4.3 遗传和变异（1）教学设计（表格式）-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

该初中科学教学设计聚焦遗传和变异的概念、性状与相对性状、遗传物质（染色体、DNA、基因）及其关系。通过“大狗生小狗”实例导入，从性状切入，结合学生性状调查活动，以孟德尔豌豆杂交实验为支架，引导理解遗传规律和假说-演绎法，衔接遗传物质结构层次。 特色在于生活实例与科学史融合，孟德尔实验体现科学思维的推理论证和假说-演绎法，学生性状调查活动培养探究实践能力，视频辅助理解DNA双螺旋结构。帮助学生建立科学观念，提升探究兴趣，为教师提供清晰知识脉络和可操作活动设计。

浙教版九上科学§4.3 遗传和变异 教学设计 课题 4.3 遗传和变异（1） 单元 四 学科 科学 年级 九上 教材分析 本节内容为新浙教版九上科学四章第3节，教材中列举大量的遗传和变异的例子来说明遗传和变异的普遍存在;详细介绍孟德尔通过豌豆杂交实验提示遗传规律的过程，在此基础上学习遗传物质及相对性状与遗传基因的关系，使学生了解假说-演绎法在科学研究中的重要作用；然后通过遗传与育种、优生等内容的学习，使学生认识遗传科学与社会的密切关系。了解遗传病的产生及预防，特别提出生物的性状既受基因的控制，又受环境的影响，使学生对性状与基因的关系和遗传与变异问题的理解更加全面。本节内容是生物起源与进化的延伸、深入，更是知识的综合与提高，更也为高一级生物的学习奠定基础，同时也是中考的重要知识点之一。 本节内容拟用3课时完成，第1课时主要介绍 遗传与变异的普遍性；第2课时主要介绍人类的遗传病，第3课时主要介绍生物育种。 本节课为第1课时，主要内容有遗传、变异、孟德尔利用演绎法研究豌豆的遗传现象提示遗传规律。 教学 目标 科学观念：识别遗传和变异现象；识别遗传和变异现象， 说出遗传物质的作用;举例说明生物的性状是由基因控制的。识DNA、基因、DNA和染色体的关系; 科学思维:根据所学知识及提供的材料进行推理、设计简单对比实验、收集证据进行确正或否定假设，然后多次重复渐进提升的实践与理论探索方法。 探究实践:通过直接观察调查的方法，并据此分析感悟遗传和变异现象及其存在的普遍性; 态度责任:树立遗传和变异的普遍性观点，保持对生命现象的探究兴趣。 重点 区分遗传和变异;知道遗传物质及遗传物质的作用和传递过程。 难点 遗传物质发现过程中的推理和实证研究的方法。 教学环节 教师活动 设计意图 导 入 新 课 两只大狗生了四只小狗，这四只小狗长得与双亲很相似又有所不同，小狗与小狗之间也是如此。 这种现象在自然界普遍存在吗? 科学家是如何解释这种现象的? 导 入 新 课 讲 授 新 课 一、生物的性状 1、性状： 生物体的形态结构和生理特征等统称为性状。 （1）形态结构性状： 生物体呈现出的形状、颜色及大小等；如，人眼皮的单和双、人耳垂的有和无、黄刺玫花的花型等； （2）生理特征性状：肉眼看不到的性状；如，人的ABO 血型、黄瓜果实的苦与不苦等。 2、相对性状： 同一个性状的不同表现形式称为相对性状。如豌豆花的颜色是一个性状，其具体表现形式有白花和紫花两种。 又如，番茄果实的红色和黄色，黄刺玫花的单瓣和重瓣，家兔毛的黑色和白色，人的ABO血型有A型、B型、AB型和O型，等等。 二、遗传和变异： 1、遗传： （1）概念： 遗传是指生物体亲子代之间性状的相似性。 （2）典例： ①孩子的眼睛像父亲，鼻子像母亲；②种豆得豆，种瓜得瓜； ③龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞；……。 