资源简介

DNA是主要的遗传物质(一)
1 教材分析
1.1 内容与地位
“DNA是主要的遗传物质”一节，先联系前面所学的有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)，阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用，再通过对染色体化学成分分析得知，它的主要成分是DNA和蛋白质。那么，遗传物质是DNA还是蛋白质呢 教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有
RNA而没有DNA的事实，得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学概念的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥教师的主导作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。
1.2 教学重点 ① 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
② 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
1.3 教学难点 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
2 学情分析
2.1
学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、染色体的化学组成、蛋白质与核酸的元素组成等相关知识，这为新知识的学习奠定了认知基础。
2.2
高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们的心智还不能有效控制其行为冲动，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考。
3 教学目标设计
3.1 认知目标 ① 了解遗传物质的主要载体
② 过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解DNA是主要的遗传物质
3.2 智能目标 ① 通过模拟科学发现的过程，渗透科学研究的方法，培养学生科学探究的能力
② 通过对感性图文资料的学习，培养学生的信息处理能力
③ 进一步培养学生分析、比较、推理、归纳等科学思维能力和解决实际问题的能力。
3.3 情感目标 ① 通过模拟科学发现的过程，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的精神
② 进一步激发学生唯物辩证观的树立
4 教学方法设计
以“自主性(主动性)、探究性、合作性”为课堂学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为目标，本节课采用“探究—发现”教学模式，融合列举法、讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，教师通过列举事例，引导学生模拟科学发现，进行分析、讨论、归纳和总结。
“探究—发现”教学模式基本程序:
5 教学过程概述
5.1 创设情境，设疑引入
提供感性材料获得感知 布惑
①裕语:“种瓜得瓜，种豆得豆”、“龙生龙、凤生凤、老鼠的儿子会打洞”、“一母生九仔，连母十个样”
▲生物有遗传和变异现象染色体的主要成分是DNA和蛋白质，究竟谁在遗传中起着决定性作用 同学们，这节课我们以课本为学习材料，自己来探究和解决这一问题。
②(投影):伞藻的幼体相互嫁接的实验(图略) ▲伞藻顶端的形状是由细胞核内的遗传物质控制的
③回顾有丝分裂、减数分裂及受精作用的过程 ▲染色体在生物遗传中具有重要作用
5.2 探究活动之一:实验材料的探究
●铺垫:选择合适的实验材料，这是科学研究取得成败的关键。无论是高等的、复杂的，还是低等的、简单的生物，它们共同具有的物质基础都是蛋白质和核酸。
●设疑:既然都含有蛋白质和核酸，你觉得选择什么样的生物做实验材料才合适
●学生讨论:(略)
●学生探究:从真核生物、原核生物、病毒等生物类群来进行分析、比较、筛选最佳材料。
●教师点拔:越简单，越低等的生物，含有的物质越少，分析起来简便、快捷、干扰因素少，容易得出结论，并且误差小。病毒是最合适的实验材料，成分与染色体相似，在生殖过程中两种成分分开，生活史短，繁殖力强。
5.3 模拟、探究、剖
(1)肺炎双球菌的转化实验
这一部分，让学生沿着科学家的思维轨迹，分析每一步实验说明一个什么问题，设计的意图何在 以学案的形式，事先印发给学生:实验步骤现象结论设计意图
分 析
将无毒性的R型活细菌注射到小白鼠体内
将有毒性的S型活细菌注射到小白鼠体内
将加热杀死后的S型注射到小白鼠体内
将无毒性的R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合，注封到小白鼠体内
(以上空白地方由学生填写)
●质疑:同学们，如果你是当时的科学家，你认为在确定“转化因子”的实验中，关键的设计思路是什么
●学生讨论、交流:(略)
●多媒体展示，[美]艾弗里和他的同事的实验，让学生的思维过程与科学家的思维过程进行碰撞与比较。
预测:哪一种情况能促使R型细菌转化成S型细菌 为什么
实际:只有加入DNA, R型细菌才能转化成S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化效率越大。
结论1:“转化因子”—DNA, DNA是遗传物质。
(2)噬菌体侵染细菌的实验
设疑:噬菌体非常小，实验时怎样观察
引导提问:①DNA和蛋白质的化学元素构成
②“旁栏思考题”:为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记 用144C和18O等同位素，行吗
读图、分析:(挂图)
一亲代噬蔺体寄主细胞内子代噬菌体实验结论
35S蛋白质外壳
32P DNA
◆结论2:噬菌体的复制过程中DNA具有连续性，是遗传物质。
(3)烟草花叶病毒的侵染实验
投影一道探究性试题:
烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶，但两者致病病斑不同，如下图，结合图中(a),(b)、(c)三个实验结果，各说明什么问题 整个实验说明什么
◆结论3:少数生物的遗传物质是RNA
5.4 归纳、小结
(1)和学生共同整理知识结构，构建知识网络:
(2)对本节课学生的探究活动予以评价，尤其是对学生在探究过程中善于假设，多向思维，收集材料进行探究学习的科学精神给予高度赞许，并教育学生要有一丝不苟的治学态度，掌握一定的科学研究方法。
5.5 反馈运用
事先编拟一组富有启发性和探索性的课堂检测题，以检查学生的达标情况。
浅谈DNA的粗提取和鉴定实验的设计思路
遵循实验步骤提取和鉴定DNA，从而掌握“怎样做”的方法十分重要。但亲身体验科学过程，培养“为什么要这样做”的思维习惯，使学生改变学习方式而主动学习就更为重要。下面就谈一谈该实验的设计思路。
1 问题来源及连锁目标
粗提取并进一步提纯DNA，从而单独地、直接地去观察DNA的作用，对于格里菲思的细菌转化实验的成功，对于验证DNA是遗传物质十分关键。同时，能使学生在对提取出的DNA进行物理观察的过程中直观认识DNA絮状聚集物。
2 问题延伸及子问题展现
要提取DNA并鉴定提取物是DNA，递次出现的问题有：①DNA主要存在于细胞核中，如何选取具核的生物组织作为实验材料。②如何除去核外的核膜和质膜，对于植物细胞又如何破壁。③细胞核中除DNA外，还有RNA，且DNA以核蛋白体DNP的形式存在。那么，如何使DNA和RNA分开，又如何使DNA和蛋白质分开。④如何去除杂质物质使DNA更加纯化。⑤如何验证提取物主要是DNA成分。
3 问题分析及处理方案
对以上子问题进行相应的分析和处理：①取鸡血细胞液（其红细胞椭圆具核，除骆驼外，猪、羊、狗等哺乳动物红细胞无核），或取新鲜猪肝、菜花、洋葱等材料。虽然在细菌的转化实验中提取的是无核细胞中的DNA，但一般而言，均是从具核的生物材料中提取DNA。当然，在提取出的DNA中也含有一定量的胞质DNA，即线粒体DNA和叶绿体DNA。值得推介的材料是洋葱，取材容易，操作简便，效果明显。将家用加盐洗洁精与洋葱碎屑混合研磨并过滤后，再加酒精，微摇后即出现白色的毛絮状DNA混合物。②使红细胞溶血破膜以及化学药剂十二烷基磺酸钠
SDS（洗洁精的主要成分）或三氯乙酸溶膜。在低渗溶液中，如加蒸馏水使血细胞过度渗透吸水直至破裂，同时用玻棒加速血细胞及核破裂，经一级过滤后滤出液为DNA核蛋白和RNA核蛋白。对于菜花、洋葱等植物材料，在研磨破坏其细胞壁的同时，可考虑适量加入乙二胺四乙酸EDTA以防止DNA酶解。③利用DNA和RNA溶解度的不同析出DNA。在浓氯化钠溶液（2
mol/L）中，DNA核蛋白的溶解度很大，而RNA核蛋白的溶解度很小。在稀氯化钠溶液（0.14mol／L）中DNA的溶解度最低，蛋白质的溶解度很高而出现盐溶现象，经二级过滤后滤出液主要为DNA粗制品。④DNA不溶于酒精，经三级过滤后，再利用乙醇沉淀法使其他物质溶于酒精而进一步纯化DNA。⑤二苯胺或甲基绿鉴定法即DNA遇二苯胺（沸水浴）被染成蓝色，遇甲基绿被染成蓝绿色，且颜色的深浅与DNA纯化程度有关。在此过程中设计对照实验，以增强实验中二苯胺对DNA专一性显色结果的可信度。
4 评价总结及批判性研究
就DNA粗提取和鉴定实验的结果而言，它是一个定量分析定性检测实验。其生化实验的复杂性决定了学生必须对该实验的操作要点和具体步骤作出必要的归纳总结，才能对实验流程作一个整体把握。就该实验的过程而言，大有文章可作。应鼓励学生积极开拓思维，从不同的研究角度大胆地进行创新研究，在评判诸如选材的优劣、操作的繁简以及实验的改进等方面问题的过程中，愉快而轻松地学习。
①1个目的：在体验科学思维的过程中提取和鉴定DNA。②2次用蒸馏水：蒸馏水破膜提取核物质和蒸馏水稀释析出DNA。③3次过滤：过滤核外物质，过滤DNA核蛋白，过滤DNA。④4个关键词：DNA提取，设计思路，科学思维和研究性学习。通过研究性学习，学生在发现问题、分析问题、处理问题的过程中，能不断领悟科学思想和掌握科学方法，并以极大的探究乐趣主动地去探索生命的奥秘。⑤5次搅拌：第1步同方向加力搅拌，第3、5步同方向轻缓搅拌，第7步同方向缓慢搅拌，第8步可不同方向搅拌。⑥6种溶液：主要有柠檬酸钠液、酒精液、二苯胺液、甲基绿液、0.015
