4.2.2 生物的遗传（导学案）生物北京版2024八年级上册

4.2.2 生物的遗传 1.分析孟德尔的豌豆杂交实验数据，区分生物的显隐性。 2.阐明遗传信息载体（基因→DNA→染色体→细胞核）的关系。 3.说出性状是基因与环境共同作用的结果。 【教学重点】 1.基因控制性状的传递过程。 2.染色体-DNA-基因的层级模型 【教学难点】 用遗传图解分析亲代与子代的基因组成和性状表现。 1.相对性状 在遗传学中，将同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。豌豆具有多对易于区分的相对性状，如花色的 。 2. 显性性状与隐性性状 在遗传学中，将具有相对性状的 杂交，子一代表现出来的亲本性状称为 ，如紫花;子一代没有表现出来的亲本性状称为 ，如白花。 3. 孟德尔认为，生物性状的遗传都是受“ ”控制的。后来，生物学家将“遗传因子”称为基因。 4.孟德尔设想，豌豆植株的细胞中控制性状的基因是 的。 5.纯合子：遗传因子组成 （相同/不同）的个体，如AA, aa。 6.杂合子：遗传因子组成 （相同/不同），如Aa。 7. 是基因的载体，染色体携带着基因通过生殖细胞从亲代传递到子代。 一、性状遗传的规律 阅读教科书62页~65页，完成导学案上关于孟德尔豌豆杂交实验过程填空。 1.孟德尔采用 的方式进行豌豆间的杂交。利用紫花豌豆与白花豌豆杂交后，观察到所有子代的花色 。 2.孟德尔继续让子一代紫花豌豆 (自交)，产生的子二代中既有紫花豌豆又有白花豌豆，其中紫花豌豆有705株，白花豌豆有224株。紫花豌豆与白花豌豆的比值约是 。可见，子一代中仍然有决定白花的遗传信息传递给了子二代，只是在子一代没有表现出来，是隐藏着的遗传信息。 3.豌豆植株的细胞中控制性状的基因是成对存在的，这些基因有显性与隐性之分。例如，控制豌豆紫花的为显性基因，用 表示;控制豌豆白花的为隐性基因，用 表示。 4. 自然界中，后代都是紫花的亲代为纯种紫花豌豆，基因组成为 ，亲代纯种白花豌豆的基因组成为 。当纯种紫花豌豆和纯种白花豌豆进行杂交，产生的子一代的基因分别来自亲代双方，即 。当体细胞中显性基因与隐性基因共存时，通常是显性基因的作用得到表现，因此子一代为紫花。当子一代自花传粉后，子二代的基因组成方式会有 三种，表现出的性状既有紫花也有白花。遗传图解如下。亲代 纯种紫花豌豆×纯种白花豌豆 AA aa ↓杂交 子一代 （紫花豌豆） ↓自交 子二代 紫花豌豆 白花豌豆 AA或 aa 二、基因随生殖细胞由亲代传递给子代 1.对于有性生殖的生物来说， 和 是亲代产生的生殖细胞，也称为 ，是联系亲代与子代的桥梁。受精卵是子代的第一个体细胞。 2.豌豆的花色基因是在有性生殖过程中通过 传递给后代的，并控制着后代的性状。 3.同种生物的体细胞中染色体数目通常是相同的，而且一般也是 存在的。例如，人的体细胞中染色体为 对，蝗虫体细胞中染色体为12对，豌豆体细胞中染色体为7对。 4. 在生物体进行生殖时，每对染色体分开并分别进入两个子细胞，即进入不同的生殖细胞中，使生殖细胞中含有体细胞 数量的染色体。通过 形成受精卵后，受精卵中的染色体数目恢复为亲本体细胞染色体的数目。 三、基因是包含遗传信息的脱氧核糖核酸片段 1.染色体：染色体位于 中，是一种容易被碱性染料染成深色的物质。主要组成成分是 (英文缩写为 )和 。 2.基因： 上有许许多多控制性状的基本单位，它就是基因。通常，基因是包含遗传信息的DNA片段。 3. DNA：绝大多数生物的遗传物质是 。 DNA是一种呈 状的大分子物质，分子中含有四种不同的基本结构。一个DNA分子上包含 基因。 4.染色体、DNA 和基因的关系：染色体、DNA 和基因都位于细胞核中。基因是包含遗传信息的 DNA片段，DNA和蛋白质构成染色体。 基因位于DNA上，DNA位于染色体上，染色体位于细胞核中。 四、基因组成和环境共同决定生物的性状 生物体的性状主要由基因控制。同时，也受环境的影响。生物性状是 和 共同作用的结果。 五、实验探究 1.以小组为单位进行合作，使用手中的紫色不透明卡纸和无色透明玻璃卡纸模拟一对相对性状的遗传，记录子一代，子二代的卡纸组合情况。 2. 制作染色体、DNA 和基因的关系模型，使用到冰棍棒,彩色扭扭棒,彩带,等材料，请分析这些材料在模型中的作用是什么？ 1.下列各组中不属于相对性状的是( ) A.水稻的早熟和晚熟 B.棉花的绒长和绒短 C.小麦的抗病和易感染疾病 D.黄豆的黄粒和圆粒 2.生物的性状受遗传物质控制。如图显示染色体的组成以及位于其上的某个基因。下列有关说法错误的是（　 ） A．基因是控制生物性状的基本单位 B．基因是 DNA 中具有遗传效应的片段 C．染色体含有蛋白质和DNA，是遗传物质 D．每条染色体上含有多个基因 3.水稻体细胞内含有12对染色体。当水稻传粉受精后,其受精卵内染色体数目为( ) A.24条 B.12条 C.22条 D.36条 4.小林学习了遗传学知识以后，总结的相关知识中，不正确的是（ ） A．性状是由基因控制的，也受环境影响 B．基因是具有遗传效应的DNA片段 C．染色体是遗传物质的载体，由蛋白质和DNA组成 D．性状相同，基因组成就相同 5.长牡蛎是一种经济贝类。野生环境中的长牡外壳多为白色。近年来研究人员筛选到了金色壳品系。该品系具有美观的金色外壳和外套膜，非常稀有。 (1)长牡蛎体细胞中有10对染色体，则生殖细胞中有 条染色体。染色体是由 组成的，存在于细胞的 中。 (2)为研究长牡蛎壳色的遗传规律，科研人员进行了实验，实验数据如表所示: ①根据表中数据，通过组别 可推断长牡蛎的 色壳色为显性性状。 ②长牡蛎金色和白色的壳色由一对基因控制(用字母R和r表示)，则组别2中子代金色个体的基因组成是 。 (3)研究表明，随着温度的降低，一些贝类的壳色会逐渐变深。分析说明壳色、基因和环境之间的关系。 孟德尔遗传定律 孟德尔遗传规律(Mendel's genetic law)又称为孟德尔遗传定律，是遗传学的基本定律。是由奥地利植物学家格雷戈尔·孟德尔提出，包括分离定律和自由组合定律。 从1856年开始，孟德尔用8年时间完成了豌豆杂交实验，发现了在生物性状传递上的两大奠基规律--分离定律和自由组合定律。但直到他去世，他的这一发现都未得到世人认可。1900年，欧洲的三位植物学家--荷兰的霍·德弗里斯、德国的卡尔·科伦斯和奥地利-匈牙利籍的埃里克·冯·切马克分别在《德国植物学学报》上发表论文，声称重新发现了孟德尔定律。1911年，美国生物学家和遗传学家托马斯·亨特·摩尔根通过果蝇繁殖试验，确认孟德尔所说的遗传因子为现在所称的基因。 孟德尔遗传定律不仅适用于动植物，而且也适用人类的遗传。在育种实践中，根据分离定律，可准确预测后代分离的类型及出现的频率，从而有计划地确定种植规模，根据自由组合规律，可有目的地组合两个亲本的优良性状，以便确定杂交育种的工作规模。在医学实践中，对有一对基因决定的遗传疾病，应用分离规律可做出分析判断;而如果两对独立遗传的基因所决定的遗传病同时出现于一个家系中，就可用自由组合规律进行分析，预测家系成员的复发率。孟德尔遗传定律阐明了遗传物质的基因存在，揭示了基因型和表现型的区别和联系，也揭示了自然界生物多样性的主要来源，奠定了现代遗传学的理论基础。因此，孟德尔被公认为是“近代遗传学的奠基者”。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2.2 生物的遗传 1.分析孟德尔的豌豆杂交实验数据，区分生物的显隐性。 2.阐明遗传信息载体（基因→DNA→染色体→细胞核）的关系。 3.说出性状是基因与环境共同作用的结果。 【教学重点】 1.基因控制性状的传递过程。 2.染色体-DNA-基因的层级模型。 【教学难点】 用遗传图解分析亲代与子代的基因组成和性状表现。 1.相对性状 在遗传学中，将同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。豌豆具有多对易于区分的相对性状，如花色的紫色与白色。 2. 显性性状与隐性性状 在遗传学中，将具有相对性状的纯种亲本杂交，子一代表现出来的亲本性状称为显性性状，如紫花;子一代没有表现出来的亲本性状称为隐性性状，如白花。 3. 孟德尔认为，生物性状的遗传都是受“遗传因子”控制的。后来，生物学家将“遗传因子”称为基因。 4.孟德尔设想，豌豆植株的细胞中控制性状的基因是成对存在的。 5.纯合子：遗传因子组成相同（相同/不同）的个体，如AA, aa。 6.杂合子：遗传因子组成不同（相同/不同）的个体，如Aa。 7. 染色体是基因的载体，染色体携带着基因通过生殖细胞从亲代传递到子代。 一、性状遗传的规律 阅读教科书62页~65页，完成导学案上关于孟德尔豌豆杂交实验过程填空。 紫色 柱头色 花粉色 花药 1.孟德尔采用人工授粉的方式进行豌豆间的杂交。利用紫花豌豆与白花豌豆杂交后，观察到所有子代的花色均为紫色。 2.孟德尔继续让子一代紫花豌豆自花传粉(自交)，产生的子二代中既有紫花豌豆又有白花豌豆，其中紫花豌豆有705株，白花豌豆有224株。紫花豌豆与白花豌豆的比值约是3：1。可见，子一代中仍然有决定白花的遗传信息传递给了子二代，只是在子一代没有表现出来，是隐藏着的遗传信息。 3.豌豆植株的细胞中控制性状的基因是成对存在的，这些基因有显性与隐性之分。例如，控制豌豆紫花的为显性基因，用A表示;控制豌豆白花的为隐性基因，用a表示。 4. 自然界中，后代都是紫花的亲代为纯种紫花豌豆，基因组成为AA，亲代纯种白花豌豆的基因组成为aa。当纯种紫花豌豆和纯种白花豌豆进行杂交，产生的子一代的基因分别来自亲代双方，即Aa。当体细胞中显性基因与隐性基因共存时，通常是显性基因的作用得到表现，因此子一代为紫花。当子一代自花传粉后，子二代的基因组成方式会有AA、Aa、aa三种，表现出的性状既有紫花也有白花。遗传图解如下。亲代 纯种紫花豌豆×纯种白花豌豆 AA aa ↓杂交 子一代 Aa （紫花豌豆） ↓自交 子二代 紫花豌豆 白花豌豆 AA或Aa aa 二、基因随生殖细胞由亲代传递给子代 1.对于有性生殖的生物来说，精子和卵细胞是亲代产生的生殖细胞，也称为配子，是联系亲代与子代的桥梁。受精卵是子代的第一个体细胞。 2.豌豆的花色基因是在有性生殖过程中通过生殖细胞传递给后代的，并控制着后代的性状。 3.同种生物的体细胞中染色体数目通常是相同的，而且一般也是成对存在的。例如，人的体细胞中染色体为23对，蝗虫体细胞中染色体为12对，豌豆体细胞中染色体为7对。 4. 在生物体进行生殖时，每对染色体分开并分别进入两个子细胞，即进入不同的生殖细胞中，使生殖细胞中含有体细胞一半数量的染色体。通过受精作用形成受精卵后，受精卵中的染色体数目恢复为亲本体细胞染色体的数目。 三、基因是包含遗传信息的脱氧核糖核酸片段 1.染色体：染色体位于细胞核中，是一种容易被碱性染料染成深色的物质。主要组成成分是脱氧核糖核酸(英文缩写为DNA)和蛋白质。 2.基因：染色体上有许许多多控制性状的基本单位，它就是基因。通常，基因是包含遗传信息的DNA片段。 3. DNA：绝大多数生物的遗传物质是DNA。 DNA是一种呈双螺旋状的大分子物质，分子中含有四种不同的基本结构。一个DNA分子上包含多个基因。 4.染色体、DNA 和基因的关系：染色体、DNA 和基因都位于细胞核中。基因是包含遗传信息的 DNA片段，DNA和蛋白质构成染色体。 四、基因组成和环境共同决定生物的性状 生物的性状在受基因控制的同时，也受环境的影响。生物性状是基因和环境共同作用的结果。 五、实验探究 1.以小组为单位进行合作，使用手中的紫色不透明卡纸和无色透明玻璃卡纸模拟一对相对性状的遗传，记录子一代，子二代的卡纸组合情况。 2. 制作染色体、DNA 和基因的关系模型，使用到冰棍棒,彩色扭扭棒,彩带,等材料，请分析这些材料在模型中的作用是什么？ 彩色扭扭棒可以代表染色体，彩带可以代表DNA，彩纸可代表基因，纸球可以代表蛋白质。 1.下列各组中不属于相对性状的是( D ) A.水稻的早熟和晚熟 B.棉花的绒长和绒短 C.小麦的抗病和易感染疾病 D.黄豆的黄粒和圆粒 【分析】遗传学家把同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。 【详解】A.水稻的早熟和晚熟，均为成熟时间的差异，属同一性状的不同表现形式，水稻的早熟和晚熟属于相对性状，故A不符合题意,B.棉花的绒长和绒短，均为绒长度的差异，属同一性状的不同表现形式，棉花的绒长和绒短属于相对性状，故B不符合题意。C.小麦的抗病和易感染疾病，均为抗病能力的差异，属同一性状的不同表现形式，小麦的抗病和易感染疾病，属于相对性状，故C不符合题意。D.黄豆的黄粒和圆粒，分别描述颜色和形状，属不同性状，不满足相对性状定义，故D符合题意。故选D。 2.生物的性状受遗传物质控制。如图显示染色体的组成以及位于其上的某个基因。下列有关说法错误的是（　C　） A．基因是控制生物性状的基本单位 B．基因是 DNA 中具有遗传效应的片段 C．染色体含有蛋白质和DNA，是遗传物质 D．每条染色体上含有多个基因 【分析】细胞的控制中心是细胞核，细胞核中有染色体，染色体中有DNA，一条染色体就是一个DNA分子，DNA上有遗传信息。这些信息就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令，也是生物体建造自己生命大厦的蓝图。 【详解】A.基因是控制生物性状的基本单位。生物体的各种性状都是由基因控制的，例如人的单眼皮和双眼皮、豌豆的高茎和矮茎等性状都是由不同的基因决定的，A正确。B.基因是有遗传效应的DNA片段。DNA分子很长，其中包含了许多片段，但并不是所有的片段都具有遗传效应，只有那些能够控制生物性状的片段才被称为基因，B正确。C，染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中DNA是主要的遗传物质，而染色体是遗传物质DNA的主要载体，遗传物质是指能够储存和传递遗传信息的物质，DNA才是真正承载遗传信息的物质，不能说染色体是遗传物质，C错误。D.一条染色体上通常有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因，基因在DNA上呈线性排列。因此，每条染色体上含有多个基因，这些基因共同控制着生物体的多种性状，D正确。故选C。 3. 水稻体细胞内含有12对染色体。当水稻传粉受精后,其受精卵内染色体数目为( A ) A.24条 B.12条 C.22条 D.36条 【详解】水稻的体细胞含有12对染色体，即染色体总数为24条。在传粉受精过程中，花粉（雄性配子）和胚珠中的卵细胞（雌性配子）结合形成受精卵。因此精子和卵细胞各含有12条染色体。受精时，精子和卵细胞融合，受精卵的染色体数目恢复为二倍体，即12 + 12 = 24条。 因此，受精卵内染色体数目为24条。故选A。 4.小林学习了遗传学知识以后，总结的相关知识中，不正确的是（ D ） A．性状是由基因控制的，也受环境影响 B．基因是具有遗传效应的DNA片段 C．染色体是遗传物质的载体，由蛋白质和DNA组成 D．性状相同，基因组成就相同 【分析】细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构，基因是具有遗传效应的DNA片段，控制生物性状。 【详解】A.性状由基因控制，但环境因素(如光照、营养等)也会影响性状表现，故A正确。 B.基因是DNA上具有遗传效应的特定片段，控制生物性状，故B正确。 C.染色体由蛋白质和DNA组成，DNA是主要遗传物质，染色体是其载体，故C正确。 D.性状相同，基因组成不一定相同(如显性性状可能为AA或Aa)，故D错误。故选D。 5.长牡蛎是一种经济贝类。野生环境中的长牡外壳多为白色。近年来研究人员筛选到了金色壳品系。该品系具有美观的金色外壳和外套膜，非常稀有。 (1)长牡蛎体细胞中有10对染色体，则生殖细胞中有 条染色体。染色体是由 组成的，存在于细胞的 中。 (2)为研究长牡蛎壳色的遗传规律，科研人员进行了实验，实验数据如表所示: ①根据表中数据，通过组别 可推断长牡蛎的 色壳色为显性性状。 ②长牡蛎金色和白色的壳色由一对基因控制(用字母R和r表示)，则组别2中子代金色个体的基因组成是 。 (3)研究表明，随着温度的降低，一些贝类的壳色会逐渐变深。分析说明壳色、基因和环境之间的关系。 【详解】（1）生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半，体细胞中有10对，20条染色体，所以生殖细胞中有10条染色体。染色体是细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，它是由DNA和蛋白质两部分组成的。 （2）①组别2中，亲本都是金色，子代有金色62个白色22个，比值约为3：1，所以白色是隐性性状，金色为显性性状。②若金色和白色的壳色由一对基因控制，用字母R和r表示，根据子代表现型和比例可得，亲本金色长牡蛎都是杂合子Rr，子一代中金色长牡蛎基因型为RR或Rr，白色为rr。 （3）生物性状是基因和环境共同作用的结果，随着温度的降低，一些贝类的壳色会逐渐变深，但是基因型并不改变。所以壳色是由基因型和环境共同作用的。 （1）10 DNA和蛋白质 细胞核 （2）① 2 金色 ②Rr×Rr （3）壳色是由基因型和环境共同作用的。 孟德尔遗传定律 孟德尔遗传规律(Mendel's genetic law)又称为孟德尔遗传定律，是遗传学的基本定律。是由奥地利植物学家格雷戈尔·孟德尔提出，包括分离定律和自由组合定律。 从1856年开始，孟德尔用8年时间完成了豌豆杂交实验，发现了在生物性状传递上的两大奠基规律--分离定律和自由组合定律。但直到他去世，他的这一发现都未得到世人认可。1900年，欧洲的三位植物学家--荷兰的霍·德弗里斯、德国的卡尔·科伦斯和奥地利-匈牙利籍的埃里克·冯·切马克分别在《德国植物学学报》上发表论文，声称重新发现了孟德尔定律。1911年，美国生物学家和遗传学家托马斯·亨特·摩尔根通过果蝇繁殖试验，确认孟德尔所说的遗传因子为现在所称的基因。 孟德尔遗传定律不仅适用于动植物，而且也适用人类的遗传。在育种实践中，根据分离定律，可准确预测后代分离的类型及出现的频率，从而有计划地确定种植规模，根据自由组合规律，可有目的地组合两个亲本的优良性状，以便确定杂交育种的工作规模。在医学实践中，对有一对基因决定的遗传疾病，应用分离规律可做出分析判断;而如果两对独立遗传的基因所决定的遗传病同时出现于一个家系中，就可用自由组合规律进行分析，预测家系成员的复发率。孟德尔遗传定律阐明了遗传物质的基因存在，揭示了基因型和表现型的区别和联系，也揭示了自然界生物多样性的主要来源，奠定了现代遗传学的理论基础。因此，孟德尔被公认为是“近代遗传学的奠基者”。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $