胞分裂；另外 ［稍加思 考］人和各种脊椎动物的胚胎发育初期无法分辨，［教师插话：为什么］都 有鳃（裂）和尾，后来（胚胎发育晚期）能辨认，如人胚胎的鳃裂和尾都消 失。
师：古生物学研究对象是化石，这门学科提供哪些最有说服力的直接证 据呢？
生：地层中各类生物化石的分布有一定顺序：越早形成的地层中，生物 种类少、结构简单，全是低等生物；越晚形成的地层中，生物种类多，主要 是高等生物。
师：很好！谁讲其他两个古生物化石证据？ 生：始祖鸟化石和三塔中国鸟化石为中间过渡类型化石。此外，各种马
化石之间的体型和前肢的趾等方面存在着显著的差异。 师：人的上肢、鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍和马的前肢均为同源器官，
什么是同源器官呢？ 生：不同生物的来源于相同的胚层原基、结构相似、位置相当，但形态
各异和功能特殊的器官。 师：进化论者以这些证据为依据，通过综合分析和论证，揭示出生物进
化事实主要有：生物进化时间、进化关系、进化趋势和进化结果等方面，各 方面又包含各自的具体内容［边讲述，边画出表 14 的框架］。请问，证据① 揭示出哪些生物进化事实？