mol／L和2
mol／L氯化钠液。⑦7种探究模式：本实验可尝试性拓展为探究性实验，改型后主要参考课题有──（a）探究使用鸡的不同组织材料进行实验时的实验效果。（b）探究蒸馏水量引起的鸡血细胞在不同低渗状态下的破裂程度。（c）探究
DNA在不同质量分数氯化钠溶液中的溶解度并绘出曲线图。(d）探究DNA鉴定过程中不同水浴温度对显色的影响。（e）探究沉淀DNA时不同温度的酒精对沉淀量的影响。（f）探究过滤过程中纱布层数对最终提取物量的影响。(g）探究使用玻璃烧杯、试管与使用塑料制品对DNA提取量的影响。⑧8个步骤：提取→过滤→溶解→过滤→再溶解→再过滤→提纯→鉴定。
基因的分离规律 教案（一）
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1．理解孟德尔一对相对性状的遗传实验及其解释和验证；
2．理解基因型、表现型及环境的关系；
3．掌握基因的分离规律；
4．了解显性的相对性；
5．了解分离规律在实践中的应用。
(二)能力训练点
1．通过从分离规律到实践的应用：从遗传现象上升为对分离规律的认识，训练学生演绎、归纳的思维能力；
2．通过遗传习题的训练，使学生掌握应用分离规律解答遗传问题的技能技巧。
(三)德育渗透点
除进行辩证唯物主义思想教育外，着重在提高学科科学素质方面进行下列两点教育：
1．孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整8年的研究实验，通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育；
2．通过分离规律在实践中的应用，进行科学价值观的教育。
(四)学科方法训练点
1．了解一般的科学研究方法：实验结果──假说──实验验证──理论；
2．理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点及解决办法
教学重点 基因的分离规律
[解决办法]
(1)着重理解等位基因的概念，因为这是分离规律包涵的基本概念。
(2)在分离现象的解释、测交的讲授中强调杂合体中等位基因随同染色体的分开而分离，因而形成1:1的两种配子。
(3)应用分离规律做遗传习题。
(4)说明不完全显性遗传F2表现型之比为1:2:1，更证明分离规律的正确性和普遍适用性。
2．教学难点及解决办法
(1)分离规律的实质。
(2)应用分离规律解释遗传问题。
[解决办法]
(1)运用减数分裂图说明第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。
(2)出示有染色体的遗传图解。
(3)应用遗传规律解题──典型引路，讲清思维方法。
3．教学疑点及解决办法
教学疑点 相对性状、杂交方法、人的高矮遗传。
[解决办法]
相对性状 解释概念，举例说明，并口头测试。
杂交方法 用挂图说明去雄与授粉。
人的高矮遗传 说明是多基因的遗传。
三、课时安排 3课时。
四、教法 讲述、谈话、练习。
五、教具准备
杂交图、一对相对性状遗传实验图、画有染色体的遗传图解的图、减数分裂示意图、紫茉莉的遗传图解、板书可由银幕显示、多媒体教学器材。
六、学生活动设计
1．让学生判别相对性状或学生自己举例说明。
2．课本上几种显性和隐性状让学生相互识别。
3．测交的内容在教师的引导下自己去做出结果。
4．分离规律讲述后，阅读理解。
5．学生做一对相对性状杂交到子二代的遗传图解。
6．学生做分离规律的遗传习题。
7．学生做课本上人类显性和隐性的遗传图解。
8．给学生思考的时间提出有关遗传的问题。
七、教学步骤
第一课时
(一)明确目标
多媒体教学的银幕上显示本堂课的教学目标，让学生明确本堂课应达到的学习目标。
学习孟德尔的科学精神；了解它的研究特点和方法；理解对实验结果的解释；理解基因型与表现型的关系；练习规范地做遗传图解。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引
言：在前面的学习中我们知道了基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。那么基因在传种接代中有什么样的传递规律，得先了解遗传学奠基人孟德尔。
讲 述：
介绍孟德尔简历、豌豆杂交实验，揭示遗传学的经典定律──分离规律和自由组合规律，35年后三位科学家重新发现被埋没的真理，重新展现真理的光辉。
孟德尔的研究方法：杂交实验法。
杂交实验法是研究遗传规律的基本方法。
什么是杂交实验法？银幕显示并讲解如何传粉、受精，受精卵是第二代的起点，发育成胚直到豌豆种子。
孟德尔选用的实验材料──豌豆。自花传粉，也是闭花受粉。实验结果可靠又易于分析，这是他研究的特点，也是他研究成功的原因之一。
基因分离规律
讲述：
由高茎豌豆和矮茎豌豆引出相对性状的概念。
相对性状──同种生物同一性状的不同表现类型。
此概念有三个要点：
同种生物──豌豆
同一性状──茎的高度
不同表现类型──高茎1.5 m～2.0 m 矮茎0.3 m左右
提问：豌豆种子的子叶黄色与绿色是不是相对性状？为什么？(回答：是。具备相对性状概念包含的三个要点：同一种生物──豌豆，同一性状──子叶颜色；不同表现类型──黄色与绿色)
检测提问：(问题出示在银幕上)
选出下列不是相对性状的一项：
A.果蝇的红眼和白眼 B.人类的近视和色盲 C.棉花的长绒与短绒 D.豌豆花的腋生与顶生
答案：(B)。因为近视指视觉的远近，色盲指视觉的颜色，不是同一性状。
讲
述：孟德尔研究性状遗传，首先是针对一对相对性状的传递情况进行研究，然后再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究──这种研究方法是他研究的特点，也是他获得成功的又一原因。
讲 述：1．一对相对性状的遗传实验
银幕出示图象演示杂交实验过程及结果，配合讲述，着重讲清以下三个基本概念：
显性性状和隐性性状──在杂交实验中，把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状(简称显性)；把未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状(简称隐性)。
杂交子一代全是高茎，自花传粉也叫自交，即同种类型相交，子二代高茎豌豆与矮茎豌豆的数量比是把787:277接近3:1。孟德尔读书时就喜欢数学，因此他在研究中应用了数学统计的方法，对实验结果进行分析，这是他研究的第三个特点，也是成功的第三个原因。
孟德尔研究的方法：杂交实验法(生物学方法)。
研究特点：①实验材料──选用自花传粉的豌豆,②分析研究方法──从一对相对性状入手,③运用数学方法──数学统计。
性状分离──在杂种后代中显现不同性状(如高茎和矮茎)的现象叫做性状分离。
学生活动：联系实际认识显性隐性。对照课本，学生相互识别有无耳垂、卷舌与不卷舌、双眼皮与单眼皮，从而了解人类遗传的显、隐性状。
2．对分离现象的解释：
提 问：什么是基因？基因位于何处？学生答：(略)
讲 述：(1)基因控制性状
控制显性性状的基因是显性基因，一般用大写字母表示，豌豆高茎基因用D表示。
控制隐性性状的基因是隐性基因，一般用小写字母表示，豌豆矮茎基因用d表示。
在体细胞中，控制性状的基因成对存在，纯种高茎豌豆用DD表示，矮茎豌豆用dd表示。
在生殖细胞中，控制性状的基因成单存在，因为核基因位于染色体上，减数分裂时，同源染色体分离，导致生殖细胞染色体数目减半，因此高茎豌豆生殖细胞中基因为D，矮茎豌豆生殖细胞中基因为d。
提 问：受精卵为Dd，以后种子的胚及种子播种下去长出的体细胞的基因构成是什么？
受精卵为Dd，即是杂种一代的起点，以后按有丝分裂发育成的胚、豌豆种子、播种后长出的根、茎、叶体细胞的基因构成均是Dd。
讲 述：(2)等位基因的概念
在一对同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因，叫做等位基因。
例如：D和d就是等位基因。
此概念有两个要点：
一对同源染色体同一位置上，如图，控制着相对性状的基因，如高茎和矮茎。
显性作用：等位基因D和d，由于D和d有显性作用，所以F1(Dd)的豌豆是高茎。
等位基因分离：D与d一对等位基因随着同源染色体的分离而分离，最终产生两种雄配子。D:d=1:1；两种雌配子D:d=1:1。银幕出示有染色体遗传的图象，结合讲解，着重强调这是孟德尔解释的最核心、最关键的内容。D、d独立存在，它要随同源染色体分离而分离，分别进入不同配子。
(3)3:1的结果：两种雄配子D与d；两种雌配子D与d，受精就有四种结合方式，因此F2的基因构成情况是DD:Dd:dd=1:2:1，性状表现为：
高茎：矮茎=3:1。
3．基因型和表现型
表现型──指生物个体所表现出来的性状。例如，高茎和矮茎。
基因型──指与表现型相关的基因组成。例如，高茎豌豆的基因型有DD和Dd两种，而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。
基因型是指生物体内部的遗传物质结构，存在于细胞核(核基因)，一般用英文字母表示。
表现型指性状，现阶段我们学习的性状大多可外化于生物体，甚至肉眼可见。表现型大多用中文字母表示。(血型也是性状，但不可见。)
基因型是表现型的内在根据，表现型是基因型的表达形式，是遗传作用的外化。
(三)总结、扩展
孟德尔的研究方法是杂交实验法，用高豌豆和矮豌豆杂交，杂种一代全是高茎豌豆，经自花传粉后，杂种二代发生性状分离。高茎豌豆和矮茎豌豆之比为3:1。孟德尔解释的关键是杂合体中等位基因随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中。
孟德尔又做了豌豆子叶黄色和绿色等其余六对杂交实验，F2表现型的比例均是3:1，请同学们按板书要求试着做遗传图解。
(四)布置作业
l．杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的( )？答案：B。
A．1/4 B．1/2 C．3/4 D．100％
2．什么叫等位基因？
3．做遗传图解：
豌豆子叶黄色纯种(YY)与绿色子叶豌豆(yy)杂交，F1表现型全是黄色，让其自交后，F2发生性状分离，黄色子叶与绿色子叶豌豆之比为3:1。请做遗传图解到F2。
(五)板书设计
二、遗传的基本规律
