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第 4章第第 3节 遗传和变异 1
1．科学家袁隆平一生致力于杂交水稻研究，不断培育改良出水稻的新品种，这
说明水稻具有的生物特征是( )
A．生长和发育 B．遗传和变异 C．由细胞构成 D．对外界刺激做出反应
2．新型杂交水稻——海水稻可种植在海边滩涂上，不需要施肥和除草，稻米颜
色呈胭脂红。下列关于海水稻的说法，正确的是( )
A．稻米颜色呈胭脂红是由海水稻的基因决定的
B．不需要施肥是因为海水稻的生长不需要无机盐
C．海水稻根毛细胞的细胞液浓度低于普通水稻
D．杂交育种方式属于无性生殖
3．科学家将某些农作物的种子放在宇宙飞船里，在太空飞行返回地面后，经试
种，个别种子的某些性状发生了较大改变，其原因是（ ）
A．直接改变了农作物的某些性状 B．种子里的一些遗传物质发生了改变
C．淘汰了某些不良性状 D．改变了农作物种子的营养成分
4．通过微信公众号“胜哥课程”学习了遗传学，小科尝试从基因的角度来解释
生物进化的原因。下列说法错误的是( )
A．同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因
B．生物群体中不同的基因传递给子代的机会是均等的
C．控制的生物性状对环境适应性强的基因在子代群体中会越来越多
D．亲代的基因在传递给子代的过程中也会发生“自然选择”
5．下列描述体现生物遗传现象的是( )
A．一母生九子，连母十个样 B．种瓜得瓜，种豆得豆
C．世界上没有两片完全相同的树叶 D．将门出将子
6．生物体形态结构、生理和行为等特征统称为性状。同种生物同一性状的不同
表现形式称为相对性状。下列人的性状中，不属于相对性状的是 ( )
A．双眼皮和单眼皮 B．有酒窝和无酒窝
C．长发和卷发 D．有耳垂和无耳垂
7．下列特征与遗传没有关系的是（ ）。
A．身上的疤痕 B．双眼皮 C．身高 D．血型
8．科通过视频号“胜哥课程”知道了单个的基因会“跳舞”，即从染色体的一个
位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上，然后可能就在那
里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座子”。下列说法中，正确的是( )
A．“转座子”中不含遗传信息
B．“转座子”与生物的性状无关
C．每条染色体上均只有一个基因
D．由基因跳动引起的变异是可遗传的变异
9．新疆地区所产棉花不仅产量高，而且品质好，其中新疆长绒棉因其棉纤维长、
柔软细腻、光泽度好成为棉花界的明星。决定棉纤维长短这一性状的是( )
A．基因 B．种子 C．环境 D．细胞
10．普通甜椒的种子由载人飞船送入太空，借助太空特殊环境诱发种子发生变异，
返回地面选种、播种、筛选后，培育出果型大、品质好的太空椒，如图所示。可
知太空育种（ ）
A．所诱发出来的变异不可遗传
B．主要改变了种子中的遗传物质
C．所诱发的变异都是有利变异
D．主要改变了种子中的营养物质
11．从一个细胞到成人，生命的旅程给我们带来了太多的惊喜。
（1）“胜哥”的生命开始于受精卵，它是在 中形成的。
（2）父母都是双眼皮，“胜哥”也是双眼皮，这是一种 现象。
（3）小红是一个女孩，那么处于青春期的小红将开始出现女性的第二性征，
这和性器官 分泌的雌性激素有密切关系。
12．番茄果实是我们熟悉的果蔬。
（1）成熟的番茄果皮颜色有红、有黄，这种性状由 DNA 上的 决定。
（2）番茄植株开花后，待雌蕊中卵细胞受精完成，花的其他结构先后枯萎或
调落， 发育成果实。
（3）番茄幼苗可用嫁接等方法培育，嫁接属于 （填“有性”或“无
性”）生殖
13．太空育种为衢州增添新活力。搭乘神舟十二号飞船的 15.3 克“江山黄精”种
子和 663 粒辣椒种子，在太空旅行 3 个月后回到家乡。
（1）太空的特殊环境诱发种子的 突变，引起性状改变。返回地面
进行培育时，通过人工选择的方法获得优良品种。
（2）为了使育苗间内的“太空辣椒苗”长势更好，可采取的措施有
(答一种即可)。
14．如图是某家族中有无白化病性状的调查示意图，若用 A、a 分别表示控制人
