《基因的显性和隐性》教学设计

内容简析

本节主要内容是控制生物相对性状的一对基因是如何表达的。引导学生理解孟德尔研究豌豆性状表现出的规律来推测基因控制性状表达的规律，通过对其他性状表现和基因的关系的分析，学生可认识到这一现象是普遍存在的，能够让学生简而明地理解生物遗传的实质，为后面学习人的性别遗传和生物的变异奠定基础，从而形成辩证的用科学方法解释生命科学问题的态度。禁止近亲结婚是对基因的显性和隐性的进一步认识，通过对具体事例分析，使学生认识到对生命来说，这是使人类健康发展、社会进步的一项重要举措，科学与生活是紧密联系，使学生更加关注社会，关注生活，关注科学。

目标定位

知识目标：1.举例说出相对性状与基因的关系;

2.描述控制相对性状的一对基因的传递特点;

3.说明近亲结婚的危害。

能力目标：1.通过对孟德尔豌豆杂交实验的分析，培养学生思考推理能力;

2.并尝试通过基因显隐性的原理来解释现实生活中的遗传现象。

情感目标：增强实事求是的科学态度和运用科学方法解释生命科学的有关问题。

方法阐释

通过回顾一种性状是由一对基因控制的，父母通过精子和卵细胞，分别将一对基因的一个传给了受精卵，这样子代的体细胞中，控制一种性状的基因仍然是一对（一条来自父亲，一条来自母亲），引出单看基因的传递过程。在此基础上，提出本节要研究的问题，即控制相对性状的一对基因之间的关系问题，要通过实验证实，而不能靠猜测。接下来介绍孟德尔，豌豆的闭花传粉，孟德尔所做的豌豆杂交实验的现象，引起学生的求知欲，设计四个问题，让学生逐一问题分组讨论，教师参与到学生讨论中，帮助学生理解基因的显性和隐性及遗传规律。再次，分析常见双眼皮单眼皮的遗传现象，加深学生对基因的显性和隐性及遗传规律的理解。最后，通过白化病家庭，达尔文或摩尔根的家庭悲剧，使学生理解禁止近亲结婚的道理；通过介绍其他隐性遗传病和观看色盲检测图谱，教育学生学会正确对待有遗传缺陷的人。

教学流程

[课前准备]

课前布置学生调查孟德尔生平和遗传病。

环节一：创设情境，导入新课

教师出示事例：《青岛早报》上最新报道：“五岁袖珍女身高54厘米”，父亲几乎可以把她装进口袋里，怀疑近亲结婚所致。

师：一种性状是由一对基因控制，若父母的一对基因分别AA和aa，那么孩子的基因是什么？

生：根据图片，说出父母分别产生精子和卵细胞后，结合形成受精卵传递的过程

父亲：AA        A

母亲：aa        a             A a

父母把一对基因中的一个传给受精卵，所以孩子的体细胞中的一对基因仍然是一对，而且一个来自父亲，一个来自母亲。

师：人的舌头有的能够卷，有的不能，为什么？我们假设父亲是卷舌，由基因AA控制，母亲的舌头不能卷，由基因aa控制，那么他们的孩子的舌头是？

生：卷舌、不卷舌

师：上述仅靠推测不够，我们来研究一下，找找答案。

[学生汇报讨论的情况]

[设计意图]充分利用学生关心热点新闻的心理，调动学生学习积极性和自觉性，激发学生的兴趣。选取与本节有关的热点新闻，有效地帮助学生开启思维、引发联想、激起探究欲望。

环节二：探究新知，合作共享

一、基因的显性和隐性

引导学生阅读教材，了解生物遗传学研究的科学史，熟悉科学家孟德尔研究的基本过程和他最终得出的结论。重要的是掌握研究的方法和科学推理的思维过程及获得成功的宝贵经验（如实验材料的选择和统计方法的运用）。