2、变异： （1）概念： 变异是指亲子间及子代个体间性状的差异性。 （2）典例： ①父母双眼皮，儿子单眼皮；哥哥单眼皮，弟弟双眼皮；②一母生九子，连母十个样；③杂交水稻是一种具有优良性状的新品种；④骡是驴和马的后代；……。 探索活动： 1）指定一名同学，按表4.3-1所列的6个性状，确定每个性状的具体表现。看看全班有几名同学的这些性状与该同学完全相符。 2）为什么不同的人所有性状都相同的可能性很小? 3）人的ABO血型是一种性状，它的表现形式有哪些? 4）将自己与父母、父母的父母作比较，这些性状是否相同?这种现象说明了什么? 3、遗传和变异普遍存在： （1）遗传和变异是生物界存在的普遍现象； （2）遗传和变异是生物进化的基础，遗传保证了生物的稳定性，变异则推动了生物的进化； （3）遗传只是相对于某个特定时期而言的，而变异是绝对的，自然界中找不到两个完全相同的个体。 科学阅读：关于遗传现象的早期研究 三、遗传物质： 1、孟德尔的豌豆杂交实验： （1）准备工作： 研究对象的选择：豌豆花 原因：豌豆花是两性花，自然状态下，不能进行异花传粉，因为它在花瓣打开前就已完成自花传粉，所以通常豌豆的性状在后代中可以稳定遗传。 （2）实验过程： 严格控制变量：每次只研究一对相对性状； ①纯系紫花和白花豌豆杂交，子一代(F_1) 全为紫花； ②F1进行自花传粉，子二代(F_2) 中，紫花与白花的比例约为3:1； ③用另外6对相对性状重复这个实验，F_1 都只呈现出一种性状，F_2出现了两种性状，且比例接近3:1。 （3）实验假说： 遗传因子（ 控制性状的颗粒状物质）分离假说。 ①F1 均表现为紫花的原因是其细胞内控制紫花性状的遗传因子(A)和控制白花性状的遗传因子(a) 没有融合，相互独立，但A对a显性使F1 表现为紫花； ②F1在形成生殖细胞时，成对的遗传因子(A和a) 彼此分离，产生数量均等的A和a 两种类型的精子或卵子，并随机结合，导致F2 出现了紫花和白花两种性状，且比例接近3:1。 （4）演绎推理： 如果假说正确，那么紫花豌豆F_1(Aa) 将产生数量均等的A和a两种类型的生殖细胞，而白花豌豆(aa)只能产生a 一种类型的生殖细胞。如果让F_1(Aa)与白花豌豆(aa) 杂交，理论上子代会出现紫花∶白花=1:1 的结果。 （5）实验验证，得出结论： 孟德尔根据演绎推理的实验方案进行了多次实验，得到的实验结果与他预期的结果完全一致，表明他提出的假说是正确的。 1866年，他发表了题为《植物杂交实验》的论文，正式提出了著名的遗传因子分离定律。 孟德尔的研究方法不是简单的观察和总结，而是首先分析问题和提出假说，再通过实验加以验证，由此提示了遗传规律。 由于孟德尔的理论过于超前，当时并没有被学术界所重视，直至他去世数十年以后，其理论的价值才被重新发现，他的遗传理论也受到了学术界的广泛认可。孟德尔因此被公认为遗传学的奠基人。 方法与技能：假说-演绎法 思考讨论： 孟德尔提出了什么假设来解释一对相对性状豌豆杂交实验的结果?孟德尔采用了怎样的研究方法? 2、遗传物质的传递： （1）染色体： A.概念：在细胞核中，有一种易被碱性染料染成深色的物质； B.组成：染色体主要由脱氧核糖核酸（DNA） 和蛋白质组成； C.作用：生物的遗传现象与染色体有关。 随着细胞分裂的发现，科学家关注到亲子代生物体细胞内的染色体种类和数量保持着高度的稳定性。 探索活动： DNA分子呈双螺旋结构(如图4.3-6)，每条长链可包含上亿个基本组成单位--脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸都是由脱氧核糖、碱基和磷酸组成。 1）若将DNA分子结构比作一个双螺旋上升的楼梯，则楼梯的“扶手”是由 和 连接而成，中间的“踏脚”就是 ； 2）不同DNA分子中脱氧核苷酸的 和 不同。 参考：磷酸 脱氧核糖 碱基 种类 排列顺序 （2）DNA分子(脱氧核糖核酸)：（附视频） A.位置：主要存在于细胞核内的染色体上； B.组成： 脱氧核苷酸（包括脱氧核糖、碱基和磷酸）是构成DNA分子的基本单位； C.结构： DNA分子呈双螺旋结构，每条长链可包含上亿个脱氧核苷酸；不同DNA分子中脱氧核苷酸的种类和排列顺序不同；每个DNA分子的碱基有上亿个，它们的不同排列使得DNA分子具有多样性。 D.特点：DNA是主要的遗传物质。 （3）基因（遗传因子）：（附视频） A.概念：分子上包含了特定遗传信息的片段称为基因； B.特点：一个DNA 分子上有成百上千个基因；基因决定着生物的不同性状； C.遗传： 生物个体能通过精子或卵子将自身的基因传递给子代，子代具备了父母双亲的基因，所以表现出与双亲相似的遗传性状，但与双亲中的任何一方又不会完全相同。 （科学家通过一系列实验证明“遗传因子”就是基因。） （4）染色体、DNA、基因的关系： 一般情况下，一条染色体中含有一个DNA分子，一个DNA 分子上含有许多个基因。 （5）人体的性别： A、性染色体： 人的性别由一对特殊的染色体决定，称为性染色体。 女性的性染色体组成为XX，男性则为XY。 自然界中有一部分生物(如果蝇等)也是由XY性染色体决定性别的。 B、性别的确定： 一般来说，若母亲的卵细胞与父亲含有X染色体的精子结合，受精卵的性染色体组成是XX，此受精卵发育成的孩子是女孩。若母亲的卵细胞与父亲含有Y染色体的精子结合，受精卵的性染色体组成是XY，此受精卵发育成的孩子是男孩。 思考讨论： 1）人体细胞中有几条染色体?有何共同特点? 参考：人体细胞中有46条（23对）染色体，染色体的共同特点是在体细胞中成对存在、形态结构稳定、携带遗传信息。 2）男性与女性细胞中的染色体有何区别? 参考：性染色体不同，男性的体细胞中染色体数为22对+XY;女性的体细胞中染色体数为22对+XX。 科学技术·社会环境：DNA指纹法 从介绍性状开始， 遗传或变异都与性状有关 从调查活动，体会遗传和变异的普遍存在 认识性状由基因决定的 基因是遗传因子， 从孟德尔的研究入手 学习假说-演绎法在研究中的运用 遗传和变异都与遗传因子有关 所以从介绍 遗传物质开始，染色体、DNA到基因，逐一认识 通过图片、视频等手段，内化知识点 基因决定生物的性状 为后续学习生物内容打下基础 性别内容的学习，有助于学生对于生男生女的认识， 联系生活实际，改变认识，拓展知识面 典例 精析 见PPT 后测、巩固、纠正、修补 巩固练习 见学案 板 书 4.3 遗传和变异（1） ……遗传和变异现象 1、生物体的形态结构和生理特征等统称为性状；同一个性状的不同表现形式称为相对性状； 2、遗传是指生物体亲子代之间性状的相似性；变异是指亲子间及子代个体间性状的差异性； 3、在细胞核中，有一种易被碱性染料染成深色的物质，称为染色体；染色体主要由DNA 和蛋白质组成； 4、DNA主要存在于细胞核内的染色体上，由脱氧核糖、碱基和磷酸组成的脱氧核苷酸组成；是主要的遗传物质； 5、基因是D NA 分子上包含了特定遗传信息的片段；一个DNA 分子上有成百上千个基因；基因决定生物的不同性状； 6、染色体、DNA 和基因之间的关系：一条染色体中含有一个DNA分子，一个DNA 分子上含有许多个基因。 7、人体内每个细胞中含22对常染色体和1对性染色体，女性的性染色体组成为XX，男性则为XY。 帮助学生掌握重点， 更加容易的学习。 学科网（北京）股份有限公司 $