6.2.1 基因与生物性状的关系 导学案—2026-2027学年人教版生物八年级下册

生物“导·学·练”课堂导学案 6.2.1《基因与生物性状的关系》导学案 人教版（2024）初中生物学八年级下册　第六单元 生命的延续和发展　第二章 生物的遗传与变异　第一节 一、四维核心素养目标 生命观念：说出遗传（亲子间的相似性）和变异（亲子间及子代个体间的差异）的概念；概述性状（形态结构、生理特性、行为方式）和相对性状（同种生物同一性状的不同表现形式）的概念；阐明基因控制生物的性状，并说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果，形成"遗传物质是性状表现的内在依据"的观念。 科学思维：能依据"同种生物"和"同一性状"两个要点准确判断相对性状，识破"两种生物""两种性状"这类典型干扰；能分析转基因超级鼠实验的设计思路与结论，理解"导入特定基因→出现特定性状"这一因果推理；能举例说明环境如何影响性状表现，避免把性状差异一律归因于遗传物质。 探究实践：能观察并描述身边生物的若干性状，能找出三对相对性状；能分析转基因技术（转基因抗虫棉、转基因大肠杆菌生产胰岛素）的原理和应用价值；能设计简单的观察或调查活动，比较同种生物在不同环境条件下的性状差异。 态度责任：认同转基因技术在医药、农业等方面的积极意义，同时知道其安全性需要经过严格评价；认同"性状是基因和环境共同作用的结果"，在日常生活中不因外貌等性状差异而歧视他人；关注生物技术在造福人类时的伦理与安全边界，形成理性、审慎的科学态度。 二、学习重难点 重点：遗传和变异的概念；性状和相对性状的概念及判断；基因控制生物的性状；转基因技术的应用；性状是基因和环境共同作用的结果。 难点：一是相对性状的判断必须同时满足"同种生物"和"同一性状的不同表现形式"两个条件，缺一不可（如"猫的白毛与蓝眼"是两种性状，"山羊的直毛与绵羊的卷毛"是两种生物，都不是相对性状）；二是理解转基因超级鼠实验的结论——导入的是"生长激素基因"，说明性状是由基因控制的，而不是由"生长激素"这种物质直接决定的；三是理解"基因控制性状"与"环境影响性状"并不矛盾，基因决定了性状的可能性范围，环境决定性状的具体表现。 三、课前预习案 （一）温故知新·填空题 1. 生物的亲子代之间在性状上的相似性叫作　　　　　；亲子代之间以及子代个体之间在性状上的差异叫作　　　　　。 2. 生物体所表现的　　　　　、　　　　　和行为方式统称为性状。 3. 　　　　　种生物　　　　　性状的　　　　　表现形式叫作相对性状。 4. 转基因超级鼠的获得，说明生物的性状是由　　　　　控制的。 5. 在转基因超级鼠实验中，被导入小鼠受精卵中的是　　　　　基因。 6. 把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的生物称为　　　　　生物。 7. 科学家把控制合成胰岛素的基因转入　　　　　内，使其大量生产胰岛素，这应用了　　　　　技术。 8. 生物的性状是　　　　　和　　　　　共同作用的结果。 （二）预习自测·选择题 1. 下列各组性状中，属于相对性状的是（　　） A. 猫的白毛与蓝眼　　B. 豌豆的高茎与矮茎 C. 人的卷发与黑发　　D. 山羊的直毛与绵羊的卷毛 2. 转基因超级鼠的获得，说明（　　） A. 性状决定基因　　B. 基因控制生物的性状 C. 环境决定基因　　D. 鼠的大小与基因无关 3. 科学家把控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌内，使其生产胰岛素，该过程主要应用的生物技术是（　　） A. 转基因技术　　B. 组织培养 C. 嫁接　　D. 克隆 4. 同一株萝卜，长在地下的部分为白色，长在地上的部分为绿色。对此现象的解释，正确的是（　　） A. 地上和地下部分的基因不同 B. 生物的性状受环境（光照）影响 C. 发生了可遗传的变异 D. 与基因和环境都无关 5. 下列关于基因与性状关系的叙述，正确的是（　　） A. 生物的性状只由基因决定 B. 生物的性状只由环境决定 C. 生物的性状是基因和环境共同作用的结果 D. 基因与性状之间没有关系 四、课中探究案 探究活动一：遗传与变异、性状与相对性状 1. 请写出遗传和变异的概念，并各举一例说明。 2. 性状包括哪三个方面？请就"人"或"豌豆"各举一例。 3. 请判断下列各组是否属于相对性状，并说明理由。 （1）豌豆的高茎与矮茎（　　　　） （2）猫的白毛与狗的黑毛（　　　　） （3）番茄的红果与黄果（　　　　） （4）人的单眼皮与有耳垂（　　　　） （5）豌豆的圆粒与黄粒（　　　　） 4. 有同学说"兔的白毛和黑毛是相对性状，但兔的长毛和猫的短毛不是"。请说明判断依据。 5. 请观察你自己或同学，找出三对相对性状并写下来。 探究活动二：基因控制生物的性状 6. 请把下面转基因超级鼠实验的关键步骤按顺序排列： A. 把大鼠生长激素基因注入小鼠受精卵的细胞核内 B. 将受精卵注入小鼠的输卵管中 C. 生出的小鼠个体明显大于普通小鼠 D. 体外受精获得小鼠的受精卵 顺序：　　　　　 → 　　　　　 → 　　　　　 → 　　　　　 7. 该实验中，被研究的性状是什么？控制这一性状的基因是什么？ 8. 为什么该实验能说明"基因控制性状"而不是"性状决定基因"？请说明推理过程。 9. 实验中为什么要用小鼠的受精卵而不是成年小鼠的体细胞？ 10. 除了转基因超级鼠，请再举两例转基因技术应用的实例，并说明转入的是什么基因、获得了什么性状。 探究活动三：转基因技术的应用 11. 请说明转基因抗虫棉的培育思路：转入的是什么基因？棉花获得了什么性状？这有什么意义？ 12. 请说明利用大肠杆菌生产胰岛素的过程要点和优点。 13. 转基因抗虫棉的推广能减少农药使用量。请说明这对环境有什么好处。 14. 有同学认为"转基因食品一定有害，应当全面禁止"。请评价这一观点。 15. 转基因技术与嫁接、杂交有何不同？请从是否改变遗传物质的角度说明。 探究活动四：性状是基因和环境共同作用的结果 16. 同一株萝卜地下部分白色、地上部分绿色，请解释原因。这一现象说明什么？ 17. 水毛茛伸出水面的叶呈片状，沉在水中的叶呈丝状。请解释原因。 18. 请举出一个"遗传物质相同但性状不同"的实例，并说明原因。 19. 请举出一个"环境相同但性状不同"的实例，并说明原因。 20. 请用一句话概括基因、环境与性状三者之间的关系。 探究活动五：中考真题链接（2024—2026 年） 说明：以下各题均选自近三年各地中考真题，题号后标注了年份和省市。原卷中带图的试题已改写为文字表述，并标注"改编"。 21.（2024·江苏宿迁）下列描述属于相对性状的是（　　） A. 猫的白毛与蓝眼　　B. 紫色豌豆花与白色梨花 C. 人的卷发与黑发　　D. 豌豆的高茎与矮茎 22.（2024·黑龙江齐齐哈尔改编）下列各组性状，属于相对性状的是（　　） A. 猫的短毛与狗的长毛　　B. 棉花的细绒和长绒 C. 小刚的 A 型血和小明的 A 型血　　D. 番茄的红果和黄果 23.（2024·新疆）科学家把控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌内，对大肠杆菌进行培养，使之生产治疗糖尿病的药物——胰岛素。该过程主要应用的生物技术是（　　） A. 转基因　　B. 组织培养 C. 嫁接　　D. 克隆 24.（2025·黑龙江齐齐哈尔）下列有关遗传和变异的说法中正确的是（　　） A. 水肥充足导致小麦麦穗大，属于可遗传变异 B. 山羊的直毛和绵羊的卷毛是一对相对性状 C. 男性体细胞中性染色体的组成为 X 或 Y D. 基因是有遗传效应的 DNA 片段 25.（2024·山东日照改编）某同学在劳动实践中发现：萝卜长在地下部分为白色，长在地上部分为绿色。下列对该现象的解释，正确的是（　　） A. 地上部分和地下部分的遗传物质不同 B. 叶绿素的形成需要光，说明性状受环境影响 C. 这种现象属于可遗传的变异 D. 说明基因不能控制性状 26.（2025·四川眉山改编）基因组测序表明，袁隆平院士培育的超级杂交水稻利用了很好的基因组合。下列有关说法错误的是（　　） A. 基因是 DNA 分子上有遗传效应的片段 B. 所有细胞中的基因、DNA、染色体都是成对的 C. 基因重组导致的水稻变异是可遗传的变异 D. 超级杂交水稻的后代不一定表现为高产性状 27.（2025·贵州改编）下列能正确表示染色体、DNA 和基因三者之间包含关系的是（　　） A. 染色体包含 DNA，DNA 包含基因 B. DNA 包含染色体，染色体包含基因 C. 基因包含 DNA，DNA 包含染色体 D. 三者互不包含，相互独立 28.（2026·云南改编）科学家培育出能产生人胰岛素的大肠杆菌。下列关于该过程的叙述，错误的是（　　） A. 该过程应用了转基因技术 B. 基因是有遗传效应的 DNA 片段 C. 大肠杆菌获得的新性状是由转入的基因控制的 D. 大肠杆菌的后代一定都能产生人胰岛素 29.（2025·新疆改编）科研人员发现，相较于无果刺黄瓜，有果刺黄瓜不容易受到蚜虫的侵害。从这一角度分析，有果刺属于（　　） A. 有利变异　　B. 不利变异 C. 不可遗传变异　　D. 与环境无关的变异 30.（2024·广东改编）下列关于性状与基因关系的叙述，正确的是（　　） A. 一个基因只控制一个性状 B. 生物的性状完全由基因决定 C. 生物的性状是基因和环境共同作用的结果 D. 环境改变引起的性状改变一定可以遗传 探究活动六：回归情境·迁移应用 31. 学校生物小组在校园劳动基地种植了同一品种的番茄，一部分种在向阳的坡地，另一部分种在背阴的墙角。收获时发现，向阳处的番茄植株健壮、果实大而红；背阴处的植株细弱、果实小而着色慢。请结合本节知识回答： （1）两组番茄的遗传物质是否相同？请说明理由。 （2）造成两组番茄性状差异的主要原因是什么？请具体分析光照影响了哪些生理过程。 （3）如果想探究"光照强度是否影响番茄果实的着色"，请写出变量、对照设置和需要控制相同的条件（至少三条）。 （4）农技员建议改种耐阴品种。请从"基因与环境共同决定性状"的角度，说明这一建议的合理性。 五、板书设计 6.2.1　基因与生物性状的关系 一、遗传与变异 遗传：亲子间的相似性 变异：亲子间及子代个体间的差异 二、性状与相对性状 性状：形态结构、生理特性、行为方式 相对性状：同种生物 + 同一性状 + 不同表现 三、基因控制性状 转基因超级鼠：导入生长激素基因→个体增大 转基因抗虫棉、大肠杆菌生产胰岛素 四、性状＝基因 + 环境 基因决定可能性，环境影响表现 （萝卜地下白／地上绿、水毛茛异形叶） 六、参考答案 三、课前预习案 （一）温故知新·填空题 1. 遗传；变异 2. 形态结构；生理特性 3. 同；同一；不同 4. 基因 5. 大鼠生长激素 6. 转基因 7. 大肠杆菌；转基因 8. 基因（遗传物质）；环境 （二）预习自测·选择题 1. B　2. B　3. A　4. B　5. C 〔提示〕第 1 题：A 项"白毛"与"蓝眼"是两种性状，C 项"卷发"与"黑发"是两种性状，D 项猫和狗不是同种生物，只有 B 项符合"同种生物同一性状的不同表现形式"。第 4 题：同一株萝卜的各部分细胞遗传物质相同，地下无光不能形成叶绿素而呈白色，地上见光形成叶绿素而呈绿色，说明性状受环境影响。 四、课中探究案 1. 遗传：生物的亲子代之间在性状上的相似性，例如"种瓜得瓜，种豆得豆"。