肤色的显性基因和隐性基因。请根据图中提供的信息回答下列问题：
（1）父母肤色正常，孩子肤色白化，这种现象称为 。
（2）分析图一可知， 婚配组合及结果能判断出白化病是隐性性状，
从理论上推算 3 号携带致病基因的可能性是 。(用百分数表示)
（3）据推断，7 号的基因组成是图二中的 ，5 号和 6 号再生一胎，
是白化男孩的几率是 (用百分数表示)
（4）由图二可知，在体细胞中，基因是成对存在的，并且位于成对的 上。
15．水稻花属于两性花，既有雄蕊又有雌蕊。1964 年，我国著名科学家袁隆平
教授在水稻田中找到了一株雄性不育的水稻植株，其特征如下：①开花时花药
始终不开裂，花粉无法散发到雌蕊的柱头上。②花药内花粉数量很少，且用碘
液检测不变蓝色。进一步的研究发现，这种性状是由细胞内的基因所决定的。袁
隆平教授用这种雄性不育水稻作为育种材料，进行持续多年的杂交水稻研究，最
终培育出了高产杂交水稻品种。因此，他被誉为“杂交水稻之父”。请根据上述信
息回答下列问题：
（1）在正常水稻田中出现个别雄性不育水稻植株的现象，属于生物的
现象。
（2）雄性不育水稻花粉用碘液检测，结果不变蓝，说明 。
（3）决定雄性不育性状的基因是位于水稻细胞中 分子上的一个片段。
16．如图是某个白化病的家族图谱，只有第二代 4 号个体患有白化病，其他人都
是正常的。请分析回答下列问题。
（1）白化病是由基因 a 控制的一种遗
传病，导致黑色素合成缺陷，从而表现
为皮肤等的色素缺乏，这说明基因控制
生物的 。
（2）第二代 4 号个体和第一代 1、2 号个体间的差异称为 。
（3）个体 1 和 7 属于 血亲关系，个体 7 和 8 是表兄妹关系，属于
血亲关系，他们携带同一致病基因的可能性比较大。请你从优生的角度，说出他
们不能结为夫妻的原因： 。
17．人类对真菌与植物、动物关系认识的演变历程如图所示。
请回答有关问题。
（1）真菌的 DNA 分子中具有
遗传效应的片段叫 。
（2）关于人类对认识真菌与植
物、动物关系的演变历程，下列说
法正确的是__________。
A．科学知识是一成不变的，不能进行修正
B．对某一科学问题的认识受当时科技发展水平的限制
C．对真菌与植物、动物关系的认识随着新证据的出现而改变
18．请将图所示的有关生物的遗传和变异的概念图补充完整。
第 4章第第 3节 遗传和变异 1答案
1．B 2．A 3．B 4．B 5．B 6．C 7．A 8．D 9．A 10．B
11．（1）输卵管 （2）遗传 （3）卵巢
12．（1）基因 （2）子房 （3）无性
13．（1）基因 （2）适当增加光照
14．（1）变异 （2）3、4；100% （3）②；25% （4）染色体
15．（1）变异 （2）不含淀粉 （3）DNA
16．（1）基因控制生物的性状 （2）变异
（3）直系；旁系；近亲结婚，后代患遗传病的概率会大大增加
17．（1）基因 （2）B；C
18．①染色体； ②遗传物质； ③基因第4章第第3节 遗传和变异1教学设计
一、教学目标
（一）科学观念
1. 说出性状、相对性状、遗传、变异的概念，并能举例区分。
2. 知道孟德尔豌豆杂交实验的基本过程和分离定律的核心内容。
3. 了解DNA双螺旋结构、基因的定义，以及染色体与性别决定的关系。
（二）科学思维
1. 通过分析人体性状组合，理解遗传和变异的普遍性，形成“变异是绝对的”观念。
2. 运用假说——演绎法，分析孟德尔的实验设计，体验科学推理的过程。
3. 能够比较融合遗传与颗粒遗传的区别，评价不同观点的合理性。
（三）探究实践
1. 参与“全班性状调查”活动，统计并分析数据，体验科学调查的方法。
2. 模拟孟德尔杂交实验的推理过程，设计测交实验并预测结果。
3. 通过阅读DNA双螺旋模型，理解遗传信息的物质载体。
（四）态度责任
1. 感悟遗传学发展过程中科学家勇于质疑、严谨求实的精神。
2. 认同遗传信息传递的规律，尊重生命的独特性，珍视个体差异。
3. DNA指纹等科学技术在社会生活中的应用，树立科学服务社会的意识。
二、教学重点与难点
教学重点
1. 性状、相对性状、遗传、变异的概念。
2. 孟德尔豌豆杂交实验的过程及分离定律的核心内容。
3. DNA双螺旋结构、基因与性状的关系。
教学难点
1. 遗传因子分离假说的理解，以及假说-演绎法的逻辑。
2. 基因、DNA、染色体之间的关系。
三、教学准备
1. 多媒体课件（包含豌豆杂交实验动画、DNA双螺旋模型图、人体性状调查表）。
2. 学生分组：4-6人一组，准备性状调查记录表。
3. 教具：染色体模型卡片（23对），基因与DNA关系示意图。
四、教学过程
（一）导入新课（3 min）
展示“一只母猫生出不同小猫”的图片，提问：“小猫与母猫相似又有不同，这种现象在自然界普遍吗？科学家怎样解释？”引出课题。
（二）遗传和变异现象（10 min）
1. 性状与相对性状——给出定义：生物体的形态结构及生理特征统称为性状；同一性状的不同表现称为相对性状，如豌豆紫花与白花。
2. 遗传与变异—— 遗传是亲子代间性状的相似性，变异是亲子代及子代个体间的差异性。
3. 人体性状调查——指定一名同学，按8个性状（耳垂、卷舌、食指长短、眼睑、酒窝、双手交叉拇指、大拇指弯曲、头发形状）调查全班，理论组合2 =256种，实际无完全相同者，说明变异绝对性。
4. 亲子比较——部分性状相同，部分不同，说明遗传相对，变异绝对，子代一半来自父一半来自母。
5. ABO血型——4种表现型（A、B、AB、O）。
6. 性状多样性原因——基因极多、组合多、基因突变、环境影响，除同卵双生外无完全相同个体。
（三）遗传现象的早期研究（6 min）
1. 精源论与卵源论——分别认为性状由精子或卵子决定。
2. 融合遗传——子代表现中间型（如红花×白花→粉红花），不支持自然选择，后代变异减少。
3. 泛生论——达尔文提出“微芽”通过体液进入生殖细胞传递。
4. 颗粒遗传——性状由细胞内“颗粒”物质决定，为孟德尔奠基。
（四）孟德尔的豌豆杂交实验（20 min）
1. 实验材料——豌豆是两性花、自花传粉，性状稳定遗传，选取7对相对性状。
2. 杂交操作——母本去雄、套袋，人工授粉，再套袋，研究一对相对性状。
3. 实验结果——P紫花×白花 → F 全紫花（白花“消失”）；F 自交 → F 紫花∶白花≈3∶1，另外6对也如此，无法用融合遗传解释。
4. 遗传因子分离假说——（板书）①性状由遗传因子控制（显性A，隐性a）；②体细胞中成对存在；③形成配子时彼此分离；④受精随机结合。F （Aa）表现紫花，A对a显性。
5. 演绎推理与测交——若假说正确，F （Aa）产生A和a配子1∶1，与白花（aa）杂交，后代紫花∶白花=1∶1。实际测交结果与预期一致，假说成立。
6. 假说-演绎法——流程：观察→提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。孟德尔成功的关键：统计数学+假说演绎。
（五）遗传的物质基础（10 min）
1. DNA双螺旋结构——1953年沃森和克里克提出。基本单位：脱氧核苷酸（磷酸+脱氧核糖+碱基）。双螺旋外侧磷酸和脱氧核糖交替连接（“扶手”），内侧碱基对（“踏脚”）。不同DNA的脱氧核苷酸数目和排列顺序不同，决定多样性。
2. 基因——DNA上包含特定遗传信息的片段，一个DNA上有成百上千个基因，基因决定性状，通过生殖细胞传递。
3. 染色体与性别——人体体细胞46条（23对），其中22对常染色体，1对性染色体（女性XX，男性XY）。果蝇也由XY决定。
（六）DNA指纹法（3 min）
利用不同DNA样品的条带模式差异，可用于亲子鉴定、犯罪嫌疑人识别、尸骨辨认等。
（七）课堂练习与小结（5 min）
展示PPT中三道选择题（遗传物质、杂交水稻、基因与染色体），学生作答并解析。回顾本节课核心概念：性状、相对性状、遗传、变异、分离定律、假说-演绎、DNA、基因、染色体。
五、板书设计
第4章 第3节 遗传和变异
一、遗传和变异现象
　性状、相对性状、遗传、变异（遗传相对，变异绝对）
二、早期研究：融合遗传、泛生论、颗粒遗传
三、孟德尔豌豆杂交实验
　P 紫花×白花→F 紫花（显性→ F 紫∶白=3∶1
　分离定律：因子成对，配子分离，随机结合
　假说-演绎法：观察→假说→演绎→验证
四、遗传物质基础
　DNA双螺旋（脱氧核苷酸）→ 基因（遗传信息片段）→ 染色体（载体）
　性别决定：XX（女）、XY（男）
六、教学反思
1. 本节课内容较多，抽象概念（如遗传因子、测交）需借助动画和板书逐步推进。学生对于“3:1”比例的数学推导容易接受，但对“假说-演绎”的逻辑循环理解有难度，应多举例对比。
2. 性状调查活动能激发兴趣，但时间需控制，可提前布置调查任务。后续可补充更多生活实例（如人类遗传病）加深理解。
3. DNA双螺旋模型部分，可利用教具或3D模型展示，帮助学生建立空间结构认知。(共33张PPT)
第4章 生命的起源与变化
地球生命从何而来？曾盛极一时的恐龙只能在坚硬的岩石中留下身影；而人类足迹早遍布地球，开始向往星辰大海。生物是如何产生的？生物又是怎样进化的？
第3节 遗传和变异
第一课时 遗传和变异现象
第3节 遗传和变异
一只母猫生出不同的小猫
一、遗传和变异现象
生物体的形态结构及生理特征等统称为性状。同一个性状的不同表现形式称为相对性状。
豌豆花的颜色是一个性状，表现形式有紫花和白花两种，称为相对性状。
遗传是指生物体亲子代之间性状的相似性。
变异是指亲子间及子代个体间性状的差异性。
脸颊有无酒窝
上眼睑单双眼皮
耳垂是否与面颊分离
有无卷舌
1.指定一名同学，按8个性状，确定每个性状的具体表现。看看全班有几名同学的这些性状与该同学完全相符。
（耳垂的位置、能否卷舌、食指长短、上眼睑特征、酒窝、双手交叉拇指位置、大拇指能否弯曲、头发的形状）
全班几乎找不到完全相符的同学。 因为这8个性状理论上有28=256 种组合。
2.将自己与父母、父母的父母作比较，这些性状是否相同？这种现象说明了什么？
部分性状相同，部分不同。 说明遗传是相对的，变异是绝对的，子代的性状一半来自父亲，一半来自母亲。
3.人的ABO血型是一种性状，它的表现形式有哪些？
有4种表现形式：A型、B型、AB型和O型。
4.为什么不同的人所有性状都相同的可能性很小？
因为控制性状的基因极多，组合更多、还存在基因突变，且性状还受环境影响，所以除了同卵双胞胎外，几乎不可能完全相同。
自然界中找不到两个完全相同的个体。
关于遗传现象的早期研究
“精源论”者认为，子代的性状是由父方的精子所决定的。“卵源论”者认为子代的性状是由母方的卵子所决定的。当时还盛行“融合遗传”，即子代会表现出介于双亲之间的中间性状，如红花与白花杂交的子代为粉红花。
根据“融合遗传”，后代变异类型会越来越少，
这个观点不支持达尔文的自然选择进化理论。于是，
达尔文提出了“泛生论”，认为生物体细胞中有能自
身繁殖的微粒，称为“微芽”，其可随体内循环进入
双亲生殖细胞并传递给子代，使子代表现出双亲的性
状。当时也有学者提出了“颗粒遗传”的观点，认为
生物性状是由细胞内的某种“颗粒”状物质所决定的。
孟德尔的豌豆杂交实验
研究对象的选择：
从34个不同品系的豌豆中确定了7对差异显著、容易识别的相对性状进行实验。
豌豆花是两性花，自然状态是自花传粉，所以豌豆的性状可稳定遗传，如紫花豌豆的后代都开紫花。
提出问题：
为何生物体会表现出亲子代间性状相似的遗传现象呢？
孟德尔的豌豆杂交实验
实验操作（亲本杂交）：
将两株不同的豌豆进行杂交，
需要先将作为母本的那株豌豆
的雄蕊在成熟前剪去，再进行
人工授粉。
严格控制变量：
每次实验只研究一对相对性状。用能稳定遗传的纯系紫花和白花豌豆杂交，结果发现，子一代（符号为F ）全为紫花，白花这一性状消失了。他发现用颗粒遗传的观点能解释这一现象，但也不能完全否认融合遗传的观点。
孟德尔的豌豆杂交实验
F 自交：
将F 紫花豌豆进行自花传粉（自交），继续观察子二代（F ）的性状表现。结果发现F 中白花又出现了，紫花与白花的比例约为3:1。
用了另外6对相对性状重复了这个实验，发现每组的F 都只呈现出一种性状，但是F 都出现了两种性状，且比例均接近3:1。这一结果是融合遗传观点无法解释的。
×
遗传因子分离假说
孟德尔提出“遗传因子分离假说”：1.控制性状的颗粒状物质称为遗传因子。2.F 均表现为紫花的原因是其细胞内控制紫花性状的遗传因子（A）和控制白花性状的遗传因子（a）没有融合，相互独立，但A对a显性使F 表现为紫花。
3.F 在形成生殖细胞时，成对的遗传因子（A和a）彼此分离。4.产生数量均等的A和a两种类型精子或卵子，并随机结合，导致F 出现了紫花和白花两种性状，且比例接近3:1。
孟德尔的豌豆杂交实验
演绎推理：孟德尔认为，如果假说正确，那么紫花豌豆F （Aa）将产生数量均等的A和a两种类型生殖细胞，而白花豌豆（aa）只能产生a一种类型生殖细胞。如果让F （Aa）与白花豌豆（aa）杂交，理论上子代会出现紫花:白花=1:1的结果。
孟德尔的豌豆杂交实验
实验验证，得出结论：
经多次实验，实验结果与假说一致。他发表了题为《植物杂交实验》：提出了著名的遗传因子分离定律。
孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传规律。是首先分析问题和提出假说，再通过实验加以验证。
假说——演绎法
在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，再根据假说进行演绎推理，设计实验方案并预测结果。通过实验去检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用到的假说——演绎法。
孟德尔提出了什么假设来解释一对相对性状豌豆杂交实验的结果？孟德尔采用了怎样的研究方法？
假设：性状由遗传因子控制，体细胞中成对存在，形成配子时彼此分离（显隐性），受精随机结合。
方法：假说—演绎法（杂交实验→统计3:1→提出假说→测交验证）。
沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型，使人们对DNA的认识进入到分子水平。
细胞
细胞核
染色体
DNA
基因
决定
性状
DNA分子呈双螺旋结构。每条长链可包含上亿个基本组成单位——脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸都是由脱氧核糖、碱基和磷酸组成。
1.若将DNA分子结构比作一个双螺旋上升的楼梯，则楼梯的“扶手”是由______和____________ 连接而成，中间的“踏脚”就是___________ 。
2.不同DNA分子中脱氧核苷酸的 ______和__________不同。
磷酸
碱基
种类
脱氧核糖
排列顺序
早期认为男性和女性这一性状也是由遗传基因决定的。但随着对染色体研究的深入，科学家发现人的体细胞核中的染色体组成都很相似。
1.人体细胞中有几条染色体？有何共同特点？
正常人体体细胞中有 46条 染色体（生殖细胞如精子或卵细胞中减半，为23条）。共同特点：成对存在、形态结构稳定、组成相同。
2.男性与女性细胞中的染色体有何区别？
人的性别由一对特殊的染色体决定，称为性染色体。女性的性染色体组成为XX，男性则为XY。
果蝇也是由XY性染色体决定性别的。
DNA指纹法
人的头发、皮肤或血液中都包含有DNA，可以用于制作一个DNA指纹带，类似于商品的条形码。这种遗传学上的“指纹”可以用于亲子
鉴定、犯罪嫌疑人确认、野
外的尸骨识别等。
不同的DNA样本有着不
同的条带模式，可以用于
鉴定DNA分子。
1.生物体的形态结构及生理特征等统称为性状。
2.同一个性状的不同表现形式称为相对性状。
3. 遗传是指生物体亲子代之间性状的相似性。变异是指亲子间及子代个体间性状的差异性。遗传是相对的，变异是绝对的。子代的性状一半来自父亲，一半来自母亲。亲子代间既存在相似性（基因传递），又存在差异性（基因重组）。
4. 细胞核中有染色体，染色体由 和蛋白质组成；由脱氧核糖、碱基和磷酸组成的脱氧核苷酸组成；是主要的遗传物质。
5.基因分子上包含了特定遗传信息的片段；基因决定性状；
6. 人体细胞中含22对常染色体和1对性染色体，女性的性染色体组成为，男性则为 。
1．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了下列属于遗传物质的是（ ）
细胞核
B. 染色体
C. 基因
D. DNA
D
2．科学家袁隆平一生致力于杂交水稻研究，不断培育改良出水稻的新品种，这说明水稻具有的生物特征是( )
A. 生长和发育
B. 遗传和变异
C. 由细胞构成
D. 对外界刺激做出反应
B
3．如图所示人体细胞的部分结构。其中X最可能表示( )
一个基因
B. 一个DNA分子
C. 一条染色体
D. 一个细胞核
A

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