(一)基因的分离规律
l．一对相对性状的遗传实验
2．对分离现象的解释
3．表现型和基因型
一对相对性状的遗传图解：
第二课时
(一)明确目标
银幕显示使学生明确本堂课应达到的教学目标：
1．理解测交的概念。
2．了解科学研究的一般方法。
3．掌握分离规律。
4．了解表现型是基因型与环境条件共同作用的结果。
5．了解显性的相对性。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引
言：通过上节课的学习，我们知道基因型是生物个体内部的遗传物质结构；表现型则是基因型的表现形式，根据大量的实践研究发明，表现型不仅决定于基因型而且还要受环境的影响。
4．环境对生物表现型的影响：
讲 述：
说明太阳红基因在光照下是显性，无光照是隐性。
(2)喜玛拉雅白化兔在30℃以上的温度体色为纯白色，25℃以下身体白色、嘴、耳、尾巴、四肢末端为黑色。
提 问：什么是等位基因？
学生回答：略。
引
言：孟德尔做了一对相对性状的遗传实验，并用自己的思想做出了解释，这种解释没有实验验证前叫做假说。那么他的解释究竟正不正确，还要经实验验证。下面就讲他的实验验证──测交。
4．测交：让杂种一代与隐性类型相交，用来测定F1的基因型。
教师关键指示：按孟德尔的解释，杂种一代Dd，能产生几种配子？比值如何？
学生活动：学生动手做出测交的遗传图解，并请一位学生到黑板上做题。学生可能这样做：
讲 评：(1)这样做也是正确的。
高:矮=2:2=1:1
为简化，d、d两种配子相同，即可写一种d表示。
(2)孟德尔亲自到农田进行豌豆杂交实验，得到高茎：矮茎=30:34，接近1:1。预期结果和实践结果是一致的。测交证实F1是杂合体，实践是检验真理的唯一标准，因此，孟德尔的解释(假说)应上升为真理。
验证结果与假说推论结果
这是科学研究的一般方法(物理、化学等科学通用的科研方法)。
4．基因的分离规律
讲
述：老师表述分离规律。然后银幕显示减数分裂活动图象进一步讲清分离规律的实质──等位基因随同源染色体分开而分离，分别形成两种配子，明白分离规律的细胞学基础。
提 示：分离规律包含的杂合体、同源染色体等几个基本概念务必搞清楚。
学生活动：学生看书，理解的基础上记忆分离规律。
提 问：什么是分离规律？
在形成配子的时候，等位基因随着同源染色体的分开而分离，进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。
5．显性的相对性
讲述：红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交，F1都开粉红花，F2则有开红花粉红花和白花，它们之间比例接近1：2：1。
银幕出示：遗传图。
讲 述：
提 问：它们杂交的F2表现型不是3:1，而是1:2:1，那么是不是说明，分离规律不适用，而是一种特殊情况呢？
学生讨论回答。
(答案：分离规律适用。而且更证明了分离规律的正确性、普遍适用性。因为实践中的1:2:1和按孟德尔分离规律推导F2的表现型也是1:2:1，二者一致。)
(三)总结、扩展
分离规律不是指杂交结果的3:1，无论杂交结果是3:1:1:1或1:2:1，分离规律都是适用的，它是指杂合体在进行减数分裂时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。
孟德尔揭示的分离规律具有划时代的意义，是对融合遗传的否定。当时流传很广的融合遗传认为双亲遗传物质在下一代发生融合(“混血儿”一说即是一例)。孟德尔强调杂合体内等位基因互不融合或混杂，保持相对独立性，在形成配子时还要分离，分别进入两个配子。
扩展应用：应用分离规律，根据亲代、子代的表现型可推知基因型。
讲 评：解题思路：
(l)首先确定显性性状：相对性状杂交，子一代中，表现出来的性状是显性性状，如紫花，而没表现出来的性状则是隐性性状如白花。
(2)先确定隐性性状的基因型，必定是纯合体如白花PP。
(3)显性性状的亲本，后代有性状分离，亲本必定是杂合体，如一组的紫花Pp
(4)测交后代的表现型比例为1:1。
(四)布置作业
(五)板书设计
4．环境对生物表现型的影响
5．测交：
证实F1是杂合体；形成配子时等位基因分离的正确性。
6．分离规律
实质：减数分裂时，等位基因随同源染色体分开而分离，结果形成两种类型的配子。
7．显性的相对性
F2既不是红花，又不是白花，而是粉红，这是不完全显性。
第三课时
(一)明确目标
银幕出示本堂课教学应达到的教学目标：
1．了解分离规律在实践中的应用。
2．通过三节课的学习，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。(重点)
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引言：孟德尔的分离规律，第一次从理论上揭示了生物性状遗传的实质，奠定了遗传学的基础。孟德尔的分离规律在实践中也具有重要的指导意义。
8．基因分离规律在实践中的应用。
(l)农业育种
讲
述：第一，根据分离规律知道杂交的F2开始出现性状分离，其中隐性性状个体能稳定遗传。显性性状中的部分个体在下一代出现性状分离。因此，目前生产上的有效办法是，年年选用适宜的品种，杂交这种杂种优势(优良性状)的利用只局限在第一代。
提问：第二，小麦的某些抗病性状，多数是由显性基因控制的。很多小麦都是杂种，你怎样得到能稳定遗传，即不发生性状分离的纯种抗病小麦？
学生答：(通过连续的种植，观察、选择，直到确认不发生性状分离的抗病类型为止)。
提问：第三，小麦的白粒是隐性性状，红粒是显性性状，你要白粒小麦，手中仅有一些杂种的红粒小麦，是否就没有希望选到白粒小麦？
学生答：(根据分离规律用杂种的红粒小麦自交到F2，会发生性状分离出现白粒小麦，必是纯种，就能稳定遗传。)
(2)人类遗传病
人类单个基因遗传大约有3368种，大部分是异常性状，少数为正常变型。其中显性性状(常染色体)1827种，隐性性状(常染色体)1298种(X──连锁性状243种──不讲)。
显性遗传
多指(如六指)是由显性致病基因A控制的一种常见畸形。
小结：显性遗传(常染色体)。
①正常人不会把这种性状传给子女。
②患者大多数为杂合体，子女有1/2的机会患病。
隐性遗传
讲
述：即大家常见的白化病，即洋白头。因缺少黑色素，所以皮肤白色，头发黄色，虹膜带红色(血管颜色)，畏光，它是隐性遗传病由隐性基因a控制，正常人由正常A基因控制。
学生活动：请写出以下的基因型
正常父亲×正常母亲
( ) ( )
白化病小孩
( )
讲 评：
①先写隐性性状的基因型，白化患儿必定是aa。
②正常父母必定含有一个正常基因A，父母基因型可暂表示A_。
③基因型aa的白化病小孩，是由受精卵发育来的，必定一个a来自卵细胞，一个a来自精子，也就是说父母都必定含有a基因，那么，根据第2项，父母基因就可表示为Aa。
学生活动：大家做遗传图解，抽两个同学到黑板上做。
讲 评：
①在遗传学上，含有一个隐性致病基因的杂合体叫做携带者。
②双亲是正常的杂合体，他们的子女有1/4的机会患白化病。
③近亲结婚，所生的孩子就可能从父母那里继承相同的致病基因，这使后代患病机会大大增加。所以我国婚姻法禁止近亲结婚。
伟大的生物学家达尔文和表姐艾玛结婚生了六个男孩四个女孩，没有一个体格健壮，两个大女儿未成年即夭折，第三个女儿和两个儿子终生不育，其余孩子智力低下而且多病，这就是近亲结婚造成的恶果。
小结：应用分离规律可以指导农业培育良种，提高产量；也可以应用在医学上，避免某些遗传病，因此科学技术是伟大的生产力，我们应该学习科学热爱科学，应用科学技术发展生产。
学生活动：联系所学知识，议论、提问。
讲评：学生当中很可能有人由豌豆的高茎和矮茎的遗传联想到人类的身高遗传，这是在教学实践中常常有学生问及的，需解释的是豌豆的高茎和矮茎是单基因遗传，人类的身高是多基因遗传，是有很多基因共同作用的结果。
(三)总结
孟德尔揭示的分离规律奠定了遗传的基础，它的分离规律是经典的遗传定律。对于认识植物、动物、微生物及人类遗传现象有普遍的指导意义。基因的分离规律也是随后要学习的基因自由组合规律的基础。
(四)布置作业
1．用纯合的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交得F1，F1自花受粉得F2，F2再自花受粉得F3，那么，F3中矮茎豌豆所占的比例是：[ ]
A．l/4 B．1/6 C．3/8 D．1/8
2．狗的卷毛是由于一个显性基因控制，直毛是由于它的隐性等位基因控制。有两只卷毛狗交配，产生出一只卷毛雄狗，你用什么方法，判定这只卷毛雄狗是纯合体还是杂合体？
3．选做题：(供有兴趣的学生提高用)
在人类遗传中，白化性状受隐性基因(a)控制，正常性状受显性基因(A)控制。以下是白化遗传系谱图。
问：(1)1、2、5的基因型？
(2)“5”是杂合体的几率是多少？
(3)“5”若与一个白化男子结婚生一个白化小孩的几率是多少？
答案：1．C
2．测交。即卷毛雄狗与直毛雌狗交配。若后代全是卷毛狗，则被测卷毛雄狗为纯种，若后代有直毛狗出现，则为杂种。
3．(1)Aa、Aa、AA或Aa
(2)2/3。1与2的后代，基因组合如图，已知“5”图中显示是正常而不是白化aa，所以“5”是剩下的AA、Aa、Aa三种，其中有杂合体的机会有两种，故2/3。
(3)1/3。(2/3×1/2=1/3，“5”若是杂合体与白化男子婚配后代患白化病的概率为1/2，(即
Aa×aa→Aa与aa)又因“5”不是100％的杂合体，是杂合体的可能性为2/3。因此，2/3×1/2=1/3。
(五)板书设计
8．基因分离规律在实践中的应用
(1)农业育种
第一，杂交优势利用，仅限第一代。
第二，选显性性状类型，需连续种植选择，直到不发生性状分离。
第三，选隐性状类型，杂合体自交可选得。
(2)人类遗传
显性致病基因：多指。
隐性致病基因：白化病。
近亲结婚，有可能从共同的祖先那里继承相同的致病基因，从而引起后代发病。
八、参考资料
孟德尔
遗传学的奠基人，生于1822年，他原来并非生物学家，而是奥地利的布龙奥大利修道院的一名天主教神父，当他进入修道院时还是个穷苦的孩子，1847年被授予牧师的职位，1851年被送到维也纳的大学学习自然科学。1853年他回到布龙修道院并讲授科学，1857年他开始收集市上商人所出售的豌豆品种。作为业余植物学家的孟德尔对这些品种在株高、花色、种子颜色等方面各有差异很感兴趣，他认为这些特征是研究一个简单而又重要的问题的良好材料，这个问题当时还没有一个植物学家曾给予清晰的解释，更不用谈答案了。孟德尔在修道院的花园里用他收集来的豌豆品种静静地进行了八年的连续观察和实验，并获得了他曾经设想过的答案。他把结果和结论仔细地写成论文，并于1865年春季自然历史学会在布龙召开的第二次会议上发表，这就是我们所知道的孟德尔遗传规律。这篇论文曾刊登于该学会的年刊上，并于1866年分送欧美的许多图书馆。但是，无论听过他的论文的人，还是读过他的论文的人都没有发现这篇论文的重要性。另外孟德尔在宣读论文之前，还寄了一份给瑞士著名植物学家内格利，但内格利不以为然，认为数数豌豆对了解真理毫无益处，况且孟德尔又是一个无名小卒，内格利更不会重视他的论文了。
一直到1900年，荷兰植物学家德佛里斯、德国植物学家柯灵斯和奥地利植物学家丘马克三个各自在同一年里得出了一个和孟德尔在一代人以前所得出的完全相同的结论，当他们三人分别准备发表论文而去查阅文献时，才都十分意外地看到了孟德尔的文章。他们的论文都在1900年发表了，每个人的论文里都提到了孟德尔的文章，并且都把发现归功于孟德尔，而把自己的工作说成只是证实孟德尔的规律而已。孟德尔规律的重新发现为遗传学的发展作出了贡献。
分离规律表现在比例上至少有三种形式：
3:1，这是对多数二倍体生物在完全显性的情况下所表现的形式，如豌豆的高茎与矮茎。
1:2:1，这是不完全显性的表现形式，如紫茉莉红花与白花杂交的结果。
1:1，这主要是单倍体生物，如衣藻、酵母菌、红色面包霉等。
基因的分离规律 教案（二）
教学目标
1．使学生了解孟德尔发现基因分离规律的实验过程以及科学研究的一般过程；了解孟德尔对遗传学所做的贡献和孟德尔取得成功的原因；理解与遗传学实验相关的遗传学基本概念；理解对遗传学实验进行分析的基本思路；理解基因分离规律的内容、实质及实践意义；掌握运用基因分离规律分析遗传现象的方法和表述方式。
2．通过介绍孟德尔发现遗传规律的过程，使学生了解科学研究的一般方法，并受到科学方法的训练；通过介绍测交及其意义，使学生理解对假设作出证明在科学研究过程中的意义，并培养学生严谨的科学态度和逻辑思维能力；通过使学生理解基因分离规律的实质和掌握运用基因分离规律分析遗传现象的方法，培养学生分析问题、解决问题的能力。
农村地区的学生通过这一部分内容的学习，还可以初步掌握进行植物遗传学实验的基本方法。为实际操作做好知识上和方法上的准备。同时也可以提高学生学习的兴趣和积极性。
3．通过介绍孟德尔所进行的植物遗传学实验过程和孟德尔取得成功的原因，引导学生努力探索、积极尝试，培养学生的科学精神和科学态度；通过使学生理解表现型与基因型的关系以及基因分离规律的实质，对学生进行内因与外因、现象与本质的辩证关系的观点教育；通过使学生理解基因分离规律的理论、实践意义，对学生进行生命科学价值观的教育和法制教育。
重点、难点分析
1．分离规律是遗传的基本规律。
掌握好分离规律可以为掌握基因的自由组合规律和伴性遗传等知识打下良好的知识基础。通过学习分离规律还可以巩固和加深学生对减数分裂和受精作用的认识。孟德尔发现遗传规律的过程又是对学生进行科学研究方法(这其中包括思想方法和研究方法)和研究过程、科学价值观教育的极好素材。因此，在介绍基因的分离规律时重点有三：
(1)孟德尔对一对相对性状的杂交实验结果的分析、提出的假设和对假设的验证过程，以及现代遗传学对性状分离现象的解释。
(2)基因分离规律的内容、实质及其与减数分裂的关系。
(3)科学研究的一般过程。
2．孟德尔提出的遗传基本规律，是建立在对实验结果进行分析的基础之上的。
这个分析、推论(假设)、求证的过程是对学生进行科学素质教育的极好素材。为要达到对学生进行科学教育的目的，在教学过程中，难点可能会有三：
(1)对一对相对性状的杂交实验及其结果的介绍并不难，难在通过介绍这个实验，讲清对实验结果的分析过程。
(2)通过介绍一对相对性状的杂交实验结果以及孟德尔对性状分离现象的解释，讲清科学研究过程中的观察、假设、求证的过程，以便对学生进行分析能力的训练和科学素质的培养。
(3)基因分离规律的实质及其与染色体在减数分裂过程中的平行关系也可能成为教学中的一个难点。
要突破难点，教师要树立不仅要传授知识，而且要进行科学教育的教学观念，在教学过程中注意引导学生根据现象(试验结果)去分析、去推论、去揭示本质；还要了解所讲授内容的相关背景材料，熟悉科学研究的一般过程，以便在教学过程中及时为学生“点题”，以达到突破难点的目的。
教学过程设计
本课题的参考课时为三课时。
第一课时
1．首先简单介绍人类对子代与亲代之间相似现象规律的探究历史以引起学生的注意。子代与亲代之间相似现象的规律是由奥地利神父──孟德尔揭示出来的。
对孟德尔的豌豆杂交实验可以分以下几个方面来介绍：
首先要给学生介绍一下孟德尔和他的豌豆杂交实验有关的背景材料。其次，要对杂交实验的材料──豌豆用做遗传学实验材料的优点做一简要介绍。然后就可以展开关于豌豆杂交实验方法、过程及结果的介绍。
“虽然豌豆有七对相对性状，孟德尔在实验中首先把注意力集中在一对相对性状上。他用具有一对相对性状的豌豆──纯种的高茎豌豆和矮茎豌豆做杂交。”为了避免给学生造成一种空洞和在时间、空间上距离很远的感觉，对杂交的实验方法教师要做具体而较为详细地介绍。不要用一句“做杂交”一带而过。同时也可以把“用来做杂交的两个植株就称为亲本。”这一点交待给学生。“由哪一个植株提供花粉哪一个植株就是父本，哪一个植株接受花粉哪一个植株就是母本。”“如果以具有某一性状(如：高茎)的个体为父本(在植物实验中取其花粉)，给另一具有相对性状(如；矮茎)的植株授粉做杂交叫正交的话，将矮茎为父本、高茎为母本则为反交。杂交实验正交、反交都要做。”这样，关于“亲本、父本、母本”、“杂交、正交、反交”这些基本概念和术语，就可以以副板书的形式出现在黑板的一侧了。
“经过去雄、授粉的花所结的种子就是杂交种子。杂交种子种下去以后所长成的植株就称为杂种F1代。”此时教师要对F1代的性状加以说明。“F1代自交所得到的种子就是F2代。F2代出现了性状分离的情况。”在此过程中，教师要边讲边把豌豆的高茎与矮茎杂交实验过程及结果的图解用板书的形式展示给学生：
“对杂交实验的结果──在F2代出现了性状分离应该如何分析呢？”这时教师要引导学生从F2代的现象──性状分离入手去分析。“F2代出现了高茎和矮茎两种豌豆，并且F1代是自花授粉。那么，F2代的矮茎性状是由谁决定的？”学生会说：“当然是F1代决定了F2代出现了矮茎豌豆。”这时教师再问：“F1代决定了F2代出现了矮茎的性状，而F1代表现为高茎(株高近两米)，并未表现为中间性状。这说明什么？”学生此时会意识到：“说明F1代体内可能有矮的，但没有显现出来。”这时教师要再问一句：“为什么没有显现出来？”因为前面已经交代过F1代仍然表现为高茎豌豆，并未表现为中间性状。学生会回答说：“可能是高的把矮的盖住了。”在得到学生的答复后，教师要问：“高的把矮的盖住了。那么是高的‘什么因素’把矮的‘什么因素’盖住了呢？”这时学生可能会感到难以表达，教师可告诉学生：“孟德尔当时在对实验结果进行分析时，也不能确定到底是什么决定了茎的高和矮。他提出了‘遗传因子’的假设来表述它。”“根据前面的分析，在杂种F1代植株体内至少有几个与茎的高矮有关的遗传因子呢？”在这种情况下，学生自然会回答：“至少有两个。”“至少有两个什么样的因子？”“至少有一高一矮两个因子”，“这两个因子是从哪里来的？”，“是从两个亲本来的”。“亲本分别来自一直是自花传粉的两个植株。一个是表现出高茎的性状的植株，另一个是表现出矮茎的性状的植株。这样的亲本体内有几个、什么样的因子？”“亲本体内有两个相同的因子。”与此同时，教师可在一问一答的过程中用大小写字母代表相对应的遗传因子，把它们写在相关性状的下面，并告诉学生：“这样的植株在遗传学上称为纯合体。而像上述实验中的F1代体内有两种因子(一显一隐)的植株就称为杂合体。”
经过了上面的分析过程，学生自然能够理解孟德尔对他的实验结果所做的分析和孟德尔提出的假设。“孟德尔根据对实验结果的分析，推测F1代体内有两个控制茎的高矮的遗传因子，它们互相独立、互不混合。在形成生殖细胞时彼此分离，分别进入生殖细胞。因为它们都与茎的高矮有关，孟德尔认为它们有显性的(如：高茎)、有隐性的(如：矮茎)，是决定同一性状的两种遗传因子。F1代的这两个遗传因子显然通过传粉、受精来自于两个亲本。”
2．对假设进行求证：“根据对实验结果的分析孟德尔提出了假设，但是假设如果不能被证明，它将永远是个假设。假设只有被证明是正确的，它才能上升为理论。一种假设不仅要能说明已得到的实验结果，而且还应该能够预期另一些实验的结果。如果你是孟德尔，你将如何证明这个假设呢？”让学生当一回科学家来进行讨论。
有两种方法可以用来证明假设。一个是F2代继续自交，将会继续有矮茎豌豆植株出现；另一个是进行测交，将能直接证明F1代产生了什么样的配子。但是学生是第一次接触这一类问题，可能会感到无从下手。也可能会有学生说：“用具有显性性状的F2代的个体再继续自交应该还有矮茎植株出现。”“这种方法虽然能够预期实验结果，但还没有能从F1代产生了什么样的配子方面证明假设。”“怎样才能让F1代体内的两种遗传因子显现出来呢？如果能让F1代体内的两种遗传因子显现出来，就能证明假设是否正确了。”这里的关键是要让F1代体内的隐性遗传因子显现出来，把这一关键给学生点明，学生就会提出：“用隐性纯合体与F1代杂交，后代应该出现两种性状的个体，其比数是1：1。这样就能证明假设了。”这一求证的过程学生如果能说出来，最好让学生说。如果学生说不出来，则需要教师边分析边讲授边板书图解。
“孟德尔正是进行了这样的实验，实验结果完全证明了他提出的杂种F1代体内有两种因子的假设。因为这种杂交实验能够测定F1代体内的遗传因子情况，因此被称为测交实验。”“孟德尔经过对实验结果的分析，提出了假设，并证明了假设，使之成为遗传学的基本规律。”
3．明确与杂交实验有关的概念。“1909年约翰逊提出把遗传因子改称为基因。那么孟德尔提出的显性遗传因子、隐性遗传因子现在应该叫什么？”学生自然会回答说：“应该称为显性基因、隐性基因。”教师接着再问：“F1代表现出的、由显性基因控制的性状应该叫什么性状？”“在F1代中没有表现出来的性状应该叫什么性状？”“显性性状和隐性性状”的答案学生是可以得出来的。“同种生物同一性状的不同表现类型，叫做相对性状。”和“这种在杂种后代中显现不同性状的现象，叫性状分离。”的概念也应同时交代给学生。因为这些概念并不复杂，所以直接在副板书部分给出相应的词语就可以了。
