基因的分離規律

基因的分離規律

教學目標

1．使學生了解孟德爾發現基因分離規律的實驗過程以及科學研究的一般過程；了解孟德爾對遺傳學所做的貢獻和孟德爾取得成功的原因；理解與遺傳學實驗相關的遺傳學基本概念；理解對遺傳學實驗進行分析的基本思路；理解基因分離規律的內容、實質及實踐意義；掌握運用基因分離規律分析遺傳現象的方法和表述方式。

2．通過介紹孟德爾發現遺傳規律的過程，使學生了解科學研究的一般方法，並受到科學方法的訓練；通過介紹測交及其意義，使學生理解對假設作出證明在科學研究過程中的意義，並培養學生嚴謹的科學態度和邏輯思維能力；通過使學生理解基因分離規律的實質和掌握運用基因分離規律分析遺傳現象的方法，培養學生分析問題、解決問題的能力。

農村地區的學生通過這一部分內容的學習，還可以初步掌握進行植物遺傳學實驗的基本方法。為實際操作做好知識上和方法上的準備。同時也可以提高學生學習的興趣和積極性。

3．通過介紹孟德爾所進行的植物遺傳學實驗過程和孟德爾取得成功的原因，引導學生努力探索、積極嘗試，培養學生的科學精神和科學態度；通過使學生理解表現型與基因型的關係以及基因分離規律的實質，對學生進行內因與外因、現象與本質的辯證關係的觀點教育；通過使學生理解基因分離規律的理論、實踐意義，對學生進行生命科學價值觀的教育和法制教育。

重點、難點分析

1．分離規律是遺傳的基本規律。

掌握好分離規律可以為掌握基因的自由組合規律和伴性遺傳等知識打下良好的知識基礎。通過學習分離規律還可以鞏固和加深學生對減數分裂和受精作用的認識。孟德爾發現遺傳規律的過程又是對學生進行科學研究方法（這其中包括思想方法和研究方法）和研究過程、科學價值觀教育的極好素材。因此，在介紹基因的分離規律時重點有三：

（l）孟德爾對一對相對性狀的雜交實驗結果的分析、提出的假設和對假設的驗證過程，以及現代遺傳學對性狀分離現象的解釋。

（2）基因分離規律的內容、實質及其與減數分裂的關係。

（3）科學研究的一般過程。

2．孟德爾提出的遺傳基本規律，是建立在對實驗結果進行分析的基礎之上的。

這個分析、推論（假設）、求證的過程是對學生進行科學素質教育的極好素材。為要達到對學生進行科學教育的目的，在教學過程中，難點可能會有三：

（1）對一對相對性狀的雜交實驗及其結果的介紹並不難，難在通過介紹這個實驗，講清對實驗結果的分析過程。

（2）通過介紹一對相對性狀的雜交實驗結果以及孟德爾對性狀分離現象的解釋，講清科學研究過程中的觀察、假設、求證的過程，以便對學生進行分析能力的訓練和科學素質的培養。

（3）基因分離規律的實質及其與染色體在減數分裂過程中的平行關係也可能成為教學中的一個難點。

要突破難點，教師要樹立不僅要傳授知識，而且要進行科學教育的教學觀念，在教學過程中注意引導學生根據現象（試驗結果）去分析、去推論、去揭示本質；還要了解所講授內容的相關背景材料，熟悉科學研究的一般過程，以便在教學過程中及時為學生「點題」，以達到突破難點的目的。

教學過程設計

一、本課題的參考課時為三課時。

二、第一課時：

1．首先簡單介紹人類對子代與親代之間相似現象規律的探究歷史以引起學生的注意。子代與親代之間相似現象的規律是由奧地利神父—孟德爾揭示出來的。

對孟德爾的豌豆雜交實驗可以分以下幾個方面來介紹：

首先要給學生介紹一下孟德爾和他的豌豆雜交實驗有關的背景材料「。其次，要對雜交實驗的材料——豌豆用做遺傳學實驗材料的優點做一簡要介紹。然後就可以展開關於豌豆雜交實驗方法、過程及結果的介紹。

「雖然豌豆有七對相對性狀，孟德爾在實驗中首先把注意力集中在一對相對性狀上。他用具有一對相對性狀的豌豆——純種的高莖豌豆和矮莖豌豆做雜交。」為了避免給學生造成一空洞和在時間、空間上距離很遠的感覺，對雜交的實驗方法教師要做具體而較為詳細地介紹。不要用一句「做雜交」一帶而過。同時也可以把「用來做雜交的兩個植株就稱為親本。」這一點交待給學生。「由哪一個植株提供花粉哪一個植株就是父本，哪一個植株接受花粉哪一個植株就是母本。」「如果以具有某一性狀（如：高莖）的個體為父本（在植物實驗中取其花粉），給另一具有相對性狀（如：矮莖）的植株授粉做雜交叫正交的話，將矮莖為父本、高莖為母本則為反交。雜交實驗正交、反交都要做。」這樣，關於「親本、父本、母本」、「雜交、正交、反交」這些基本概念和術語，就可以以副板書的形式出現在黑板的一側了。

「經過去雄、授粉的花所結的種子就是雜交種子。雜交種子種下去以後所長成的植株就稱為雜種F₁代。」此時教師要對F₁代的性狀加以說明。「F₁代自交所得到的種子就是F₂代。F₂代出現了性狀分離的情況。」在此過程中，教師要邊講邊把豌豆的高莖與矮莖雜交實驗過程及結果的圖解用板書的形式展示給學生：

P（親代）： 高莖×矮莖

F₁（子一代） 高莖

F₂（子二代）高莖：矮莖

787：277

「對雜交實驗的結果——在F₂代出現了性狀分離應該如何分析呢？」這時教師要引導學生從F₂代的現象——性狀分離人手去分析。「F₂代出現了高莖和矮莖兩種豌豆，並且F₁代是自花授粉。那麼，F₂代的矮莖性狀是由誰決定的？」學生會說：「當然是F₁代決定了F₂代出現了矮莖豌豆。」這時教師再問：「F₁代決定了F₂代出現了矮莖的性狀，而F₁代表現為高莖（株高近兩米），並未表現為中間性狀。這說明什麼？」學生此時會意識到：「說明F₁代體內可能有矮的，但沒有顯現出來。」這時教師要再問一句：「為什麼沒有顯現出來？」因為前面已經交代過F₁代仍然表現為高莖豌豆，並未表現為中間性狀。學生會回答說：「可能是高的把矮的蓋住了。」在得到學生的答覆後，教師要問：「高的把矮的蓋住了。那麼是高的『什麼因素』把矮的『什麼因素』蓋住了呢？」這時學生可能會感到難以表達，教師可告訴學生：「孟德爾當時在對實驗結果進行分析時，也木能確定到底是什麼決定了莖的高和矮。他提出了『遺傳因子』的假設來表述它。」「根據前面的分析，在雜種F₁代植株體內至少有幾個與莖的高矮有關的遺傳因子呢？」在這種情況下，學生自然會回答：「至少有兩個。」「至少有兩個什麼樣的因子？」「至少有一高一矮兩個因子」，「這兩個因子是從哪裡來的？」，「是從兩個親本來的」。「親本分別來自一直是自花傳粉的兩個植株。一個是表現出高莖的性狀的植株，另一個是表現出矮莖的性狀的植株。這樣的親本體內有幾個、什麼樣的因子？」「親本體內有兩個相同的因子。」與此同時，教師可在一問一答的過程中用大小寫字母代表相對應的遺傳因子，把它們寫在相關性狀的下面，並告訴學生：「這樣的植株在遺傳學上稱為純合體。而像上述實驗中的瓦代體內有兩種因子（一顯一隱）的植株就稱為雜合體。」

經過了上面的分析過程，學生自然能夠理解孟德爾對他的實驗結果所做的分析和孟德爾提出的假設。「孟德爾根據對實驗結果的分析，推測F₁代體內有兩個控制莖的高矮的遺傳因子，它們互相獨立、互不混合。在形成生殖細胞時彼此分離，分別進入生殖細胞。因為它們都與莖的高矮有關，孟德爾認為它們有顯性的（如：高莖）、有隱性的（如：矮莖），是決定同一性狀的兩種遺傳因子。F₁代的這兩個遺傳因子顯然通過傳粉、受精來自於兩個親本。」

2．對假設進行求證：「根據對實驗結果的分析孟德爾提出了假設，但是假設如果不能被證明，它將永遠是個假設。假設只有被證明是正確的，它才能上升為理論。一種假設不僅要能說明已得到的實驗結果，而且還應該能夠預期另一些實驗的結果。如果你是孟德爾，你將如何證明這個假設呢？」讓學生當一回科學家來進行討論。

有兩種方法可以用來證明假設。一個是F₂代繼續自交，將會繼續有矮莖豌豆植株出現；另一個是進行測交，將能直接證明F₁代產生了什麼樣的配子。但是學生是第一次接觸這一類問題，可能會感到無從下手。也可能會有學生說：「用具有顯性性狀的F₂代的個體再繼續自交應該還有矮莖植株出現。」「這種方法雖然能夠預期實驗結果，但還沒有能從F₁產生了什麼樣的配子方面證明假設。」「怎樣才能讓F₁代體內的兩種遺傳因子顯現出來呢？如果能讓瓦代體內的兩種遺傳因子顯現出來，就能證明假設是否正確了。」這裡的關鍵是要讓F₁代體內的隱性遺傳因子顯現出來，把這一關鍵給學生點明，學生就會提出：「用隱性純合體與F₁代雜交，後代應該出現兩種性狀的個體，其比數是1：1。這樣就能證明假設了。」這一求證的過程學生如果能說出來，最好讓學生說。如果學生說不出來，則需要教師邊分析邊講授邊板書圖解。

「孟德爾正是進行了這樣的實驗，實驗結果完全證明了他提出的雜種F₁代體內有兩種因子的假設。因為這種雜交實驗能夠測定F₁代體內的遺傳因子情況，因此被稱為測交實驗。」「孟德爾經過對實驗結果的分析，提出了假設，並證明了假設，使之成為遺傳學的基本規律。」

3．明確與雜交實驗有關的概念。「1909年約翰遜提出把遺傳因子改稱為基因。那麼孟德爾提出的顯性遺傳因子、隱性遺傳因子現在應該叫什麼？」學生自然會回答說：「應該稱為顯性基因、隱性基因。」教師接著再問：「F₁代表現出的、由顯性基因控制的性狀應該叫什麼性極」「在F₁代中沒有表現出來的性狀應該叫什麼性狀？」「顯性性狀和隱性性狀」的答案學生鬧以得出來的。「同種生物同一性狀的木同表現類型，叫做相對性狀。」和「這種在雜種後代中顯現不同性狀的現象，叫性狀分離。」的概念也應同時交代給學生。因為這些概念並不複雜，所以直接在副板書部分給出相應的詞語就可以了。

4．最後要用「一個自然規律的揭示，經歷了哪些過程？」的問題，組織學生討論並小結孟德爾揭示遺傳規律的過程。在此過程中，學生可能不會馬上做出回答。教師則應把學生的注意力引導到對「孟德爾是如何揭示基因分離規律的？他發現遺傳規律是從什麼活動開始的？」思考上來，從而使學生認識到科學研究的基本過程。

小結：由此可見科學研究的過程一般包括：觀察（或實驗觀察。如：孟德爾的豌豆雜交實驗）、分析（或統計分析）並提出問題、假設、求證假設四個階段。求證的方法包括：理論推導、實驗驗證和實物查證等三種方法。（註：小結內容中的粗題字可以副板書形式出現。）

三、第二課時：

1．鞏固上一節課學習過的基本概念和方法，在原有基礎上對有關內容進行總結。

為要鞏固上一節課所學的內容並為展開新的教學內容做好準備，教師可先問一下學生：「上一節課講的遺傳學實驗方法是否掌握了？」得到肯定的答覆以後，就告訴學生今天咱們來進行一次模擬的遺傳學實驗。在黑板上給出一對相對性狀（如：番茄的紅果對黃果），問學生怎樣才能知道哪一個是顯性性狀？學生自然會回答：「做雜交」。教師接著再問：「如何做雜交？」藉此機會就可以把「去雄」、「套袋」、「正、反交」等雜交的方法複習、鞏固一遍。

「做完雜交後，什麼時候能夠確定顯性性狀？如何能確定顯性性狀？」對於「什麼時候能夠確定顯性性狀？」教師要引導學生考慮到兩點：「如果是植物個體的性狀（如番茄果實的顏色），要到第二年才能確定。如果是種子的性狀則在當年就可以確定。」對於「如何確定顯性性狀？」教師要通過問學生：「怎樣確定你所種下去的種子是雜交種子呢？」來引導學生考慮到：「做雜交的花朵及其所結的果實必須作標記。有標記的果實中的種子才是雜交種子。」「雜交種子種下去，要確保自交，後代表現出的性狀才是顯性性狀。」

「雜交後的種子種下去，是否肯定會自交？如何確保雜種後代自交？」通過這一問題使學生意識到：不是所有的植物都是嚴格的自花傳粉，對有可能異花傳粉的植物，為確保雜種後代自交還要採取「授粉、套袋」等相應的措施確保自交。

「雜種風代表現出來的性狀叫什麼？沒有表現出來的性狀叫什麼？這一對性狀叫什麼？」通過這些提問幫助學生鞏固有關的概念，也為後面的教學做好準備。

「根據孟德爾的理論，雜交種子種下去，後代將出現什麼樣的性狀分離比？」「後代將出現3：1的性狀分離比。」在上述鞏固已有知識的過程中，要將番茄紅果對黃果的模擬實驗的圖解書寫完整。

2．由教師進行遺傳學實驗特點的小結。

具體小結的要點如下：

（1）選定的實驗材料要具有較明顯的相對性狀，以便於觀察和分析。如：豌豆和果蠅都是經常使用的遺傳學實驗材料，豌豆莖的高對矮、圓粒種子對皺縮種子、子葉黃色對綠色等；番茄的紅果對黃果，果蠅的紅眼對白眼、長翅對殘翅等都是非常顯著的相對性狀。

（2）雜交實驗要正、反交都做。這是因為要確保所研究的遺傳現象是由細胞核中的遺傳物質決定的。

（3）雜交實驗的類型有：雜交、自交、測交等。雜交指用具有相對性狀的純合體做親本的交配類型，其後代的性狀為顯性性狀；自交指雜合體之間的交配類型，其後代的性狀中顯性性狀與隱性性狀之比為3：1；測交指隱性純合體與雜合體之間的交配類型，其後代的性狀中顯性性狀與隱性性狀之比為1：1。

（4）實驗要收集足夠多的樣本。如果實驗材料的量較小，則實驗數據很難準確。因此，選定的實驗材料要容易大量獲得，以便收集足夠多的樣本進行分析。如：豌豆和果蠅都是經常使用的遺傳學實驗材料。豌豆可以通過栽培種植大量獲得，果蠅則可以在實驗室通過在培養瓶中培養大量獲得。同時果蠅還具有生命周期短（只有兩至三周）的優點。（注；小結內容中的粗題字可以板書形式出現。）

（5）通過雜交選育新品種時要注意：

①對要選擇和保留顯性性狀的植物雜交實驗，要通過反覆的自交，淘汰隱性性狀的個體，使品種逐漸趨於純化。

②由於雜種F₁代體內含有等位基因，因此不要隨意丟棄。

對於農村地區的學校更應給學生指出：農村地區開展種養殖業有條件，同學們可以在生產實踐中積极參与。經過精心準備後開展雜交試驗，培育優良品種。

利用這個機會教師可以及時對學生進行科學價值觀的教育。「從對遺傳學實驗特點小結的敘述可以看出：能揭示出一項自然規律的人是偉大的。他的偉大不僅在於他所揭示出的自然規律給人類社會的生活帶來便利、對人類社會的生產和社會的進步帶來推動力，而且在於科學家們為了揭示自然規律所從事的日復一日、年復一年的平凡而細緻的工作。在於他們不計名利為探求自然界的規律而不懈努力的精神。這一點從孟德爾的豌豆實驗過程就可以清楚地看到。孟德爾的豌豆雜交實驗除了種植豌豆所需的耕作之外，還需要一朵花一朵花地去推，一朵花一朵花地授粉，一朵花一朵花地套袋、掛牌做標記。在生長期間，對植株表現出的性狀要—一地記錄。到了收穫的季節，要把豌豆收回來，一棵一棵地進行統計計數，並做好記錄。這一切繁瑣而平凡的工作孟德爾連續進行了八年。經過對八年的實驗記錄的分析孟德爾才總結出了遺傳的基本規律。這一切的一切，如果沒有淡泊名利的心胸，沒有為追求真理的堅韌不拔的精神是不可能做到的。從我們對孟德爾豌豆雜交實驗的介紹也可以看出，科學工作者所應具備的品質應該是：不計名利、孜孜以求的精神，認真細緻的工作作風，紮實的知識基礎和清晰敏捷的頭腦。」

3．使學生理解孟德爾所說的遺傳因子與現代遺傳學的染色體、基因的關係，理解基因的分離規律。

通過「孟德爾是如何解釋一對相對性狀的雜交實驗結果的？」這樣的提問，引導學生從現象深入到本質，回憶上節課所學的內容—孟德爾認為：「雜種F₁代體內有兩個控制相對性狀的遺傳因子，它們互相獨立、互不混合。這兩個因子按現代遺傳學理論應該叫什麼？」「顯性基因、隱性基因」學生是可以回答的。

「孟德爾還認為這兩個基因在形成生殖細胞時彼此分離，分別進入生殖細胞——在生殖細胞中比在體細胞中減少一半。而F₁代體細胞中的這兩個遺傳因子又通過傳粉、受精來自於兩個親本——恢復成雙。這實際上說的是基因在生物的生殖過程中的行為——變化過程。你認為這兩個遺傳基因在生物生殖過程中的變化與細胞中什麼結構的變化相似？」如果此時學生沒有響應，教師要及時指點：「請同學們聯繫第三章的內容考慮一下：在形成配子的過程中什麼彼此分離？又是什麼在受精過程完成後恢復成雙？」對此學生經過思考是可以完成的。「同源染色體在減數分裂形成配子的過程中彼此分離，因而染色體數目減少一半，又在受精過程完成後恢復成雙。」通過這種提問調動學生思維的積極性，啟發學生思考，使前後知識連貫起來。「我們發現遺傳基因與染色體在減數分裂、受精過程中的變化存在著平行關係。」教師在此時應著重點明孟德爾發現的遺傳規律與減數分裂、受精作用的關係。「現代遺傳學已經證明：基因位於染色體上。孟德爾提出的『雜合體中含有控制相對性狀的一對遺傳因子』，就是在同源染色體上位於同一位點上控制相對性狀的基因—等位基因。後人把孟德爾提出的理論歸納為基因的分離規律。」

4.明確表現型、基因型的概念。指導學生展開調查：

「通過觀察和分析雜交實驗，我們可以發現具有顯性性狀的個體含有的兩個基因不一定相同。生物個體表現出來的性狀也稱為表現型。與表現型有關的基因組成稱為基因型。具有顯性性狀的個體基因型不一定相同，其中有些是雜合體。我們人有46條、23對染色體。據估計，這上面約有基因十萬對以上。這當中會不會有等位基因？換句話說，誰敢說自己的全部基因都是純合的，不是雜合體呢？！」用這樣的問題來引起學生對自身的思考。教師也可以藉此機會讚揚我們使用的漢字，相同的詞義能夠表達木同的含義。「如果說某人是『雜種』，這裡就好像有侮辱人格的意思。但是如果說某人是『雜合體』，就非常文明地說明了這個人的遺傳特點，而絕不會引起誤會。」以此增強學生的民族自豪感。

本課結束時，可以提供給學生一些人類的相對性狀供學生課下展開調查。調查的相對性狀可選課文中「人類幾種具有顯隱關係的性狀」之一（注意最好選擇「舌兩側能否上卷」或「遊離耳垂對附著耳垂」這兩對相對性狀。因為「眼皮的單與雙」學生不易掌握鑒別標準，因此分析起來比較困難。），也可以另外介紹一些相對性狀（其他人類常見的單基因遺傳性狀詳見小資料）。調查的方式可以請學生回家調查父母的性狀、自己的性狀，並分析三人可能的基因型。也可以將學生分成若干小組，在年級或班級中展開調查。如果在幾個平行班開展調查，還可以計算出某種基因型在群體中的基因頻率。這種調查活動不受任何設備條件的限制，它可以讓學生感到所學的知識在實際生活中有用處，從而調動學生的學習積極性，激發學生進一步探求和掌握知識。（註：另外介紹的相對性狀可根據課堂教學的時間來決定多少；學生分組調查以及計算某種基因型在群體中的基因頻率，也可以根據課堂教學的時間和學生的能力來靈活安排，或安排在課外小組活動中進行。）

四、第三課時：

1．首先，由教師組織學生彙報上一節課布置的調查活動的結果，學生的彙報活動可以分成兩個部分。第一部分：由單個學生彙報自己家庭成員的表現型情況和對基因型的分析情況。第二部分由分組進行調查的學生彙報本組的調查結果（這一步如果在前一課沒有布置也可不做）。在彙報開始之前，教師要明確要求，讓學生說出：「你所調查的相對性狀中顯性性狀是什麼？隱性性狀是什麼？你是如何進行遺傳學分析的？結果或結論是什麼？」在彙報過程中，教師一定要引導學生說出分析過程中的因果關係，使第一步為第二步以及後面的教學做好鋪墊，並選典型家庭情況寫在副板書的位置上。如：父母分別一個是顯性性狀、一個是隱性性狀，子女是隱性性狀；父母都是顯性性狀，子女是隱性性狀。在學生單個彙報的過程中，肯定會發現根據家庭成員的性狀不能確定某一成員基因型的家庭。如：父母分別一個是顯性性狀，一個是隱性性狀，子女是顯性性狀。這時便不能確定具有顯性性狀的父（或母）的基因型。對於這種情況，教師要進一步追問一下「為什麼不能確定基因型？」最好能引導學生說出：「因為決定顯性性狀的基因型有兩種可能，而現在子女沒有隱性性狀，所以木能確定父（或母）是否是雜合體。」

2．由師生共同總結如何解遺傳題。這一階段要完成的任務有兩項：第一項，要讓學生掌握分析遺傳現象的關鍵點——對遺傳現象的分析要從隱性性狀入手。第二項，要讓學生細分析遺傳現象的基本點，同時還要為分析配子、合子的類型做好鋪墊。

（1）教師可以根據在前面的彙報中出現的一些家庭的成員不能確定基因型的情況給學生提出「若要在一個家系中確定某一個體的基因型必須具備什麼條件？」的問題，使學生經過思考能夠得出：「對遺傳現象的分析必須具備的條件是：在有親緣關係的個體中出現了隱性性狀」這樣的結論。家族中沒有隱性性狀就不能確定其他具有顯性性狀個體的基因型。這是因為：

①「性狀是由基因決定的，基因是由配子送來的。我們在生活中或習題中見到的大多是性狀，而性狀又是由見不到的基因決定的。」

②「隱性基因的純合體才能表現隱性性狀，隱性基因是由配子送來的。抓住隱性性狀，根據其基因的來源，就可以結合親本性狀去分析親本基因型。」

（2）分析遺傳現象的基本方法是：

①反推法：如從子代的隱性性狀結合親代的性狀分析親代的基因型。

②正推法：從親代的基因型分析配子基因型的種類，進而分析合子的基因型種類以及後代的基因型可能性。

在此基礎上，教師就可以帶領學生總結對遺傳現象進行分析時要把握的基本點了。

在分析遺傳現象時首先要把握的第一點是：成體中含有控制同一性狀的一對基因，或控制相對性狀的等位基因。

第二點是：由於合子中含有成對的基因，配子中就只含有控制某一性狀的單個基因。而且不同基因型的兩性配子結合機會均等。在此過程中，教師可以把分析合子基因型的棋盤格法介紹給學生。

第三點：由合子發育而成的純合體的配子只有一種，雜合體的配子有兩種。兩種基因型的兩性配子結合，其後代的基因型將有三種，比例為1：2：1；表現型有兩種，比例為3：1。

通過討論、總結這三點達到使學生加深對基因分離規律的認識和理解。

3．至此，教師就可以對配子的性質和作用做一總結了：「從上面的分析和總結可以看出：配子在有性生殖過程中的作用非常重要。它首先是有性生殖方式的生殖細胞，同時既是親體的產物，又是子體的根源；它把基因從親體傳給子體，是遺傳物質傳遞的媒體，兩代之間的橋樑。由於帶有不同基因的兩性配子隨機結合，使得在合子中出現了新的基因組合（雜合體），從而在雜合體的後代中出現了性狀分離。」

在解遺傳題的過程中，與雜合體的後代中出現性狀分離有關的問題有兩類：一類是一次繁殖過程中所有合子的總體表現型比例（如豌豆的雜種後代出現性狀分離）；另一類是一次繁殖過程中單個合子的表現型可能性。實際上後者是從前者計算出來的。後者多見於人類或動物中的遺傳現象分析。

4．通過對白化病的遺傳實例討論，讓學生練習分析配子類型和合子類型，從而達到鞏固教學的目的。「一對膚色正常的夫婦生了一個患白化病的孩子。很顯然，白化病對膚色正常是什麼性狀？」「從這個患白化病的孩子可以推斷這對夫婦的基因型是什麼？」當「這對夫婦的基因型都是雜合體」的結論得出來以後，「他們再生一個孩子患白化病的可能性是多少？」的問題就不難回答了。這裡第一問是先確定隱性性狀——從隱性性狀入手確定隱性純合體。第二間是從患兒的基因型（隱性純合體）分析其親代的配子基因，同時結合親代的性狀分析親代的基因型，並得出結論——這對夫婦的基因型都是雜合體。第三間則是要從親體的基因型分析後代基因型的可能性，得出的答案只能是個比例數。這時教師心中要明確：做練習不是目的，要通過做練習使學生明確：「為什麼要這樣做」才能真正達到鞏固教學的目的。

通過上面的討論使學生對常染色體上隱性單基因遺傳病的患病可能性有了明確的認識。這時教師再問：「在社會人群當中，具有什麼樣關係的人會帶有相同的基因呢？」這個問題學生經過思考是可以回答出來的。如果學生不能做出回答，教師可以通過列舉一個白化病基因攜帶者家族三代以內分系血親通婚的例子，帶領學生討論：「如果正常的雙親中有一人是白化病基因攜帶者，子女有多大可能性仍然是白化病基因攜帶者？」答案當然是二分之一。「那麼，如果是白化病基因攜帶者（表兄妹）之間通婚，其子女患白化病的可能性是多少呢？」「四分之一」這個答案是不難得出的。當「具有親戚關係的人」這個答案一經得出，教師馬上接著問：「法律為什麼禁止近親結婚？」這個問題就成為不言自明的了。

最後，教師可以用「如果某種遺傳病是由顯性基因控制的，那麼它在患者後代中的發病率又將如何呢？」「後代的患病率在百分之五十以上」的結論學生是可以得出來的。

六、本課題教學中應注意的問題：

1．本課題採取了把知識還原到科學發現的歷史過程中去的教學思路，意在給學生提供一個關於科學知識的、新的切入點，加強對學生的科學素質的培養。在教學過程中，教師要特別注意，不要在講授科學發展史的過程中顧此失彼，忽略科學知識的教學——忽略了遺傳學的基本原理和概念的教學。為要避免出現這一問題，在三個課時的內容當中都有意識地安排了方法和概念的重複：在前一課時的內容中介紹了方法和概念，在後一課時中就安排了學生複習方法和運用概念的活動，以幫助學生熟悉方法和掌握概念。因此，教師在教學過程中要特別注意：在複習方法、鞏固概念時要盡量讓學生來說、來表達。不要由教師急著把方法、概念講一遍又講一遍。

2．這樣安排教學過程是要通過介紹孟德爾的豌豆雜交實驗，一方面要對學生進行科學方法、科學價值觀的教育，另一方面要使學生獲得關於遺傳學實驗的比較完整的整體概念，還要使學生在了解事情的來龍去脈的過程中掌握有關知識和原理。這是教師在教學過程中要始終注意把握的。

3．在學生掌握了基因的分離規律之後，教師要通過安排的活動及時把學生的目光引向實際生活中去，盡量不要讓課本知識與實際生活脫節。要讓學生切實感到所學的知識有用、所學的知識能用。

4．在學生彙報自己家庭成員的表現型和基因型的情況時，由於教師事前並不知道學生要彙報的內容，可能會有個別粗心的學生報告他自己的雙親為隱性性狀，而自己是顯性性狀。教師在此時一定要注意，不要讓學生把注意力集中在這上面。而要輕描淡寫地告訴學生：「有可能你的父母並沒有認真考慮就回答了你關於性狀的調查，這樣的調查有可能不準確，你可以回家再仔細調查一下。」接著馬上轉入下一個學生的彙報。即使真有學生經過調查發現自己可能是領養的，教師也要在課下有針對性的做好工作。

小資料

一、19世紀前人類對遺傳現象的一些看法：

直到19世紀以前人們對子代與親代之間相似現象的原因還存在著許多錯誤的認識。如：古希臘的希波克拉底認為親代雙方通過血液貢獻出他們的胚芽，然後通過有性繁殖傳給後代。亞里士多德則認為，雄性為胚胎提供了「藍圖」，母體為胚胎提供了物質。柏拉圖認為，有關孩子生下來更像父親還是更像母親，取決於受孕時父親的感情更濃烈些，還是母親的感情更濃烈些。

二、美於孟德爾的家庭背景、知識背景和時代背景：

孟德爾出身於一個農民家庭。他經過艱苦的求學過程後，在布爾諾城修道院當了一名修士。後來經修道院院長的推薦，他進入維也納大學受教於當時著名的物理學家多普勒、數學家艾丁豪遜和植物學家翁格爾等人。為他日後的科學研究打下了堅實的基礎。回到布爾諾以後，他一方面在國立高級中學教授自然科學課程，一方面在修道院的植物園中進行了許多雜交實驗。經過對許多種植物的反覆比較，孟德爾發現，豌豆正是他想尋找的理想實驗材料。他從商人那裡買回34種豌豆品種，經過幾代自花授粉，篩選出22個性狀穩定的純系，並注意到豌豆的7對明顯的相對性狀。

在十九世紀，人們開始利用植物雜交實驗研究遺傳現象。例如：德國的植物學家科爾羅伊德曾進行了500個以上的雜交實驗，並發現了雜交種第一代性質比較均一，第二代、第三代性狀開始分離。科爾羅伊德的朋友格納特則用700多種植物進行了10000多項雜交實驗，產生了250多個雜交種，他甚至也統計出了玉米雜種第二代接3：1的比例分離。法國植物學家諾丁也注意到了這種現象。但是他們或是不解其意，或是被大量紛繁複雜的遺傳現象所迷惑，都未能發現遺傳的規律。格納特本人就說過，產生雜種的方法是沒有法則的，如果有，那也是非常複雜的。

進化論的奠基人達爾文也曾想建立一個把遺傳、變異、進化都包括在內的理論。他提出，親代的遺傳「胚芽」或單位，在生殖器官中被武裝起來，進入到精子和卵細胞中，受精時，從雙親帶來的遺傳胚芽互相結合起來，從而使新個體與父母雙方都相似。達爾文還提出，遺傳胚芽有的優先遺傳，有的潛伏下來，相當於現在所說的顯性遺傳與隱性遺傳。達爾文的這一「暫時泛生論假說」很不完善，遠不如他的進化論那樣受到人們的重視，但有一點值得注意，他提出了遺傳是通過某種小顆粒來完成的。

1865年2月28日，孟德爾所在城市的自然科學研究會召開例會，身穿黑色修士長袍的孟德爾走上講壇，報告了他發現的遺傳規律。雖然與會的四十多位科學工作者對他所做的長達八年的實驗研究和他所統計的多達兩萬一千多件樣本的實驗結果表示欽佩，但對孟德爾的報告中那些繁雜而枯燥的數字沒有理解。所以，孟德爾只贏得了有禮貌的掌聲，既沒有人大聲喝彩，也沒有人反對。看來，他的理論超出了當時人們能夠接受的水平。

三、孟德爾定律的再發現：

1900年，在歐洲三個不同國家的科學家：荷蘭植物學家德·弗里斯、德國植物學家科倫斯、奧地利植物學家切爾馬克，在總結了他們各自的實驗後，幾乎是同時發現了植物遺傳的規律。而當他們準備發表論文，去查閱文獻時，又不約而同地發現，早在35年前孟德爾就發現這樣的規律了。他們三個人在發表論文時，都提到了孟德爾的文章，稱自己的工作是證實了孟德爾的定律。這就是生物學史上的有名的「孟德爾定律的再發現」。

四、孟德爾成功的原因：

（1）成功於對前人工作的分析。孟德爾認為前人的雜交實驗有三個缺點：①對雜種子代中不同類型的植株沒有分別進行計數；②對雜種後代沒有明確地按各代分別統計；③也沒有明確肯定每一代中不同類型植株數之間的統計關係。在此基礎上，孟德爾進行了他的豌豆雜交實驗，並對實驗結果進行了統計和分析。從而提出了對遺傳規律的假設，把對遺傳現象的單純描述推進到正確的分析。

（2）孟德爾成功於他與其他實驗者不同的思想方法：孟德爾主張「從最簡單的事物中去認識真理」。他在最初進行雜交時，所選用的兩個親本都只有一對相對性狀。或者更確切些說，不論其它性狀的差異怎樣，他都只把注意力集中在一個清楚的性狀差異，或者說一對相對性狀上，去進行觀察和分析。

（3）孟德爾成功於他的一整套實驗方法：孟德爾對花粉混雜問題特別注意。他指出，如果忽略了這個問題，有外來花粉混雜，而實驗者卻不知道，那就會得出錯誤的結論。不僅如此，他還對雜交親本做了明確的區分和界定，建立了一整套雜交實驗的方法，如：自交、測交。

孟德爾在他的《植物雜交實驗》中談到兩個極端的例子：在雜交實驗的F2代253棵植株中有一棵植株上收穫的種子是43個圓粒對2個皺粒、在另一棵植株上收穫的種子是14個圓粒對15個皺粒。因此，他指出選定的實驗材料要容易大量獲得，以便收集足夠多的樣本進行分析。

五、果蠅是遺傳學研究較理想的實驗材料：

果蠅具有以下幾個特點：一個是它的體型小，飼養容易。另一個是它繁殖快、生命周期短（果蠅從孵化到孵化出生命的周期只有兩至三周。果蠅的胚胎髮生只需1天；幼蟲在第4天化蛹，5天後羽化為成蟲，成年果蠅存活約9天）。這樣人們在較短的時間裡就可以觀察到它許多代的遺傳情況。第三個特點是它的生活力強，每隻雌蠅能產生幾百個後代。第四個特點是果蠅只有四對染色體，這樣少的染色作為觀察提供了便利條件。

六、人類常見的單基因遺傳性狀：

雙眼皮對單眼皮為顯性；遊離耳垂對附著耳垂為顯性；舌兩側能上卷對不能上卷為顯性；虹膜的顏色褐色對黑色為顯性；前額髮際有美人尖對無美人尖為顯性；能後彎拇指對不能後彎拇指為顯性。除此之外，還有直發對捲髮為顯性；慣用右手對慣用左手為顯性；干耳垢對濕耳垢為顯性。這當中直發對捲髮宜做家庭或班級調查；干耳垢對濕耳垢有涉及隱私之嫌在學生中恐不宜調查；慣用右手對慣用左手除受遺傳控制外，還與後天的訓練有關，也難於調查確定。