基因的顯性和隱性教學(xué)設(shè)計(jì)

1、1/ 12基因的顯性和隱性教學(xué)設(shè)計(jì)劉光堯 2011 年 4 月 12 日內(nèi)容簡析本節(jié)主要內(nèi)容是控制生物相對性狀的一對基因是如何表達(dá)的。引導(dǎo)學(xué)生理解孟德爾研究豌豆性狀表現(xiàn)出的規(guī)律來推測基因控制性狀表達(dá)的規(guī)律，通過對其他性狀表現(xiàn)和基因的關(guān)系的分析， 學(xué)生可認(rèn)識到這一現(xiàn)象是普遍存在的，能夠讓學(xué)生簡而明地理解生物遺傳的實(shí)質(zhì)，為后面學(xué)習(xí)人的性別遺傳和生物的變異奠 定基礎(chǔ)，從而形成辯證的用科學(xué)方法解釋生命科學(xué)問題的態(tài)度。禁止近親結(jié)婚是 對基因的顯性和隱性的進(jìn)一步認(rèn)識， 通過對具體事例分析，使學(xué)生認(rèn)識到對生命 來說，這是使人類健康發(fā)展、社會進(jìn)步的一項(xiàng)重要舉措，科學(xué)與生活是緊密聯(lián)系，使學(xué)生更加關(guān)注社會，關(guān)注生

2、活，關(guān)注科學(xué)。目標(biāo)定位知識目標(biāo)：1.舉例說出相對性狀與基因的關(guān)系；2. 描述控制相對性狀的一對基因的傳遞特點(diǎn)；3. 說明近親結(jié)婚的危害。能力目標(biāo)：1.通過對孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的分析，培養(yǎng)學(xué)生思考推理能力；2.并嘗試通過基因顯隱性的原理來解釋現(xiàn)實(shí)生活中的遺傳現(xiàn)象。情感目標(biāo)：增強(qiáng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和運(yùn)用科學(xué)方法解釋生命科學(xué)的有關(guān)問 題。2/ 12方法闡釋通過回顧一種性狀是由一對基因控制的，父母通過精子和卵細(xì)胞，分別將一 對基因的一個傳給了受精卵， 這樣子代的體細(xì)胞中， 控制一種性狀的基因仍然是 一對（一條來自父親，一條來自母親） ，引出單看基因的傳遞過程。 在此基礎(chǔ)上， 提出本節(jié)要研究的問題， 即

3、控制相對性狀的一對基因之間的關(guān)系問題， 要通過實(shí) 驗(yàn)證實(shí)，而不能靠猜測。接下來介紹孟德爾，豌豆的閉花傳粉，孟德爾所做的豌 豆雜交實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，引起學(xué)生的求知欲，設(shè)計(jì)四個問題，讓學(xué)生逐一問題分組討 論，教師參與到學(xué)生討論中，幫助學(xué)生理解基因的顯性和隱性及遺傳規(guī)律。再次，分析常見雙眼皮單眼皮的遺傳現(xiàn)象，加深學(xué)生對基因的顯性和隱性及遺傳規(guī)律的 理解。最后，通過白化病家庭，達(dá)爾文或摩爾根的家庭悲劇，使學(xué)生理解禁止近 親結(jié)婚的道理；通過介紹其他隱性遺傳病和觀看色盲檢測圖譜，教育學(xué)生學(xué)會正 確對待有遺傳缺陷的人。教學(xué)流程 課前準(zhǔn)備 課前布置學(xué)生調(diào)查孟德爾生平和遺傳病。環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課教師出示事例：