4．最后要用“一个自然规律的揭示，经历了哪些过程？”的问题，组织学生讨论并小结孟德尔揭示遗传规律的过程。在此过程中，学生可能不会马上作出回答。教师则应把学生的注意力引导到对“孟德尔是如何揭示基因分离规律的？他发现遗传规律是从什么活动开始的？”思考上来，从而使学生认识到科学研究的基本过程。
小结：由此可见科学研究的过程一般包括：观察(或实验观察。如：孟德尔的豌豆杂交实验)、分析(或统计分析)并提出问题、假设、求证假设四个阶段。求证的方法包括：理论推导、实验验证和实物查证等三种方法。(注；小结内容中的粗题字可以副板书形式出现。)
第二课时
1．巩固上一节课学习过的基本概念和方法，在原有基础上对有关内容进行总结。
为要巩固上一节课所学的内容并为展开新的教学内容做好准备，教师可先问一下学生：“上一节课讲的遗传学实验方法是否掌握了？”得到肯定的答复以后，就告诉学生今天咱们来进行一次模拟的遗传学实验。在黑板上给出一对相对性状(如：番茄的红果对黄果)，问学生怎样才能知道哪一个是显性性状？学生自然会回答：“做杂交”。教师接着再问：“如何做杂交？”借此机会就可以把“去雄”、“套袋”、“正、反交”等杂交的方法复习、巩固一遍。
“做完杂交后，什么时候能够确定显性性状？如何能确定显性性状？”对于“什么时候能够确定显性性状？”教师要引导学生考虑到两点：“如果是植物个体的性状(如番茄果实的颜色)，要到第二年才能确定。如果是种子的性状则在当年就可以确定。”对于“如何确定显性性状？”教师要通过问学生：“怎样确定你所种下去的种子是杂交种子呢？”来引导学生考虑到：“做杂交的花朵及其所结的果实必须作标记。有标记的果实中的种子才是杂交种子。”“杂交种子种下去，要确保自交，后代表现出的性状才是显性性状。”
“杂交后的种子种下去，是否肯定会自交？如何确保杂种后代自交？”通过这一问题使学生意识到：不是所有的植物都是严格的自花传粉，对有可能异花传粉的植物，为确保杂种后代自交还要采取“授粉、套袋”等相应的措施确保自交。
“杂种F1代表现出来的性状叫什么？没有表现出来的性状叫什么？这一对性状叫什么？”通过这些提问帮助学生巩固有关的概念，也为后面的教学做好准备。
“根据孟德尔的理论，杂交种子种下去，后代将出现什么样的性状分离比？”“后代将出现3：1的性状分离比。”在上述巩固已有知识的过程中，要将番茄红果对黄果的模拟实验的图解书写完整。
2．由教师进行遗传学实验特点的小结。
具体小结的要点如下：
(1)选定的实经材料要具有较明显的相对性状，以便于观察和分析。如：豌豆和果蝇都是经常使用的遗传学实验材料，豌豆茎的高对矮、圆粒种子对皱缩种子、子叶黄色对绿色等；番茄的红果对黄果，果蝇的红眼对白眼、长翅对残翅等都是非常显著的相对性状。
(2)杂交实验要正、反交都做。这是因为要确保所研究的遗传现象是由细胞核中的遗传物质决定的。
(3)杂交实验的类型有：杂交、自交、测交等。杂交指用具有相对性状的纯合体做亲本的交配类型，其后代的性状为显性性状；自交指杂合体之间的交配类型，其后代的性状中显性性状与隐性性状之比为3：1；测交指隐性纯合体与杂合体之间的交配类型，其后代的性状中显性性状与隐性性状之比为1：1。
(4)实验要收集足够多的样本。如果实验材料的量较小，则实验数据很难准确。因此，选定的实验材料要容易大量获得，以便收集足够多的样本进行分析。如：豌豆和果蝇都是经常使用的遗传学实验材料。豌豆可以通过栽培种植大量获得，果蝇则可以在实验室通过在培养瓶中培养大量获得。同时果蝇还具有生命周期短(只有两至三周)的优点。(注：小结内容中的粗题字可以板书形式出现。)
(5)通过杂交选育新品种时要注意：
①对要选择和保留显性性状的植物杂交实验，要通过反复的自交，淘汰隐性性状的个体，使品种逐渐趋于纯化。
②由于杂种F1代体内含有等位基因，因此不要随意丢弃。
对于农村地区的学校更应给学生指出：农村地区开展种养殖业有条件，同学们可以在生产实践中积极参与。经过精心准备后开展杂交试验，培育优良品种。
利用这个机会教师可以及时对学生进行科学价值观的教育。“从对遗传学实验特点小结的叙述可以看出：能揭示出一项自然现律的人是伟大的。他的伟大不仅在于他所揭示出的自然规律给人类社会的生活带来便利、对人类社会的生产和社会的进步带来推动力，而且在于科学家们为了揭示自然现律所从事的日复一日、年复一年的平凡而细致的工作。在于他们不计名利为探求自然界的规律而不懈努力的精神。这一点从孟德尔的豌豆实验过程就可以清楚地看到。孟德尔的豌豆杂交实验除了种植豌豆所需的耕作之外，还需要一朵花一朵花地去雄，一朵花一朵花地授粉，一朵花一朵花地套袋、挂牌做标记。在生长期间，对植株表现出的性状要一一地记录。到了收获的季节，要把豌豆收回来，一棵一棵地进行统计计数，并做好记录。这一切繁琐而平凡的工作孟德尔连续进行了八年。经过对八年的实验记录的分析孟德尔才总结出了遗传的基本规律。这一切的一切，如果没有淡泊名利的心胸，没有为追求真理坚韧不拔的精神是不可能做到的。从我们对孟德尔豌豆杂交实验的介绍也可以看出，科学工作者所应具备的品质应该是：不计名利、孜孜以求的精神，认真细致的工作作风，扎实的知识基础和清晰敏捷的头脑。”
3．使学生理解孟德尔所说的遗传因子与现代遗传学的染色体、基因的关系，理解基因的分离规律。
通过“孟德尔是如何解释一对相对性状的杂交实验结果的？”这样的提问，引导学生从现象深入到本质，回忆上节课所学的内容──孟德尔认为：“杂种F1代体内有两个控制相对性状的遗传因子，它们互相独立、互不混合。这两个因子按现代遗传学理论应该叫什么？”“显性基因、隐性基因”学生是可以回答的。
“孟德尔还认为这两个基因在形成生殖细胞时彼此分离，分别进入生殖细胞──在生殖细胞中比在体细胞中减少一半。而F1代体细胞中的这两个遗传因子又通过传粉、受精来自于两个亲本──恢复成双。这实际上说的是基因在生物的生殖过程中的行为──变化过程。你认为这两个遗传基因在生物生殖过程中的变化与细胞中什么结构的变化相似？”如果此时学生没有响应，教师要及时指点：“请同学们联系第三章的内容考虑一下：在形成配子的过程中什么彼此分离？又是什么在受精过程完成后恢复成双？”对此学生经过思考是可以完成的。“同源染色体在减数分裂形成配子的过程中彼此分离，因而染色体数目减少一半，又在受精过程完成后恢复成双。”通过这种提问调动学生思维的积极性，启发学生思考，使前后知识连贯起来。
“我们发现遗传基因与染色体在减数分裂、受精过程中的变化存在着平行关系。”教师在此时应着重点明孟德尔发现的遗传规律与减数分裂、受精作用的关系。“现代遗传学已经证明：
基因位于染色体上。孟德尔提出的‘杂合体中含有控制相对性状的一对遗传因子’，就是在同源染色体上位于同一位点上控制相对性状的基因──等位基因。后人把孟德尔提出的理论归纳为基因的分离规律。”
4．明确表现型、基因型的概念。指导学生展开调查：
“通过观察和分析杂交实验，我们可以发现具有显性性状的个体含有的两个基因不一定相同。生物个体表现出来的性状也称为表现型。与表现型有关的基因组成称为基因型。具有显性性状的个体基因型不一定相同，其中有些是杂合体。我们人有46条、23对染色体。据估计，这上面约有基因十万对以上。这当中会不会有等位基因？换句话说，谁敢说自己的全部基因都是纯合的，不是杂合体呢？！”用这样的问题来引起学生对自身的思考。教师也可以借此机会赞扬我们使用的汉字，相同的词义能够表达不同的含义。“如果说某人是‘杂种’，这里就好像有侮辱人格的意思。但是如果说某人是‘杂合体’，就非常文明地说明了这个人的遗传特点。而绝不会引起误会。”以此增强学生的民族自豪感。
本课结束时，可以提供给学生一些人类的相对性状供学生课下展开调查。调查的相对性状可选课文中“人类几种具有显隐关系的性状”之一(注意最好选择“舌两侧能否上卷”或“游离耳垂对附着耳垂”这两对相对性状。因为“眼皮的单与双”学生不易掌握鉴别标准，因此分析起来比较困难。)，也可以另外介绍一些相对性状(其他人类常见的单基因遗传性状详见小资料)。调查的方式可以请学生回家调查父母的性状、自己的性状，并分析三人可能的基因型。也可以将学生分成若干小组，在年级或班级中展开调查。如果在几个平行班开展调查，还可以计算出某种基因型在群体中的基因频率。这种调查活动不受任何设备条件的限制，它可以让学生感到所学的知识在实际生活中有用处，从而调动学生的学习积极性，激发学生进一步探求和掌握知识。〔注：另外介绍的相对性状可根据课堂教学的时间来决定多少；学生分组调查以及计算某种基因型在群体中的基因频率，也可以根据课堂教学的时间和学生的能力来灵活安排，或安排在课外小组活动中进行。〕
第三课时
1．首先，由教师组织学生汇报上一节课布置的调查活动的结果，学生的汇报活动可以分成两个部分。第一部分：由单个学生汇报自己家庭成员的表现型情况和对基因型的分析情况。第二部分由分组进行调查的学生汇报本组的调查结果(这一步如果在前一课没有布置也可不做)。在汇报开始之前，教师要明确要求，让学生说出：“你所调查的相对性状中显性性状是什么？隐性性状是什么？你是如何进行遗传学分析的？结果或结论是什么？”在汇报过程中，教师一定要引导学生说出分析过程中的因果关系，使第一步为第二步以及后面的教学做好铺垫，并选典型家庭情况写在副板书的位置上。如：父母分别一个是显性性状、一个是隐性性状，子女是隐性性状；父母都是显性性状，子女是隐性性状。在学生单个汇报的过程中，肯定会发现根据家庭成员的性状不能确定某一成员基因型的家庭。如：父母分别一个是显性性状，一个是隐性性状，子女是显性性状。这时便不能确定具有显性性状的父(或母)的基因型。对于这种情况，教师要进一步追问一下“为什么不能确定基因型？”最好能引导学生说出：“因为决定显性性状的基因型有两种可能，而现在子女没有隐性性状，所以不能确定父(或母)是否是杂合体。”
2．由师生共同总结如何解遗传题。这一阶段要完成的任务有两项：第一项，要让学生掌握分析遗传现象的关键点──对遗传现象的分析要从隐性性状入手。第二项，要让学生掌握分析遗传现象的基本点，同时还要为分析配子、合子的类型做好铺垫。
(1)教师可以根据在前面的汇报中出现的一些家庭的成员不能确定基因型的情况给学生提出“若要在一个家系中确定某一个体的基因型必须具备什么条件？”的问题，使学生经过思考能够得出：“对遗传现象的分析必须具备的条件是：在有亲缘关系的个体中出现了隐性性状”这样的结论。家族中没有隐性性状就不能确定其他具有显性性状个体的基因型。这是因为：
①“性状是由基因决定的，基因是由配子送来的。我们在生活中或习题中见到的大多是性状，而性状又是由见不到的基因决定的。”
②“隐性基因的纯合体才能表现隐性性状，隐性基因是由配子送来的。抓住隐性性状，根据其基因的来源，就可以结合亲本性状去分析亲本基因型。”
(2)分析遗传现象的基本方法是：
①反推法：如从子代的隐性性状结合亲代的性状分析亲代的基因型。
②正推法：从亲代的基因型分析配子基因型的种类，进而分析合子的基因型种类以及后代的基因型可能性。
在此基础上，教师就可以带领学生总结对遗传现象进行分析时要把握的基本点了。
在分析遗传现象时首先要把握的第一点是：成体中含有控制同一性状的一对基因，或控制相对性状的等位基因。
第二点是：由于合子中含有成对的基因，配子中就只含有控制某一性状的单个基因。而且不同基因型的两性配子结合机会均等。在此过程中，教师可以把分析合子基因型的棋盘格法介绍给学生。
第三点：由合子发育而成的纯合体的配子只有一种，杂合体的配子有两种。两种基因型的两性配子结合，其后代的基因型将有三种，比例为1:2:1；表现型有两种，比例为3:1。
通过讨论、总结这三点达到使学生加深对基因分离规律的认识和理解。
3．至此，教师就可以对配子的性质和作用做一总结了：“从上面的分析和总结可以看出：配子在有性生殖过程中的作用非常重要。它首先是有性生殖方式的生殖细胞，同时既是亲体的产物，又是子体的根源；它把基因从亲代传给子体，是遗传物质传递的媒体，两代之间的桥梁。由于带有不同基因的两性配子随机结合，使得在合子中出现了新的基因组合(杂合体)，从而在杂合体的后代中出现了性状分离。”
在解遗传题的过程中，与杂合体的后代中出现性状分离有关的问题有两类：一类是一次繁殖过程中所有合子的总体表现型比例(如豌豆的杂种后代出现性状分离)；另一类是一次繁殖过程中单个合子的表现型可能性。实际上后者是从前者计算出来的。后者多见于人类或动物中的遗传现象分析。
4．通过对白化病的遗传实例讨论，让学生练习分析配子类型和合子类型，从而达到巩固教学的目的。“一对肤色正常的夫妇生了一个患白化病的孩子。很显然，白化病对肤色正常是什么性状？”“从这个患白化病的孩子可以推断这对夫妇的基因型是什么？”当“这对夫妇的基因型都是杂合体”的结论得出来以后，“他们再生一个孩子患白化病的可能性是多少？”的问题就不难回答了。这里第一问是先确定隐性性状──从隐性性状入手确定隐性纯合体。第二问是从患儿的基因型(隐性纯合体)分析其亲代的配子基因，同时结合亲代的性状分析亲代的基因型，并得出结论──这对夫妇的基因型都是杂合体。第三问则是要从亲代的基因型分析后代基因型的可能性，得出的答案只能是个比例数。这时教师心中要明确：做练习不是目的，要通过做练习使学生明确：“为什么要这样做”才能真正达到巩固教学的目的。
通过上面的讨论使学生对常染色体上隐性单基因遗传病的患病可能性有了明确的认识。这时教师再问：“在社会人群当中，具有什么样关系的人会带有相同的基因呢？”这个问题学生经过思考是可以回答出来的。如果学生不能作出回答，教师可以通过列举一个白化病基因携带者家族三代以内旁系血亲通婚的例子，带领学生讨论：“如果正常的双亲中有一人是白化病基因携带者，子女有多大可能性仍然是白化病基因携带者？”答案当然是二分之一。“那么，如果是白化病基因携带者(表兄妹)之间通婚，其子女患白化病的可能性是多少呢？”“四分之一”这个答案是不难得出的。当“具有亲戚关系的人”这个答案一经得出，教师马上接着问：“法律为什么禁止近亲结婚？”这个问题就成为不言自明的了。
最后，教师可以用“如果某种遗传病是由显性基因控制的，那么它在患者后代中的发病率又将如何呢？”“后代的患病率在百分之五十以上”的结论学生是可以得出来的。
本课题教学中应注意的问题：
1．本课题采取了把知识还原到科学发现的历史过程中去的教学思路，意在给学生提供一个关于科学知识的、新的切入点，加强对学生的科学素质的培养。在教学过程中，教师要特别注意，不要在讲授科学发展史的过程中顾此失彼，忽略科学知识的教学──忽略了遗传学的基本原理和概念的教学。为要避免出现这一问题，在三个课时的内容当中都有意识地安排了方法和概念的重复：在前一课时的内容中介绍了方法和概念，在后一课时中就安排了学生复习方法和运用概念的活动，以帮助学生熟悉方法和掌握概念。因此，教师在教学过程中要特别注意：在复习方法、巩固概念时要尽量让学生来说、来表达。不要由教师急着把方法、概念讲一遍又讲一遍。
2．这样安排教学过程是要通过介绍孟德尔的豌豆杂交实验，一方面要对学生进行科学方法、科学价值观的教育，另一方面要使学生获得关于遗传学实验的比较完整的整体概念，还要使学生在了解事情的来龙去脉的过程中掌握有关知识和原理。这是教师在教学过程中要始终注意把握的。
3．在学生掌握了基因的分离规律之后，教师要通过安排的活动及时把学生的目光引向实际生活中去，尽量不要让课本知识与实际生活脱节。要让学生切实感到所学的知识有用、所学的知识能用。
4．在学生汇报自己家庭成员的表现型和基因型的情况时，由于教师事前并不知道学生要汇报的内容，可能会有个别粗心的学生报告他自己的双亲为隐性性状，而自己是显性性状。教师在此时一定要注意，不要让学生把注意力集中在这上面。而要轻描淡写地告诉学生：“有可能你的父母并没有认真考虑就回答了你关于性状的调查，这样的调查有可能不准确，你可以回家再仔细调查一下。”接着马上转入下一个学生的汇报。即使真有学生经过调查发现自己可能是领养的，教师也要在课下有针对性的做好工作。
小资料
一、19世纪前人类对遗传现象的一些看法
直到19世纪以前人们对子代与亲代之间相似现象的原因还存在着许多错误的认识。如：古希腊的希波克拉底认为亲代双方通过血液贡献出他们的胚芽，然后通过有性繁殖传给后代。亚里士多德则认为，雄性为胚胎提供了“蓝图”，母体为胚胎提供了物质。柏拉图认为，有关孩子生下来更像父亲还是更像母亲，取决于受孕时父亲的感情更浓烈些，还是母亲的感情更浓烈些。
二、关于孟德尔的家庭背景、知识背景和时代背景
孟德尔出身于一个农民家庭。他经过艰苦的求学过程后，在布尔诺城修道院当了一名修士。后来经修道院院长的推荐，他进入维也纳大学受教于当时著名的物理学家多普勒、数学家艾丁豪逊和植物学家翁格尔等人。为他日后的科学研究打下了坚实的基础。回到布尔诺以后，他一方面在国立高级中学教授自然科学课程，一方面在修道院的植物园中进行了许多杂交实验。经过对许多种植物的反复比较，孟德尔发现，豌豆正是他想寻找的理想实验材料。他从商人那里买回34种豌豆品种，经过几代自花授粉，筛选出22个性状稳定的纯系，并注意到豌豆的7对明显的相对性状。
在十九世纪，人们开始利用植物杂交实验研究遗传现象。例如：德国的植物学家科尔罗伊德曾进行了500个以上的杂交实验，并发现了杂交种第一代性质比较均一，第二代、第三代性状开始分离。科尔罗伊德的朋友格纳特则用700多种植物进行了10
000多项杂交实验，产生了250多个杂交种，他甚至也统计出了玉米杂种第二代按3：1的比例分离。法国植物学家诺丁也注意到了这种现象。但是他们或是不解其意，或是被大量纷繁复杂的遗传现象所迷惑，都未能发现遗传的规律。格纳特本人就说过，产生杂种的方法是没有法则的，如果有，那也是非常复杂的。
进化论的奠基人达尔文也曾想建立一个把遗传、变异、进化都包括在内的理论。他提出，亲代的遗传“胚芽”或单位，在生殖器官中被武装起来，进入到精子和卵细胞中，受精时，从双亲带来的遗传胚芽互相结合起来，从而使新个体与父母双方都相似。达尔文还提出，遗传胚芽有的优先遗传，有的潜伏下来，相当于现在所说的显性遗传与隐性遗传。达尔文的这一“暂时泛生论假说”很不完善，远不如他的进化论那样受到人们的重视，但有一点值得注意，他提出了遗传是通过某种小颗粒来完成的。
1865年2月28日，孟德尔所在城市的自然科学研究会召开例会，身穿黑色修士长袍的孟德尔走上讲坛，报告了他发现的遗传规津。虽然与会的四十多位科学工作者对他所做的长达八年的实验研究和他所统计的多达两万一千多件样本的实验结果表示钦佩，但对孟德尔的报告中那些繁杂而枯燥的数字没有理解。所以，孟德尔只赢得了有礼貌的掌声，既没有人大声喝彩，也没有人反对。看来，他的理论超出了当时人们能够接受的水平。
三、孟德尔定律的再发现
1900年，在欧洲三个不同国家的科学家：荷兰植物学家德·弗里斯、德国植物学家科伦斯、奥地利植物学家切尔马克，在总结了他们各自的实验后，几乎是同时发现了植物遗传的规律。而当他们准备发表论文，去查阅文献时，又不约而同地发现，早在35年前孟德尔就发现这样的规律了。他们三个人在发表论文时，都提到了孟德尔的文章，称自己的工作是证实了孟德尔的定律。这就是生物学史上的有名的“孟德尔定律的再发现”。
四、孟德尔成功的原因
(1)成功于对前人工作的分析。孟德尔认为前人的杂交实验有三个缺点：①对杂种子代中不同类型的植株没有分别进行计数；②对杂种后代没有明确地按各代分别统计；③也没有明确肯定每一代中不同类型植株数之间的统计关系。在此基础上，孟德尔进行了他的豌豆杂交实验，并对实验结果进行了统计和分析。从而提出了对遗传规律的假设，把对遗传现象的单纯描述推进到正确的分析。
(2)孟德尔成功于他与其他实验者不同的思想方法：孟德尔主张“从最简单的事物中去认识真理”。他在最初进行杂交时，所选用的两个亲本都只有一对相对性状。或者更确切些说，
不论其它性状的差异怎样，他都只把注意力集中在一个清楚的性状差异，或者说一对相对性状上，去进行观察和分析。
(3)孟德尔成功于他的一整套实验方法：孟德尔对花粉混杂问题特别注意。他指出，如果忽略了这个问题，有外来花粉混杂，而实验者却不知道，那就会得出错误的结论。不仅如此，他还对杂交亲本做了明确的区分和界定，建立了一整套杂交实验的方法，如：自交、测交。
孟德尔在他的《植物杂交实验》中谈到两个极端的例子：在杂交实验的F2代253棵植株中有一棵植株上收获的种子是43个圆粒对2个皱粒、在另一棵植株上收获的种子是14个圆粒对15个皱粒。因此，他指出选定的实验材料要容易大量获得，以便收集足够多的样本进行分析。
五、果蝇是遗传学研究较理想的实验材料
果蝇具有以下几个特点：一个是它的体型小，饲养容易。另一个是它繁殖快、生命周期短(果蝇从孵化到孵化出生命的周期只有两至三周。果蝇的胚胎发生只需l天；幼虫在第4天化蛹，5天后羽化为成虫，成年果蝇存活约9天)。这样人们在较短的时间里就可以观察到它许多代的遗传情况。第三个特点是它的生活力强，每只雌蝇能产生几百个后代。第四个特点是果蝇只有四对染色体，这样少的染色体为观察提供了便利条件。
六、人类常见的单基因遗传性状
双眼皮对单眼皮为显性；游离耳垂对附着耳垂为显性；舌两侧能上卷对不能上卷为显性；虹膜的颜色褐色对黑色为显性；前额发际有美人尖对无美人尖为显性；能后弯拇指对不能后弯拇指为显性。除此之外，还有直发对卷发为显性；惯用右手对惯用左手为显性；干耳垢对湿耳垢为显性。这当中直发对卷发宜做家庭或班级调查；干耳垢对湿耳垢有涉及隐私之嫌在学生中恐不宜调查；惯用右手对惯用左手除受遗传控制外，还与后天的训练有关，也难于调查确定。