师：有一位专门研究基因与性状的伟大人物，他就是孟德尔，课前我布置了查找关于这位科学家的生平，同学们，调查了吗？好，现在我们汇报。

生：现代遗传学的创始人孟德尔于１８２２年７月２２日出生在奥地利的一个农民家庭。他自幼就对大自然有浓厚的兴趣，经常跟着父亲种田，跟着母亲在花园里劳动、栽培各种花草。孟德尔看到很多植物由两片小叶子逐渐长大，然后开花、结果，他就想：为什么麦子的种子种在地里，长出来的一定是麦子，葱的种子一定生葱由于从小就受到大自然的熏陶，他掌握了不少植物栽培和管理等方面的知识。

生：我调查的内容是： 1865年，孟德尔总结出著名的遗传规律，并且在布尔诺自然科学学会宣读了他的论文《植物杂交试验》，但是没有引起科学界的注意。第二年，他又在学会的杂志上发表了他得到的试验结果。孟德尔还把一份论文寄给了遗传学家尼基利。尼基利虽然读了孟德尔的论文，但是看不懂，因此无法估计孟德尔发现的重要性，致使孟德尔的论文在此后30年中未被科学界所知。

生:：上小学和中学时，因为家境贫寒，他常常衣衫褴褛，忍饥挨饿。但他仍然以坚强的毅力克服困难，勤奋努力地学习。 上大学是孟德尔妹妹特洛西亚把自己的嫁妆费拿出来，才使孟德尔交了学费。就这样，１８４０年，孟德尔终于进入了奥尔米茨大学神学院。 在大学里，孟德尔博览群书，学习了数学和物理学等自然科学知识，他的视野和知识面更宽广了，为他以后从事遗传学研究工作打下了坚实的基础。２１岁那年，孟德尔从神学院毕业了。历经生活磨难的孟德尔，必须找一个饭碗，他进了布隆修道院，当上了一名修士。 孟德尔一边从事神职工作，一边在后花园里进行生物遗传实验，他试图找到生物性状遗传的秘密。８年以后，他用豌豆进行的杂交试验，终于揭开了生物一代与一代之间又像又不像这一大自然的奥秘，这就是著名的孟德尔遗传学定律。

[师生分析研究]

师：孟德尔研究豌豆的相对性状是什么？

生：豌豆高矮、皱滑、颜色等

师：让我们来看看这个研究过程，以高豌豆和矮豌豆为例子，如果控制高豌豆的一对基因是AA，控制矮豌豆的基因是aa，两种杂交豌豆表现出来的性状是？基因组成是？

生：可以从书上得到启示，杂种豌豆高度和上代高豌豆一样，基因组成是Aa。

师：为什么杂交豌豆只表现出高的性状？

[学生阅读教材的有关部分，然后小组自主讨论]

（为了使学生自始至终有线索的逐步把握性状和基因的关系，这里老师可以边画出遗传图谱，即父母把各自基因传给下一代的过程，使学生建立基因与性状关系的直观印象）

生：相对性状有显性性状和隐性性状之分，豌豆的高和矮，高是显性性状，矮是隐性性状，杂交后代只表现高的显性性状，而不表现矮的性状。

师：显性性状是指在亲代都是纯合的情况下，杂交第一代表现出来的性状是显性性状，没有表现出来的性状是隐性性状。

生：性状是由基因控制，隐性性状基因是两个小写字母表示，如dd；显性性状基因组成DD或Dd，Dd只表现显性基因D控制的性状，而d控制的性状不表现。

师：显性基因和隐性基因之间的关系我们可以这样来比喻：

（显性基因）A：老虎  （隐性基因）a：猴子

俗话说：山上有老虎，猴子难称王；山上无老虎，猴子称大王。

[设计意图]把显性基因比喻成老虎，把隐性基因比喻成成猴子，双眼皮-——显性性状——由显性基因A（老虎）控制，单眼皮——隐性性状——由隐性基因a（猴子）控制，当基因组成为AA：双眼皮；Aa：双眼皮；aa：单眼皮（山中无老虎，猴子称霸王），通过这样的例子让学生认识和理解基因的显性和隐性。

[此时也可以设计一个活动帮助理解显性和隐性：红色的塑料板和透明的塑料板各1对，若两个红色，一个红的和一个透明的在一起，都会显现红色，只有两个透明的在一起，才能显现透明。帮助学生理解显性和隐性的关系。]  

师：杂种高豌豆（Dd）种下去之后，后代为什么高的多矮的少呢？

此时，学生先自己思考尝试写出遗传过程，然后小组讨论作汇报。

生：杂种高豌豆杂交后的基因组成有：DD、Dd、Dd、dd，分别表现为高，高，高，矮。

（为了把学生说的过程更加形象化，老师可以课件配合，将学生思路展示出来，利于同学的判断）

生：只有dd两个隐性基因控制的性状表现为矮，高和矮的比例为3：1

（这样在孟德尔试验分析的过程中，学生通过问题引导，自主讨论，积极解答，老师指导，认识到基因遗传及控制性状表现的规律，充分体现了学习的严谨性、科学性）

师：那么父亲是卷舌，母亲不卷舌，他们的孩子舌头是？为什么？

生：孩子的舌头是卷舌，因为父亲是卷舌，由AA控制，母亲不能卷舌，由aa控制，他们生下的孩子是Aa，应该表现A控制的性状而不表现出a控制的性状。

师：同学们分析得太好了，说明你们已经是一个小小科学家了

（为使学生能够把生物学学习与生活联系起来，我课前布置了调查家庭中父母的眼睛是双眼皮、单眼皮，）

师：若控制双眼皮的基因是显性的，用“A”表示；控制单眼皮的基因是隐性的，用“a”表示，那么为什么自己是单眼皮或双眼皮？

生：在黑板上或利用实物投影展示出来并描述出遗传过程，我父亲是单眼皮，母亲是单眼皮，所以我的基因组成只能是两个隐性基因，所以我是单眼皮，因为两个隐性基因只能表现出隐性性状。

生：我是单眼皮，我父亲是双眼皮，母亲也是双眼皮，父亲一定是Aa，而不可能是AA，母亲是Aa，也不可能是AA，所以生下的孩子中有1/4的概率是aa，表现单眼皮，正是我。

生：我父亲是双眼皮，母亲是单眼皮，我是单眼皮，父亲一定是Aa，而不可能是AA，母亲是aa，所以生下的孩子中单眼皮的概率是1/2，双眼皮是1/2。

师：你们分析的对，这里是不是有些规律可循？

生：父母都是单眼皮，生下的孩子不会是双眼皮。父母任何一方是双眼皮，一方是单眼皮，生下的孩子单眼皮的比率是100%或50%等等。

（教师让学生归纳出控制人眼皮基因的6种组合形式，即AAxAA，AAxAa，AaxAa，AAxaa，Aaxaa，aaxaa；并归纳出子代眼皮的性状比例）

师：现在我们一起来分析下面的问题，你能解释吗？已知面颊上有酒窝与无酒窝是一对相对性状，决定有酒窝的基因（D）是显性基因，决定无酒窝的基因是（d）隐性基因，请问，一对无酒窝的夫妇能生育出有酒窝的子女吗？为什么？

生：不会有，无酒窝的夫妇基因组成是dd，所以生下的孩子基因来自父母，因此基因组成dd，表现为无酒窝。

师：在人群中，生来就惯用右手与生来就惯用左手（不包括后天的矫正和练习）是一对相对性状，父亲惯用左手，母亲惯用右手，他们生的孩子也是惯用右手。请问孩子的细胞内有控制惯用左手的基因吗？

生1：因为此题没有给出用左手和用右手，谁是显性的，所以应有两种可能。

生2：甲：假设惯用左手为显性，惯用右手为隐性，他们生的孩子惯用右手，孩子的基因组成肯定为两个隐性基因，所以孩子的细胞内没有控制惯用左手的基因，

生3：若惯用左手为隐性，母亲惯用右手为显性，他们生的孩子是右手，因为孩子的基因中一半基因来自父亲，一半来自母亲，所以孩子含有左手的基因，只是未表现出隐性性状来。

师：很好，以上我们了解了关于基因控制性状表现的规律。若A为 显性，a为隐形，当AA或Aa时表现出显性性状，当aa时表现出隐性性状。

[设计意图]此分析的过程中重在促使学生的思维逐步从感性向理性的转变，尤其对于引导学生逻辑推理，形成良好的思维习惯发挥了积极作用。再辅之以遗传问题练习的训练，对提高学生分析问题、解决问题的能力有较大的好处。

二、遗传病与近亲结婚

教师通过展示人类多种遗传病的图片资料，如白化病孩子，出示摩尔根或达尔文的婚姻悲剧，讲解达尔文（或摩尔根）都是近亲结婚的受害者，介绍“傻子村”的遗传病事实。出示色盲检测图谱，检验学生的色觉。理解当近亲结婚后，隐性致病基因相遇的机会大增，患病的机会高。从而使学生认同我国婚姻法规定禁止近亲结婚的道理。

师：禁止近亲结婚是我国婚姻法规定的，为什么我们的婚姻法中做出这样的规定？

生：这样可避免生下带病的不健康的孩子

师：对，请看这张图片上的孩子。这是一个患有先天性愚型症患者，这种病人的患病特征主要是天生智力底下，发育迟缓，坐立走都很晚，只会说“爸“妈“单音节词，有的缺少抽象思维的能力。这种疾病是天生的，叫做遗传病，目前，已经了解的人类遗传病有4000余种，如白化病，色盲、血友病等，这些病的孩子的父母可能是正常的。那么，患者患病的原因到底是什么？

生：通过读书我们知道，携带致病基因的人并不一定表现出遗传病，如由隐性基因引起的遗传病，但这种基因又可能传递给下一代。血缘关系远，具有相同致病基因的可能性比较小，而近亲结婚，婚配的双方遗传基因相近。婚后所生子女的遗传病的可能性就大。

师：（出示摩尔、达尔文的照片），摩尔根与他的表妹结婚后生下了有病的孩子，达尔文也有类似的不幸。

生：根据资料统计发现，近亲结婚，如表兄妹、表姐弟结婚，婚后所生子女遗传病发生的几率高于非近亲结婚。如白化病，近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的13.5倍；全色盲，近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的17.9倍。我们国家某地有一个山村，由于近亲结婚的人多，出现了许多傻子，被称为“傻子村”。 以前，遗传病一般是无法治疗的。随着科学技术的发展，科学家们正在力图使发生变化的遗传物质恢复正常的活动来治疗某些遗传病。但目前大多数遗传病仍然不能治疗。

师：说得很好，同学们调查的非常认真，也很详细。近亲，血缘关系近，婚配双方携带相同的隐性致病基因在后代纯合的几率增多，因此后代遗传病的发病率比自然婚配的高。那么用你们学的知识能否分析一下红楼梦中的贾宝玉和林黛玉，他们能够结婚吗？

生：林黛玉是贾母的外孙女，贾宝玉是贾母的孙子，也就是说林黛玉的妈妈和贾宝玉的爸爸是兄妹，所以他们是近亲，不能结婚，也不允许相爱，所以这可以说是个悲剧。

[设计意图]提出我国婚姻法中禁止近亲婚配的规定引发学生讨论，列举一些古今实例让学生了解近亲结婚将会给家庭和社会带来影响，从而达到认同的目的。

环节三：课堂小结，交流感想

师：这节课，我们初步了解了基因是怎样决定生物具体的性状的，这可以帮助我们解释一些遗传现象。我们也初步了解了国家规定近亲禁止结婚的原因和意义。生物性状的遗传是很复杂的，也是很有趣味的，在这里我们只是学习了最基本的知识。有关这方面的知识，我们在高中还会继续学习。同学们如果有兴趣，可以阅读些有关的书籍，也可以向老师或有关人员请教。