4、青島早報(bào)上最新報(bào)道：“五歲袖珍女身高 54 厘米”，父親幾乎可以把她裝進(jìn)口袋里，懷疑近親結(jié)婚所致。師：一種性狀是由一對基因控制，若父母的一對基因分別 AA 和 aa,那么孩 子的基因是什么？3/ 12生：根據(jù)圖片，說出父母分別產(chǎn)生精子和卵細(xì)胞后，結(jié)合形成受精卵傳遞的過程父親： AAA母親： aaaA a父母把一對基因中的一個傳給受精卵， 所以孩子的體細(xì)胞中的一對基因仍然是一對，而且一個來自父親，一個來自母親。師：人的舌頭有的能夠卷，有的不能，為什么？我們假設(shè)父親是卷舌，由基 因 AA 控制，母親的舌頭不能卷，由基因 aa 控制，那么他們的孩子的舌頭是？生：卷舌、不卷舌師：上述僅靠推測不夠，我們

5、來研究一下，找找答案。 學(xué)生匯報(bào)討論的情況 設(shè)計(jì)意圖充分利用學(xué)生關(guān)心熱點(diǎn)新聞的心理，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自覺 性，激發(fā)學(xué)生的興趣。選取與本節(jié)有關(guān)的熱點(diǎn)新聞，有效地幫助學(xué)生開啟思維、引發(fā)聯(lián)想、激起探究欲望。環(huán)節(jié)二：探究新知，合作共享一、基因的顯性和隱性引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，了解生物遺傳學(xué)研究的科學(xué)史，熟悉科學(xué)家孟德爾研 究的基本過程4/ 12和他最終得出的結(jié)論。重要的是掌握研究的方法和科學(xué)推理的思維 過程及獲得成功的寶貴經(jīng)驗(yàn)（如實(shí)驗(yàn)材料的選擇和統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用）。師：有一位專門研究基因與性狀的偉大人物，他就是孟德爾，課前我布置了 查找關(guān)于這位科學(xué)家的生平，同學(xué)們，調(diào)查了嗎？好，現(xiàn)在我們匯報(bào)。生：現(xiàn)代遺

6、傳學(xué)的創(chuàng)始人孟德爾于1 822年7月22日出生在奧地利的一 個農(nóng)民家庭。他自幼就對大自然有濃厚的興趣，經(jīng)常跟著父親種田，跟著母親在 花園里勞動、栽培各種花草。孟德爾看到很多植物由兩片小葉子逐漸長大， 然后 開花、結(jié)果，他就想：為什么麥子的種子種在地里，長出來的一定是麥子，蔥的 種子一定生蔥 由于從小就受到大自然的熏陶，他掌握了不少植物栽培和管理等 方面的知識。生：我調(diào)查的內(nèi)容是：1865 年，孟德爾總結(jié)出著名的遺傳規(guī)律，并且在布爾 諾自然科學(xué)學(xué)會宣讀了他的論文植物雜交試驗(yàn)，但是沒有引起科學(xué)界的注意。第二年，他又在學(xué)會的雜志上發(fā)表了他得到的試驗(yàn)結(jié)果。 孟德爾還把一份論文寄 給了遺傳學(xué)家尼基利。

7、尼基利雖然讀了孟德爾的論文， 但是看不懂， 因此無法估 計(jì)孟德爾發(fā)現(xiàn)的重要性，致使孟德爾的論文在此后 30 年中未被科學(xué)界所知。生:：上小學(xué)和中學(xué)時(shí)，因?yàn)榧揖池毢?，他常常衣衫襤褸，忍饑挨餓。但他仍 然以堅(jiān)強(qiáng)的毅力克服困難，勤奮努力地學(xué)習(xí)。 上大學(xué)是孟德爾妹妹特洛西亞把 自己的嫁妝費(fèi)拿出來，才使孟德爾交了學(xué)費(fèi)。就這樣，18 4 0年，孟德爾終于 進(jìn)入了奧爾米茨大學(xué)神學(xué)院。 在大學(xué)里，孟德爾博覽群書，學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)和物理 學(xué)等自然科學(xué)知識， 他的視野和知識面更寬廣了，為他以后從事遺傳學(xué)研究工作 打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。21歲那年，孟德爾從神學(xué)院畢業(yè)了。歷經(jīng)生活磨難的孟德 爾，必須找一個飯碗，他進(jìn)了布隆修道院

8、，當(dāng)上了一名修士。 孟德爾一邊從事 神職工作，一邊在后花園里進(jìn)行生物遺傳實(shí)驗(yàn)， 他試圖找到生物性狀遺傳的秘密。8年以5/ 12后，他用豌豆進(jìn)行的雜交試驗(yàn)，終于揭開了生物一代與一代之間又像又不 像這一大自然的奧秘，這就是著名的孟德爾遺傳學(xué)定律。 師生分析研究 師：孟德爾研究豌豆的相對性狀是什么？生：豌豆高矮、皺滑、顏色等師：讓我們來看看這個研究過程，以高豌豆和矮豌豆為例子，如果控制高豌 豆的一對基因是 AA 控制矮豌豆的基因是 aa,兩種雜交豌豆表現(xiàn)出來的性狀是？ 基因組成是？生：可以從書上得到啟示， 雜種豌豆高度和上代高豌豆一樣， 基因組成是 Aa。 師：為什么雜交豌豆只表現(xiàn)出高的性狀？ 學(xué)生

9、閱讀教材的有關(guān)部分，然后小組自主討論 （為了使學(xué)生自始至終有線索的逐步把握性狀和基因的關(guān)系，這里老師可以 邊畫出遺傳圖譜， 即父母把各自基因傳給下一代的過程， 使學(xué)生建立基因與性狀 關(guān)系的直觀印象）生：相對性狀有顯性性狀和隱性性狀之分，豌豆的高和矮，高是顯性性狀， 矮是隱性性狀，雜交后代只表現(xiàn)高的顯性性狀，而不表現(xiàn)矮的性狀。師：顯性性狀是指在親代都是純合的情況下，雜交第一代表現(xiàn)出來的性狀是 顯性性狀，沒有表現(xiàn)出來的性狀是隱性性狀。6/ 12生：性狀是由基因控制，隱性性狀基因是兩個小寫字母表示，如 dd；顯性性 狀基因組成 DD 或 Dd,Dd 只表現(xiàn)顯性基因 D 控制的性狀，而 d 控制的性狀

10、不表現(xiàn)。師：顯性基因和隱性基因之間的關(guān)系我們可以這樣來比喻：（顯性基因）A：老虎 （隱性基因）a：猴子俗話說：山上有老虎，猴子難稱王；山上無老虎，猴子稱大王。設(shè)計(jì)意圖 把顯性基因比喻成老虎， 把隱性基因比喻成成猴子， 雙眼皮- 顯性性狀一一由顯性基因 A （老虎）控制，單眼皮一一隱性性狀一一由隱性基因 a （猴子）控制，當(dāng)基因組成為 AA :雙眼皮；Aa :雙眼皮；aa:單眼皮（山中無老虎，猴子稱霸王），通過這樣的例子讓學(xué)生認(rèn)識和理解基因的顯性和隱性。 此時(shí)也可以設(shè)計(jì)一個活動幫助理解顯性和隱性:紅色的塑料板和透明的塑 料板各 1 對，若兩個紅色，一個紅的和一個透明的在一起，都會顯現(xiàn)紅色，只有

11、兩個透明的在一起，才能顯現(xiàn)透明。幫助學(xué)生理解顯性和隱性的關(guān)系。 師：雜種高豌豆（Dd 種下去之后，后代為什么高的多矮的少呢？此時(shí)，學(xué)生先自己思考嘗試寫出遺傳過程，然后小組討論作匯報(bào)。生：雜種高豌豆雜交后的基因組成有：DD Dd、Dd dd，分別表現(xiàn)為高， 高，高，矮。（為了把學(xué)生說的過程更加形象化，老師可以課件配合，將學(xué)生思路展示出 來，利于7/ 12同學(xué)的判斷）生：只有 dd 兩個隱性基因控制的性狀表現(xiàn)為矮，高和矮的比例為 3： 1（這樣在孟德爾試驗(yàn)分析的過程中， 學(xué)生通過問題引導(dǎo)， 自主討論， 積極解 答，老師指導(dǎo)， 認(rèn)識到基因遺傳及控制性狀表現(xiàn)的規(guī)律， 充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的嚴(yán)謹(jǐn) 性、科學(xué)性）

12、師：那么父親是卷舌，母親不卷舌，他們的孩子舌頭是？為什么？生：孩子的舌頭是卷舌，因?yàn)楦赣H是卷舌，由 AA 控制，母親不能卷舌，由 aa 控制，他們生下的孩子是 Aa,應(yīng)該表現(xiàn) A 控制的性狀而不表現(xiàn)出 a 控制的性 狀。師：同學(xué)們分析得太好了，說明你們已經(jīng)是一個小小科學(xué)家了（為使學(xué)生能夠把生物學(xué)學(xué)習(xí)與生活聯(lián)系起來，我課前布置了調(diào)查家庭中父 母的眼睛是雙眼皮、單眼皮，）師：若控制雙眼皮的基因是顯性的，用“ A”表示；控制單眼皮的基因是隱性的，用“ a”表示，那么為什么自己是單眼皮或雙眼皮？生：在黑板上或利用實(shí)物投影展示出來并描述出遺傳過程，我父親是單眼皮，母親是單眼皮， 所以我的基因組成只能是兩

13、個隱性基因， 所以我是單眼皮， 因?yàn)?兩個隱性基因只能表現(xiàn)出隱性性狀。生：我是單眼皮，我父親是雙眼皮，母親也是雙眼皮，父親一定是 Aa,而不 可能是 AA母親是 Aa，也不可能是 AA 所以生下的孩子中有 1/4 的概率是 aa， 表現(xiàn)單眼皮，正是我。生：我父親是雙眼皮，母親是單眼皮，我是單眼皮，父親一定是Aa,而不可8/ 12能是 AA 母親是 aa，所以生下的孩子中單眼皮的概率是 1/2，雙眼皮是 1/2。師：你們分析的對，這里是不是有些規(guī)律可循？生：父母都是單眼皮，生下的孩子不會是雙眼皮。父母任何一方是雙眼皮，一方是單眼皮，生下的孩子單眼皮的比率是 100%或 50%等等。（教師讓學(xué)生歸

14、納出控制人眼皮基因的 6 種組合形式，即 AAxAA，AAxAa，AaxAa，AAxaa Aaxaa, aaxaa;并歸納出子代眼皮的性狀比例）師：現(xiàn)在我們一起來分析下面的問題，你能解釋嗎？已知面頰上有酒窩與無酒窩是一對相對性狀，決定有酒窩的基因（D）是顯性基因，決定無酒窩的基因是（d）隱性基因，請問，一對無酒窩的夫婦能生育出有酒窩的子女嗎？為什么？生：不會有，無酒窩的夫婦基因組成是 dd,所以生下的孩子基因來自父母， 因此基因組成 dd,表現(xiàn)為無酒窩。師：在人群中，生來就慣用右手與生來就慣用左手（不包括后天的矯正和練習(xí)）是一對相對性狀，父親慣用左手，母親慣用右手，他們生的孩子也是慣用右手。請

15、問孩子的細(xì)胞內(nèi)有控制慣用左手的基因嗎？生 1：因?yàn)榇祟}沒有給出用左手和用右手，誰是顯性的，所以應(yīng)有兩種可能。生 2：甲：假設(shè)慣用左手為顯性，慣用右手為隱性，他們生的孩子慣用右手，孩子的基因組成肯定為兩個隱性基因，所以孩子的細(xì)胞內(nèi)沒有控制慣用左手的基因，9/ 12生 3：若慣用左手為隱性，母親慣用右手為顯性，他們生的孩子是右手，因?yàn)楹⒆拥幕蛑幸话牖騺碜愿赣H，一半來自母親，所以孩子含有左手的基因，只 是未表現(xiàn)出隱性性狀來。師：很好，以上我們了解了關(guān)于基因控制性狀表現(xiàn)的規(guī)律。若A 為 顯性，a為隱形，當(dāng) AA 或 Aa 時(shí)表現(xiàn)出顯性性狀，當(dāng) aa 時(shí)表現(xiàn)出隱性性狀。設(shè)計(jì)意圖 此分析的過程中重在促

16、使學(xué)生的思維逐步從感性向理性的轉(zhuǎn)變， 尤其對于引導(dǎo)學(xué)生邏輯推理，形成良好的思維習(xí)慣發(fā)揮了積極作用。再輔之以遺 傳問題練習(xí)的訓(xùn)練，對提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力有較大的好處。二、遺傳病與近親結(jié)婚教師通過展示人類多種遺傳病的圖片資料，如 白化病孩子，出示摩爾根或達(dá) 爾文的婚姻悲劇，講解達(dá)爾文（或摩爾根）都是近親結(jié)婚的受害者 ，介紹“傻子 村”的遺傳病事實(shí)。出示色盲檢測圖譜，檢驗(yàn)學(xué)生的色覺。理解當(dāng)近親結(jié)婚后，隱性致病基因相遇的機(jī)會大增，患病的機(jī)會高。 從而使學(xué)生認(rèn)同我國婚姻法規(guī)定 禁止近親結(jié)婚的道理。師：禁止近親結(jié)婚是我國婚姻法規(guī)定的，為什么我們的婚姻法中做出這樣的 規(guī)定？生：這樣可避免生下帶病

17、的不健康的孩子師：對，請看這張圖片上的孩子。這是一個患有先天性愚型癥患者，這種病 人的患病特征主要是天生智力底下，發(fā)育遲緩，坐立走都很晚，只會說“爸“媽 “單音節(jié)詞， 有的缺少抽象思維的能力。這種疾病是天生的，叫做遺傳病，目前，已經(jīng)了解的人類遺傳病有 4000余種，如白化病，色盲、血友病等，這些病的孩子 的父母可能是正常的。那么，患者患病的10/ 12原因到底是什么？生：通過讀書我們知道，攜帶致病基因的人并不一定表現(xiàn)出遺傳病，如由隱 性基因引起的遺傳病，但這種基因又可能傳遞給下一代。血緣關(guān)系遠(yuǎn)，具有相同 致病基因的可能性比較小，而近親結(jié)婚，婚配的雙方遺傳基因相近?；楹笏?女的遺傳病的可能性

18、就大。師：（出示摩爾、達(dá)爾文的照片），摩爾根與他的表妹結(jié)婚后生下了有病的 孩子，達(dá)爾文也有類似的不幸。生：根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，近親結(jié)婚，如表兄妹、表姐弟結(jié)婚，婚后所生子女 遺傳病發(fā)生的幾率高于非近親結(jié)婚。如白化病，近親結(jié)婚子女患病的可能性是非 近親結(jié)婚子女患病可能性的 13.5 倍； 全色盲， 近親結(jié)婚子女患病的可能性是非近 親結(jié)婚子女患病可能性的 17.9 倍。我們國家某地有一個山村，由于近親結(jié)婚的人 多，出現(xiàn)了許多傻子，被稱為“傻子村”。 以前，遺傳病一般是無法治療的。隨 著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們正在力圖使發(fā)生變化的遺傳物質(zhì)恢復(fù)正常的活動來 治療某些遺傳病。但目前大多數(shù)遺傳病仍然不能治療。師：說得很好，同學(xué)們調(diào)查的非常認(rèn)真，也很詳細(xì)。近親，血緣關(guān)系近，婚 配雙方攜帶相同的隱性致病基因在后代純合的幾率增多，因此后代遺傳病的發(fā)病 率比自然婚配的高。那么用你們學(xué)的知識能否分析一下紅樓夢中的賈寶玉和林黛 玉，他們能夠結(jié)婚嗎？生：林黛玉是賈母的外孫女，賈寶玉是賈母的孫子，也就是說林黛玉的媽媽 和賈寶玉的爸爸