基因的自由组合规律 教案（一）
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1．了解孟德尔两对相对性状的遗传实验过程及结果。
2．理解孟德尔对自由组合现象的解释及遗传图解。
3．理解测交实验及遗传图解。
4．理解自由组合规律的实质。
5．理解自由组合规律在理论上和实践上的意义。
(二)能力训练点
1．通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。2．通过两对以上相对性状的遗传结果，训练学生知识扩展能力。3．通过自由组合规律在实践上的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合规律解遗传题的技能、技巧。
(三)德育渗透点
1．通过讲述孟德尔豌豆杂交实验所揭示的基因自由组合规律，对学生进行辩证唯物论的实践观的教育。
2．从基因的分离规律到基因的自由组合规律的发现过程，进行辩证唯物主义认识论的教育。
3．通过基因的自由组合规律具有的重要的理论意义和实践意义，使学生认识到生物界的一切活动受客观规律的支配。人们认识这些规律，就可以利用这些规律为人类服务。
(四)学科方法训练点
1．通过基因的自由组合规律的发现过程，再次强调科学规律发现的一般程序。
2．初步掌握应用棋盘式方格和分枝法写遗传图解。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点及解决办法
(1)对自由组合现象的解释。
(2)自由组合规律的实践上的应用。
[解决方法]
(1)强调两对等位基因分别位于两对同源染色体上，在减数分裂过程中，由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合，产生四种类型的配子。
(2)通过染色体上标有有关基因的减数分裂图解，强调非同源染色体的非等位基因的自由组合。
(3)板画有关基因的细胞图。
4)做应用自由组合的有关习题。
2．教学难点及解决办法
[解决方法]
应用活动的标有基因的染色体模型，演示减数分裂过程中非等位基因随非同源染色体而自由组合。
3．教学疑点及解决办法
(1)自由组合为什么要强调在非同源染色体上？在同一同源染色体上的非等位基因如何遗传？
(2)两对以上的位于非同源染色体上的非等位基因如何遗传？
[解决办法]
(1)画图表示同源染色体上的非等位基因的状况。强调它们之间由于在一条染色体上，往往连在一起遗传，但也有极少分开的，概要介绍基因的连锁互换规律。
(2)通过一对到几对分别位于非同源染色体上的等位基因的遗传过程，配子、基因型、表现型及比例。
三、课时安排 3课时。
四、教学方法 讲述法、谈话法。
五、教具准备
豌豆种子两对相对性状的遗传实验挂图，豌豆两对等位基因的遗传挂图，分别标有Y、y和R、r等基因的染色体模型(硬纸板自制)。上述图解及板书，有关习题可由银幕显示，多媒体教学器材。
六、学生活动设计
1．学生弄清孟德尔两对性状的遗传实验中的两对相对性状指哪两对？加深对相对性状概念的理解。
2．学生分析F1代为什么只有黄圆一种性状？
3．学生分析F2代四种表现型及比例为9:3:3:1的原因。
4．根据F2的基因型，写出其表现型及比例。
5．学生分析F2出现新类型的原因。
6．学生作测交及其结果的遗传图解。
7．学生分析自由组合规律的两对性状中的每一相对性状单独遗传时是否还遵循分离规律。并归纳出原因。
8．学生自行列表比较分离规律和自由组合规律。
9．学生总结分别位于不同染色体上的等位基因从一对到n对的遗传过程中的配子、基因型、表现型及比例的规律。
10．学生在教师引导下，做杂交育种的遗传图解。
11．学生做有关自由组合的遗传图解。
七、教学步骤
第一课时
(一)明确目标
银幕显示使学生明确本堂课应达到的教学目标。
了解孟德尔两对相对性状的遗传实验过程及结果。理解孟德尔对自由组合现象的解释及有关遗传图解。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引言，孟德尔发现并总结的基因的分离规律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，但任何生物都不是只有一种性状，而是具有多种性状，如豌豆在茎的高度上有高，有矮；在花的颜色上有红花，有白花；在种子的颜色上有黄，有绿；在种子的形状上有圆形，有皱缩；那么，当两对或两对以上的相对性状同时遗传时，它们又是遵循怎样的遗传规律呢？孟德尔通过两对相对性状的遗传实验，总结出了基因的自由组合规律。
l．两对相对性状的遗传实验
教师出示豌豆种子两对相对性状的遗传实验的挂图，讲解实验过程之后，教师提出以下问题：
(l)两对相对性状指哪两对？
要求学生弄清相对性状的概念，只有同一生物的同一性状的不同表现类型才叫相对性状，不要把黄与圆，绿与皱当成了相对性状。
(2)F1代为什么只有黄圆一种性状？
要求学生初步学会分析性状的显、隐性。
(3)F2代为什么会出现两种新性状，即绿圆与黄皱，而且四种表现的比值为9:3:3:1？
任学生去展开想象，自由回答，教师不要忙于对谁对谁错作评判，待有几种不同的答案后，教师说，让我们听听孟德尔是怎样解释的。
教师强调：
(1)黄和绿、圆和皱这两对相对性状，是由两对等位基因所控制的，这两对基因又分别位于不同的同源染色体上。
(2)黄和绿由等位基因Y和y控制，圆和皱由另一对同源染色体上的等位基因R和r控制。两亲本基因型为YYRR、yyrr，它们产生的配子分别是YR和yr，F1的基因型为YyRr。这也是为什么F1表现为黄圆的原因，教师边讲边画下列遗传图解。(也可以在银幕上逐条显示)
现在，重要的是F1YyRr会产生些什么类型的配子。
大家知道，配子是经过减数分裂产生的。在减数分裂过程中，同源染色体要分开，等位基因随之分离，而非同源染色体在配子形成过程中可以自由组合。位于这些染色体上的非等位基因也随之自由组合，产生四种类型且数量相等的配子。即YR、Yr、yR、yr。(讲解同时，教师利用自制的分别标有Y、y和R、r的染色体模型，演示它们的分离和自由组合。)
在学生弄清4种类型配子来历的情况下，再讲孟德尔对组合现象的解释。(示豌豆两对等位基因的遗传图解。)
2．对自由组合现象的解释
教师讲解遗传过程，着重讲解F1→F2的遗传
强调并板书
其中，黄圆和绿皱为亲本类型，黄皱和绿圆为重组类型。各种表现型中，纯合体都只有一个，教师利用挂图讲解，并指明它们在图中的位置。到现在，大家该知道F2出现两种新类型的原因了吧。教师请学生回答，要求答出是基因重组的结果。
(三)总结、扩展
总结两对等位基因的遗传：
F2代 16种结合方式 9种基因型 4种表现型 比例9:3:3:1
问： 1．如果是位于不同的同源染色体上的三对等位基因AaBbCc，F1产生多少种配子？
2．如果基因型为AaBb的一个精原细胞，经减数分裂，能产生多少种配子？如果是一个卵原细胞呢？
(答案：1．8种；2．2种、1种。)
(四)布置作业
思考题：F1能不能产生Yy或Rr等类型的配子，为什么？
F1产生4种配子的根本原因是什么？
(五)板书设计
(二)基因的自由组合规律
1．两对相对性状的遗传实验
2．对自由组合现象的解释
第二课时
(一)明确目标
多媒体银幕上显示本堂课的教学目标。
理解测交实验，进一步了解科学研究的一般方法。理解自由组合规律，了解分离规律与自由组合规律的区别和联系。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
复习提问：
孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F2的结合方式，基因型和表现型的数量，以及表现型的比例？
讲授新课：
引言
孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1代只有一种表现型，F2出现四种表现型，比例为9:3:3:1，孟德尔用基因的自由组合作了解释，要确定这种解释是否正确，该怎么办？
要求学生回答出：测交。
(3)测交
问：什么叫测交？这里具体应是谁和谁交？
请一位学生到黑板上写出测交及其结果的遗传图解。
这是根据孟德尔对自由组合现象的解释，从理论上推导出的结果。如果实验结果与理论推导相符，则说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论推导是错误的，实践才是检验真理的唯一标准。孟德尔用F1作了测交实验，实验结果完全符合他的预想。证实了他的理论推导的正确性，在这种情况下，下一步该怎么办？(学生回答，上升为理论)。这个理论就是基因的自由组合规律。
4．基因的自由组合规律(独立分配规律)
教师总结两对相对性状的遗传，提出基因的自由组合规律，之后，请学生提炼自由组合的实质，要求学生答出，非同源染色体上的非等位基因自由组合，然后教师板书。
问：为什么要强调是非同源染色体上，启发学生逆向思维，如果在同一同源染色体上的非等位基因能不能自由组合？
教师板画：
问：这些基因哪些能自由组合，哪些不能自由组合？原因？加深学生对非同源染色体的理解。
分离规律研究一对相对性状，自由组合规律研究两对相对性状，自由组合规律是否与分离规律完全无关呢？请学生对遵循自由组合规律的两对性状中的每一相对性状单独分析。
要求学生得出结果：
粒形：圆:皱=3:1
粒色：黄:绿=3:1
结论：每一对等位基因的传递仍然遵循分离规律，分离规律是自由组合规律的基础。
原因：(要求学生总结)在减数分离过程中，同源染色体仍然要分开，等位基因仍要分离，只有非同源染色体上的非等位基因才自由组合。
那么，基因的分离规律和自由组合规律有哪些区别和联系呢？(请学生自行列表比较，在综合几位学生回答的基础上，得出下表，在银幕显示。)
(三)总结、扩展
孟德尔通过两对相对性状的遗传实验，总结出基因的自由组合规律，其实质是在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，由于等位基因都要随同源染色体分开，因此，它们每一对等位基因的遗传仍遵循分离现律。
但位于一对同源染色体的非等位基因则不能自由组合，它们在遗传过程中遵循连锁互换规律，教师简略介绍摩尔根的连锁与互换规律。
(四)布置作业
在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，后代出现的重组类型中，能够稳定遗传的个体约占总数的 [ ]
A．1/4 B．l/8 C．3/8 D．3/16
(五)板书设计
3．测交
证明了孟德尔对自由组合现象的解释的正确性。
4．基因的自由组合规律(独立分配规律)
实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
第三课时
(一)明确目标
多媒体银幕显示本堂课教学应达到的目标。
理解自由组合引起生物变异的原因。
理解在杂交育种中，利用基因的自由组合引起基因重组的育种方法
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
复习提问：
基因的自由组合规律的实质是什么？
讲授新课：
引 言：孟德尔花了这么多功夫发现的基因的自由组合规律，它在理论和实践上有什么用处呢？
5．自由组合规律在理论上和实践上的意义
(1)理论上
生物在减数分裂、产生配子的过程中，等位基因要分离，非同源染色体上的非等位基因要自由组合，再加上配子之间的随机结合，导致了基因的重组。基因能够控制性状，基因的重组，必然导致性状的重组，这样，后代出现了亲代所没有的性状，也就是出现了变异。(板书，生物变异的原因之一。)如：黄圆×绿皱，F2代出现了黄皱和绿圆。生物中控制性状的基因的数量是极其巨大的，每条染色体上都有多个基因，这些基因很多呈杂合状态，这样，由于基因的自由组合导致基因重组、就可能产生极其多样的基因型的后代来。
为了说明这个问题，请同学们总结下表的问题。
上表各项内容，由师生边总结边填写，必要的地方，如(3:1)2 =9:3:3:1的由来，教师加以一定的说明。
问：基因型为AabbCc的生物产生几种类型的配子？(有人答8种，有人答4种)请大家写一写，到底有几种？(写出的结果证明只有4种)为什么会只有四种，请大家注意，我们说的几对是指几对等位基因，在AabbCc里，有几对等位基因？两对。当然只有4种配子了。
根据上表，人的染色体有23对，一对染色体只取一对等位基因，它们自由组合的结果，后代的表现型则为223=8388608种，所以“一母生九子，九子各不同”，这也说明了世界上的生物为什么具有如此的多样性。生物变异的原因还有基因突变和染色体变异。
(2)育种上
每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，该有多好。如果控制这些性状的基因分别位于不同的同源染色体上，基因的自由组合就能帮助我们实现这一美好愿望。
请学生思考：怎样才能获得既抗倒伏，又抗锈病的小麦，让每一个学生动手做题，教师检查、引导，学生做完后，请学生谈自己的做法。可能有二种做法。
自交后代不性状分离为纯合体，留下做种，自交后代性状分离者，为杂合体，淘汰。
两种方法，都得到了相同结果，但哪一种方法最好呢？为什么？学生应回答，第一种，因为少花一年时间，缩短了育种年限。
通过这道练习题，同学们该知道如何利用基因的自由组合使基因重组去育种了，这种育种方法，叫杂交育种。
(三)总结
在生物遗传的过程中由于非同源染色体上的非等位基因的自由组合及不同基因类型的雌雄配子的随机结合，造成基因的重新组合，从而使后代的性状也发生重组。出现了新的类型。这种变异的原因就是基因重组，实践上，我们也可以让位于不同的同源染色体上的非等位基因所控制的优良性状重组，以培养良种，这种种方法叫杂交育种，它的理论基础就是基因的自由组合规律。
自由组合规律不只适用于二对等位基因，只要分别位于不同的同源染色体上的多对非等位基因，都适用。
(四)布置作业
讲解根据后代表现型推亲代基因型的方法(推论方法见参考资料)。
(五)板书设计
5．自由组合规律在理论和实践上的意义
(l)理论上 生物变异的原因之一
(2)实践上 杂交育种
八、参考资料
遗传的染色体学说
又称“基因学说”。1909年，美国细胞学家萨顿和德国胚胎学家博韦里各自在研究了减数分裂过程中染色体行为与遗传因子之间的平行关系之后，提出遗传因子位于染色体上的假说。后来，摩尔根及其同事通过果蝇实验，证实了这个假说。1926年，摩尔根发表《基因论》，使遗传的染色体学说得以确立。
遗传的染色体学说的核心思想是：基因是位于染色体特定位置的遗传单位。要点是：个体上的种种遗传性状都起源于染色体上成对的基因，这些基因互相联合，组成一定数目的连锁群；在生殖细胞成熟时，每对等位基因依孟德尔第一定律彼此分离，于是每个生殖细胞只含一组基因；不同连锁群内的基因依孟德尔第二定律而自由组合；两个相对连锁群的基因之间有时也发生有秩序的互换，而且互换率证明了每个连锁群内的基因是呈直线排列的，以及各个基因之间在染色体上的相对位置。
推测基因型常用的方法
首先将两个相对性状分解为两个一对相对性状，从而化难为易。
第一种方法，根据后代比数推论，如第四组合，子代黑：白=(10+4)：(11+3)=1:1，黑对白是显性，故可推断亲代黑色为杂合体(即Cc)；子代粗糙：光滑=(11+10):(4+3)=3:1，可推断亲本均为杂合体(即Rr)，因此，两亲本的基因型为CcRr和ccRr。
第二种方法：根据后代有无隐性类型推论，如第四组合，根据显隐关系，可把亲本基因型暂写为C—R—和ccR—，从黑白这对性状看，后代有白色这一隐性性状出现，两亲本必都有c。从粗糙、光滑这对性状看，后代有光滑这一隐性性状出现，也可推论两亲本必有r，因此，可得两亲本基因型为CcRr和ccRr。
基因在减数分裂过程中的自由组合 在讲述产生四种配子的原因时，教师可根据学生的素质情况，随机讲授如下内容：
出示YyRr在减数分裂过程中，基因随染色体自由组合的活动图或银幕显示用多媒体制作的活动画面。
当多个细胞减数分裂时，有两种排列情况存在，可能性相同，这样，产生了4种类型，且数量相等的配子，即YR、Yr、yR、yr。
基因的自由组合规律 教案（二）
教学目标
1．使学生理解基因的自由组合规律的内容和本质。练习提出假设，并设法求证的科学研究方法。掌握运用分离规律和自由组合规律分析问题的方法。
2．通过介绍孟德尔发现遗传规律的过程，使学生了解孟德尔在遗传学实验中是如何运用科学的思想方法揭示遗传规律的，从而对学生进行科学方法的训练。通过由“简”到“繁”，再由“繁”到“简”的安排，培养学生分析综合的思维能力和逻辑推理能力。
3．通过对两对相对性状遗传实验现象的分析，使学生学会透过遗传现象去分析遗传的本质，对学生进行“现象与本质关系”的哲学观点教育，使学生能够运用哲学观点分析事物规律。
重点、难点分析
1．自由组合规律是遗传学的第二基本规律。掌握这一基本规律，对于学生深刻理解有性生殖过程中的染色体行为具有非常重要的意义。在介绍基因的自由组合规律时重点有三：
(l)通过介绍孟德尔进行的两对相对性状的豌豆杂交实验，使学生理解基因的自由组合规律的本质。
(2)通过介绍孟德尔是如何着手分析纷繁复杂的遗传现象的，对学生进行科学思想方法的教育。
(3)对自由组合规律本质的理解，取决于对有性生殖过程中由于染色体的行为变化而引发的配子类型、合子类型的理解。因此，在本课题中配子类型、合子类型的计算也是一个重点。
2．由于配子类型、合子类型的计算涉及到减数分裂、受精过程的知识，如果前面的知识留有漏洞或学生没有真正理解，这部分内容就会成为难点。要突破难点，就要及时把有关内容与减数分裂中的染色体行为联系起来，在不断复习中逐步前进，达到对难点的突破。
教学过程设计
本课题参考课时为二课时。
第一课时
1．为让学生乐于接受，易于接受，教学时可以先把课文中两对相对性状的杂交实验分解，分步提供给学生。
(1)当用黄豌豆与绿豌豆进行杂交的板书出现在黑板上以后，教师问：“怎样才能知道这一对相对性状中哪一个是显性性状？”学生自然会回答：“在F1代中表现出来的性状是显性性状”。教师接着再问：“关于豌豆颜色的性状会在第几年表现出来？”借此机会就可以把前面的讲过的有关“种子的性状在当年就可以见到”的内容复习、巩固一遍。“杂合体的种子种下去，后代将出现什么样的性状分离比？”
(2)在对这个问题有了令人满意的答案以后，教师在原有一对相对性状的基础上就可以再增加一对相对性状(如：豌豆的圆滑的种子对皱缩的种子)。“关于一对相对性状的遗传学实验大家已经熟悉了。现在我们再增加一对相对性状，使这个实验成为具有两对相对性状的遗传学实验。大家看看应该如何做？对于这个实验的结果，你预计会是什么样？”这时应给学生留出议论、思考的时间，(教师在此期间板书)然后转入下一阶段的学习活动。
2．在亲本的两对相对性状杂交实验的问题提出以后，对于“如何做”已不是要重点解决的问题。这一阶段要解决的是如何分析配子的基因型种类并对F2代的表现型作出预测。
当豌豆子一代的性状(黄圆)在黑板上出现以后，学生自然会说：“在子一代中表现出的性状就是显性性状。”这时因为有两对相对性状，教师要追问一句：“在这种情况下，谁对谁是显性性状？(是黄对绿是显性？还是黄对皱缩是显性？)”因为这时出现了两对相对性状，在这里有必要让学生明确：“显性和隐性是关于生物同一特性的不同类型而言的，不能把不同的特性混在一起谈显、隐性关系。”
对“如何分析F1产生配子的基因型种类？”的问题，学生的思路应该会想到“同源染色体上的等位基因分离”。但是“分别控制两对相对性状的、在两对同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中如何遗传呢？”这时教师可以向学生交待一下：“这样的两对基因称为非同源染色体上的非等位基因。”对“非同源染色体上的非等位基因的遗传”问题，学生仅凭脑子想，往往很难想出结果。这时教师可以同时请两个学生到黑板上来画“一个含有两对同源染色体的原始生殖细胞，经过减数分裂形成的配子时可能含有非同源染色体的情况。”其他学生在下面自己画。在这个要求下，因为要求是画一个细胞，所以一个学生应该只能画出一种可能──两种类型。如画多了，教师要指出他审题不细。实则对全班学生既是个提醒，也是对前面内容的巩固。不管这两个学生画出的配子是否包含了配子含有非同源染色体的四种类型，教师都应问其他学生“非同源染色体还有没有其他的分法？”因为会有一些学生感到困难，在得到“没有其他的分法了”的答复之后，教师可以给学生介绍一下用分枝法分析配子类型的方法。具体方法是：教师先用分枝法画出两对同源染色体在配子中的组合情况(详见课后小资料)，再与刚才提问的两名学生画出的两对同源染色体在配子中的组合情况对照，相符合后，继续画出三对同源染色体在配子中的组

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