变异：亲子代之间以及子代个体之间在性状上的差异，例如"一母生九子，连母十个样"。 2. 三个方面：形态结构（如人的单眼皮和双眼皮、豌豆的高茎和矮茎）、生理特性（如人的血型、植物的抗病性）、行为方式（如鸟类的迁徙行为、狗听从指令）。 3.（1）属于相对性状，同种生物（豌豆）同一性状（茎的高度）的不同表现（2）不属于，猫和狗不是同种生物（3）属于相对性状，同种生物（番茄）同一性状（果实颜色）的不同表现（4）不属于，单眼皮和有无耳垂是两种性状（5）不属于，圆粒是形状、黄粒是颜色，属于两种性状 4. 判断相对性状必须同时满足两个条件：①同种生物；②同一性状的不同表现形式。"兔的白毛和黑毛"满足这两个条件（都是兔、都是毛色），属于相对性状；"兔的长毛和猫的短毛"中兔和猫不是同种生物，不满足第一个条件，因此不是相对性状。 5. 示例：①人的双眼皮与单眼皮；②人的有耳垂与无耳垂；③人的能卷舌与不能卷舌；④人的拇指能向背侧弯曲与不能弯曲。 6. D → A → B → C 7. 被研究的性状：鼠的个体大小。控制这一性状的基因：大鼠生长激素基因。 8. 在该实验中，研究者主动导入的是大鼠的生长激素基因（原因），结果小鼠个体明显增大（结果），即"改变基因→性状随之改变"，方向是基因决定性状。而"性状决定基因"意味着改变性状会使基因改变，实验中并没有出现这一情况。因此该实验说明基因控制生物的性状。 9. 因为受精卵是一个新个体的起点，由受精卵发育成的个体全身所有细胞都含有导入的外源基因，性状能在整个个体上表现出来；若把基因导入成年小鼠的体细胞，只能影响局部少数细胞，不会使整个个体的性状发生明显改变。 10. 示例：①转基因抗虫棉——转入苏云金杆菌的毒蛋白基因（Bt 基因），使棉花获得抗虫性状；②转基因大肠杆菌——转入人胰岛素基因，使大肠杆菌获得合成人胰岛素的性状；③转基因大豆——转入抗除草剂基因，使大豆获得耐除草剂性状。 11. 培育思路：把苏云金杆菌中控制合成杀虫毒蛋白的基因转移到棉花的基因组中，培育出的棉花能自己合成毒蛋白，害虫取食后会死亡，从而获得抗虫性状。意义：减少农药使用量，降低生产成本，减轻农药对环境的污染和对人畜的危害。 12. 过程要点：①从人的细胞中获得控制合成胰岛素的基因；②把该基因与载体（如质粒）连接；③导入大肠杆菌细胞内；④筛选出成功导入基因的大肠杆菌并大量培养，使其表达并合成人胰岛素；⑤提取、纯化胰岛素制成药品。优点：大肠杆菌繁殖快、易培养，可在短时间内大量生产；成本低、产量高；得到的胰岛素与人体自身胰岛素结构相同，疗效好、副作用小。 13. 好处：减少化学农药的施用量，从而降低农药在土壤、水体中的残留，减轻对环境的污染；保护害虫的天敌和有益昆虫，维持农田生态系统的生物多样性；减少农药对农民健康和农产品质量的影响。 14. 这一观点过于绝对。转基因技术本身是一项中性的生物技术，其在医药（如生产胰岛素）和农业（如抗虫棉）上的应用已经带来了显著效益；同时，转基因产品的安全性需要经过严格、长期的科学评价和监管审批。正确的态度是：既不盲目排斥，也不盲目推崇，应尊重科学评价结果，理性看待、依法监管，而不是简单"全面禁止"。 15. 转基因技术：把外源基因转入生物体内，改变了生物的遗传物质，属于定向改造。嫁接：把接穗接到砧木上，不改变遗传物质，属无性生殖，不能产生新性状。杂交：通过有性生殖使双亲基因重新组合，改变了后代的基因组合，属于基因重组，能产生新的性状组合，但不能引入外源基因。 16. 原因：同一株萝卜的地下部分和地上部分细胞中的遗传物质相同，但地下部分不见光，不能合成叶绿素，因而呈白色；地上部分见光，能合成叶绿素，因而呈绿色。这说明：生物的性状既受基因（遗传物质）控制，又受环境（这里是光照）的影响，是二者共同作用的结果。 17. 水毛茛伸出水面的叶和沉在水中的叶，细胞中遗传物质相同，但所处的环境（光照强度、水流冲击等）不同，导致叶的形态不同：水面上的叶呈片状有利于接受光照进行光合作用，水中的叶呈丝状可减少水流冲击、增加气体交换面积。这说明同一基因型的个体在不同环境条件下可表现出不同的性状（表现型可塑性）。 18. 示例：同一株萝卜的地下部分（白色）与地上部分（绿色），或同一品种的两株番茄分别种在向阳处和背阴处，果实大小和着色不同。原因：遗传物质相同，但光照、水分、温度、营养等环境条件不同，导致性状表现不同。 19. 示例：同一片地里种植的同一作物，有的植株高、有的矮；或同一父母的几个子女在身高、眼皮等性状上不同。原因：环境条件基本相同，但个体的遗传物质（基因组合）不同（有性生殖过程中基因重新组合），导致性状表现不同。 20. 生物的性状是由基因（遗传物质）和环境共同决定的：基因决定了性状表现的可能性范围，环境条件决定了在这一范围内性状的具体表现，即表现型＝基因型 + 环境。 21. D　22. D　23. A　24. D　25. B　26. B　27. A　28. D　29. A　30. C 〔真题解析与审题提示〕 第 22 题：选 D。A 项猫与狗不是同种生物；B 项细绒和长绒是棉花的两个不同性状；C 项是两个不同个体且血型相同，不是"不同表现形式"；只有 D 项符合相对性状的三个要点。 第 24 题：选 D。A 项水肥充足引起的变异未改变遗传物质，属不可遗传变异；B 项山羊和绵羊不是同种生物；C 项男性体细胞性染色体为 XY，只有精子才含 X 或 Y。 第 26 题：选 B。生殖细胞中的染色体、DNA 和基因都是成单存在的，只有体细胞中才成对存在，因此"所有细胞中都是成对的"说法错误。 第 28 题：选 D。转基因大肠杆菌繁殖后代时，若发生质粒丢失等情况，后代不一定都能产生人胰岛素，D 项说法绝对，错误。 第 29 题：选 A。有果刺能减少蚜虫侵害，对该黄瓜的生存有利，属于有利变异。 31.（1）相同。两组番茄是同一品种，由同一来源的种子发育而来，其细胞内的遗传物质（基因组成）基本相同。 （2）主要原因是环境条件不同（主要是光照强度不同），而不是遗传物质改变。具体分析：光照是光合作用的必要条件，向阳处光照充足，番茄光合作用强，制造的有机物多，因此植株健壮、果实大而饱满；同时光照能促进番茄红素和叶绿素的合成，使果实着色更快更红。背阴处光照弱，光合作用弱，有机物积累少，植株细弱、果实小，色素合成慢，着色也慢。此外，背阴处通风和温度条件也可能略有差异，共同影响了性状表现。 （3）变量：光照强度（如向阳与遮阴处理）。对照设置：把同一品种、长势相近的番茄植株随机分成两组，一组正常光照（对照组），一组用遮阳网遮阴（实验组）。需要控制相同的条件：①品种和苗龄相同；②土壤、水分、施肥的种类和数量相同；③种植密度和管理措施相同；④温度、通风条件基本相同（遮阳网只改变光照强度）；⑤观察和采收的时间相同。 （4）合理性在于：番茄的性状是基因和环境共同作用的结果。现有品种在背阴环境下因光照不足而不能良好表现其高产优质的潜力，改种耐阴品种（其基因组成决定了它在较弱光照下仍能较好地进行光合作用和果实发育），可以使基因型与当地环境条件更好地匹配，从而在背阴的墙角也能获得较好的产量和品质。这正体现了"因地制宜选品种"的科学道理。 〔本节高频陷阱提示〕 ① 相对性状必须同时满足"同种生物"和"同一性状"，两个要点缺一不可。 ② 转基因实验的结论是"基因控制性状"，不是"性状决定基因"。 ③ 萝卜地下白、地上绿是环境影响，不是遗传物质改变，属不可遗传变异。 ④ 转基因技术改变了遗传物质；嫁接没有改变遗传物质；杂交属于基因重组。 ⑤ 生殖细胞中基因、DNA、染色体都不成对，只有体细胞中才成对。 ⑥ 生物的性状是基因和环境共同作用的结果，二者缺一不可。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $