内容正文:
基因的显性和隐性导学案
学习目标
• 生命观念:说出基因控制生物性状的基本原理,理解显性基因与隐性基因共存但表达有别的机制。通过分析孟德尔豌豆杂交实验和人类遗传病案例,建立“基因决定性状”的核心认知,并认识到DNA作为遗传信息载体的本质。
• 科学思维:运用归纳法从多组杂交实验数据中总结显隐性判断法则;使用演绎法预测特定婚配后代患病概率。掌握“无中生有为隐性”“有中生无为显性”等推理规则,提升逻辑分析能力。
• 探究实践:通过模拟实验体验基因分离与自由组合过程,绘制简单遗传图解解释遗传现象。动手完成家庭性状调查、卡片模拟配子结合等活动,在“做中学”中深化对抽象概念的理解。
• 态度责任:说明禁止近亲结婚的科学依据,认同我国《民法典》相关规定,增强健康意识与社会责任感。在讨论遗传病与个体差异时,培养尊重生命、关爱他人的情感态度。
预习案
基础梳理
1. 完成下列填空题:
- 生物的形态结构、生理特征和行为方式统称为__________。
- 同种生物同一性状的不同表现形式叫做__________,如人的单眼皮与双眼皮。
- 控制相对性状的基因有显性和隐性之分。通常用大写字母(如D)表示__________基因,小写字母(如d)表示__________基因。
- 当一对基因中一个是显性基因、一个是隐性基因时,生物表现出的是由__________基因控制的性状。
- 在体细胞中,基因是__________存在的;而在生殖细胞中,只含有成对基因中的__________。
2. 绘制思维导图:围绕“基因—性状—遗传”三个关键词,整理它们之间的关系。例如,“基因位于染色体上”,“基因控制性状的表现”,“性状通过生殖细胞传递给后代”。
问题发现
请在阅读课本第31至35页后,写下你产生的疑问或不理解的地方:
1. ________________________________________________________
2. ________________________________________________________
3. ________________________________________________________
生活关联
1. 列举身边常见的三对相对性状实例:
- _________________________
- _________________________
- _________________________
2. 思考并回答以下问题:
- 如果父母都是双眼皮,孩子却出现了单眼皮,这是否违背了遗传规律?为什么?
- 你能想到哪些性状可能是由隐性基因控制的吗?请举例说明。
探究案
活动一:破解“白花之谜”——模拟孟德尔豌豆杂交实验
任务描述
小组合作完成高茎(DD)与矮茎(dd)豌豆杂交实验的模拟,亲历科学家的发现之旅,揭开基因显隐性的神秘面纱。
活动准备
• 材料:黄色卡片若干(代表含D基因的配子)、绿色卡片若干(代表含d基因的配子)
• 工具:记录表、笔
活动步骤
1. 亲代杂交模拟
每位同学从两个不同的卡片堆中各抽取一张卡片(一个代表父本精子,一个代表母本卵细胞)。若抽到两张黄色卡片,则基因型为DD;一黄一绿为Dd;两绿为dd。全班统计结果,观察F₁代是否全部为高茎(即基因型为Dd)。
2. F₁自交模拟
将F₁代视为基因型均为Dd的个体。每位同学将手中的卡片放回原堆,重新组成两个新的卡片堆,每个堆中黄卡与绿卡数量相等(模拟F₁产生D和d两种配子)。再次随机抽取两张卡片进行组合,记录F₂代的基因型(DD、Dd、dd)及其对应性状(高茎或矮茎)。
3. 数据分析
汇总全班数据,计算F₂代中高茎与矮茎的比例,以及DD:Dd:dd的基因型比例。对比孟德尔原始实验数据(见下表),思考其意义。
性状
显性性状(株数)
隐性性状(株数)
F₂比值
茎的高度
高茎(787)
矮茎(277)
2.84 : 1
种子的形状
圆滑(5474)
皱缩(1850)
2.96 : 1
子叶的颜色
黄色(6022)
绿色(2001)
3.01 : 1
探究点
• 子一代中没有出现矮茎植株,是否意味着控制矮茎的基因已经丢失?
• 为什么在子二代中又出现了矮茎性状?请结合你的模拟实验结果进行解释。
结论引导
在子一代(Dd)中,虽然隐性基因(d)控制的性状未能表现出来,但它仍然存在于个体体内,并能通过生殖细胞传递给下一代。只有当两个隐性基因相遇(即基因型为dd)时,隐性性状才会得以显现1。
活动二:小小遗传学家——人体常见性状家族调查
任务描述
课前调查三代亲属中某个性状的表现情况,尝试扮演一名真正的遗传学家,从真实数据中寻找遗传规律。
实施流程
1. 选择性状
从以下选项中任选一项进行调查:能否卷舌、耳垂类型(有/无)、大拇指能否向背侧弯曲、眼睑类型(单/双)。
2. 收集数据
记录祖辈、父辈及同辈成员的表现情况。注意保护家人隐私,仅用于学习目的。
3. 绘制家系图谱
使用标准符号绘制家系图谱:□ 表示男性,○ 表示女性,■ 或 ● 表示具有显性性状,□ 或 ○ 表示具有隐性性状。
4. 重点分析
寻找是否存在“双亲均表现为显性性状,子女却出现隐性性状”的案例。若有,请标注并尝试推测其基因型。
数据分析重点
• 若父母均为显性性状而子女为隐性性状,则可推断该隐性性状一定是由隐性基因控制的。
• 此类案例是判断隐性性状的关键证据,体现了“无中生有,有为隐性”的科学判断法则。
情感目标
通过调查活动,学会尊重个体差异,悦纳自我,包容他人的不同,形成积极健康的身心观。
活动三:构建遗传图解——解读白化病家系
背景资料
一对肤色正常的夫妇生出了一名患有白化病的孩子。白化病是一种由隐性致病基因a控制的遗传病,正常肤色由显性基因A控制。
任务要求
1. 推测夫妻双方的基因型,并说明理由。
2. 绘制完整的遗传图解,展示从亲代到子代的基因传递过程。
3. 计算这对夫妇再生一个孩子患白化病的概率。
4. 讨论:如果你是一名遗传咨询师,你会如何向他们提供优生指导?
图解示范
亲代: 正常(Aa) × 正常(Aa)
↓↓ ↓↓
卵细胞: A 或 a 精子: A 或 a
↘ ↙
受精卵基因型:
AA Aa Aa aa
正常 正常 正常 白化病
分析要点
• 夫妇双方虽表现正常,但都携带一个隐性致病基因a,因此他们的基因型均为Aa。
• 再生一个孩子患病的概率为1/4(25%),性别不影响此概率。
• 建议进行产前基因检测,加强遗传病预防意识。
素养指向
本活动融合科学思维与态度责任两大核心素养,既训练学生运用遗传规律解决问题的能力,也引导其关注社会现实,树立科学伦理观。
训练案
基础巩固
1. 下列关于显性性状的说法正确的是( )
A. 出现频率高的性状一定是显性性状
B. 具有相对性状的两个纯种亲本杂交,子一代表现出的性状为显性性状
C. 显性性状只能由显性纯合子表现
D. 隐性性状永远不会出现
参考答案:B
2. 控制豌豆高茎(D)和矮茎(d)的基因,若亲代为DD × dd,则子一代的基因型是?
参考答案:Dd
提高训练
1. 某昆虫体色深色(T)为显性,浅色(t)为隐性。现有四组亲代繁殖后,在环境改变使深色更易被捕食的情况下,哪组子代被捕食数量最多?
甲:tt×tt 乙:tt×Tt 丙:Tt×TT 丁:Tt×Tt
参考答案:D. 丁
2. 家族性多发性结肠息肉为显性遗传病。双亲中一个为Ee患者,另一个表现正常,生患病女儿的概率是?
参考答案:A. 25%
拓展挑战
1. 分析番茄果色遗传数据表,回答问题:
组合
亲本
子代红果数
子代黄果数
1
红果 × 黄果
105
109
2
红果 × 红果
248
0
3
红果 × 红果
305
102
(1)根据哪一组可判断显性性状?
(2)若用A/a表示基因,组合1中红果亲本的基因组成是?
(3)组合1中的红果亲本与组合3中的红果亲本杂交,得到红果子代的概率是多少?
参考答案:
(1)组合3,出现性状分离,说明红果为显性性状。
(2)Aa
(3)100%
反思案
收获与困惑
请认真填写你在本节课中的最大收获以及尚未解决的问题:
我的收获:
_________________________________________________________
_________________________________________________________
我的困惑:
_________________________________________________________
_________________________________________________________
教师反馈区
(此部分由教师填写)
共性问题汇总:
_________________________________________________________
_________________________________________________________
教学改进策略:
_________________________________________________________
_________________________________________________________
延伸思考
如果你是一名遗传咨询师,你会如何向一对近亲夫妇解释生育风险?请结合本节所学知识,撰写一段简明、科学且富有同理心的建议:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
学科网(北京)股份有限公司
$