271生物學習設計與指導第六單元遺傳因子的發現第六單元遺傳因子的發現--揭秘并運用分離定律和自由組合定律人類早就注意到了遺傳現象，在我國古代就有“龍生龍，鳳生鳳，老鼠兒子會打洞”“種瓜得瓜，種豆得豆”“虎父無犬子”等滲透著遺傳思想的諺語。但這都只是對性狀遺傳的簡單描述，性狀到底是如何傳遞到下一代的？對于遺傳本質的探索，直到19世紀中期孟德爾的豌豆雜交實驗研究才有了突破。孟德爾從小熱愛科學，由于家境貧寒，21歲便做了修道士。后來，他被派到維也納大學進修自然科學和數學。回到修道院后，利用修道院的一小塊園地，種植了豌豆、山柳菊、玉米等多種植物，進行遺傳的雜交實驗，潛心研究了8年，其中豌豆的雜交實驗非常成功，發現了遺傳的兩大定律：基因的分離定律和自由組合定律，孟德爾被尊稱為“現代遺傳學之父”。現在我們知道，生物的性狀是由基因控制的，基因最早的名字是“遺傳因子”。在孟德爾的時代，遺傳因子看不見、摸不著，孟德爾是如何發現它的？又是如何揭示其傳遞規律的呢？這個過程中有哪些方法值得我們總結、借鑒？你在應用基因的分離定律和自由組合定律時，有哪些困惑或新發現？讓我們一起來探究。一、單元學習主題（一）單元學習目標1.科學探究孟德爾的豌豆雜交實驗過程，闡明分離定律和自由組合定律的內容及驗證方法，并可由此預測子代的遺傳性狀。2.基于對孟德爾豌豆雜交實驗過程的分析，解釋假說-演繹法的基本思路，能運用假說-演繹法分析和解決問題。3.能運用分離定律和自由組合定律解釋生活中常見的遺傳現象。4.總結孟德爾成功的原因，認同敢于質疑、鍥而不舍的精神品質對科學探索的意義。（二）單元學習計劃學習內容課時內容要求整體認知2結合《學習設計與指導》、271BAY單元學程設計，整體認知本單元內容，嘗試初步構建本單元的結構體系。核心內容孟德爾的豌豆雜交實驗（一）2明確假說-演繹法的步驟和分離定律的內容及實質，并應用分離定律解釋生產生活中的問題。孟德爾的豌豆雜交實驗（二）2明確自由組合定律的實質，并應用自由組合定律解釋生產生活中的實際問題。（三）單元學習評價評價內容評價量規等級整體認知能認真研讀教材，說出豌豆雜交實驗過程及遺傳定律的內容。★能較好地完成271BAY中關于整體認知的階段性評價?！铩锬芙Y合認知情況用思維導圖的形式初步構建出本單元的知識結構?！铩铩锩系聽柕耐愣闺s交實驗（一）能說出運用假說-演繹法的步驟和分離定律的實質，用不同材料模擬性狀分離比的實驗?！铩镞\用分離定律分析眼皮、血型等親子代性狀的遺傳現象，并結合白化病的遺傳分析國家禁止近親結婚的原因。★★結合豌豆雜交實驗，運用基因的分離定律，由親代的性狀預測子代的性狀?！铩铩锩系聽柕耐愣闺s交實驗（二）能準確說出自由組合定律的內容和實質?！铩镞\用基因的自由組合定律，由親代（或子代）的基因型，推測子代（或親代）的基因型及比例。★★★應用自由組合定律解釋生產生活中實際問題?！铩铩锒?、單元學習內容（一）單元整體認知：依據教材與271BAY中的資源，來理解以下核心內容1.概括用豌豆做遺傳實驗容易成功的原因；理解遺傳因子、相對性狀、性狀分離、雜交、自交、測交等概念；找出你認為孟德爾提出的假說中最核心的一條。2.分析孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中，F2的基因型、表現型的種類和比例；明確測交實驗的具體過程及結果。3.說出基因的分離定律和自由組合定律的內容。（二）單元學習活動第一學時：分離定律學習目標:1.說出假說-演繹法的基本步驟，分析一對相對性狀的豌豆雜交實驗過程。2.結合實驗過程畫出遺傳圖解，應用分離定律解釋性狀分離現象并預測測交實驗結果。3.運用分離定律對有白化病家族史的夫妻進行遺傳咨詢。學習任務：追溯分離定律發現過程人們曾經認為，兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質會在子代體內發生混合，使子代表現出介于雙親之間的性狀。這種觀點稱作融合遺傳。直到孟德爾的出現，沖破了這個錯誤觀點的“束縛”，提出了完全不同的理論。學習活動1：構建遺傳學概念圖開始接觸遺傳，你會發現有很多新的名詞和概念，你能熟練的區分嗎？這些遺傳概念之間的聯系有哪些呢？請在271BAY中動手嘗試構建一下概念圖吧。學習活動2：構建假說-演繹法的過程在豌豆種植的過程中，孟德爾發現高莖豌豆和高莖豌豆的后代都是高莖，矮莖豌豆和矮莖豌豆的后代都是矮莖，純種高莖和純種矮莖雜交F1全是高莖。F1自交，結果在F2中既有高莖又有矮莖。通過數量統計發現高莖和矮莖的性狀分離比接近于3：1。思考：1.孟德爾是如何解釋這一現象的？請你用畫遺傳圖解的方式描述這一現象，并用遺傳圖解中的數據解釋F1性狀分離比出現3:1的原因。2.孟德爾是怎樣對他的假說進行驗證的，設計了什么實驗？請你用畫遺傳圖解的方式表示。學習活動3：模擬性狀分離比材料用具：小桶兩個，分別標記甲、乙，兩種不同顏色的彩球各20個、紙和筆。請利用以上材料，動手操作，模擬性狀分離比的實驗。討論：1.在性狀分離比的模擬實驗中，小桶和彩球分別代表什么？2.抓取小球的過程代表什么？為了保證實驗的準確性，取出的小球應如何處理？3.兩個彩球的組合代表什么過程？預測組合類型的種類和比例是怎樣的？遷移提升：1.2015年開始，每年的6月13日定為國際白化病宣傳日。白化病孩子也被稱為“月光的孩子”。一對表現正常的夫婦卻生了一個白化病（由隱性遺傳因子控制）的孩子，二胎政策開放后，他們想再要一個孩子，請推測膚色正常女孩的概率是多少？結合白化病的遺傳請分析國家禁止近親結婚的原因。2.假設你正在一個花卉生產基地參加假期實踐活動。有一天，你突然發現一種本來開白花的花卉，出現了開紫花的植株。你立刻意識到它的觀賞價值，決定培育這樣的花卉新品種。當你知道這種花是自花傳粉以后，將這株開紫花的植株的種子種下去，可惜的是，在長出的126株新植株中，卻有36株是開白花的，這當然不利于商品化生產。怎樣才能獲得純種紫花植株呢？請你寫出解決這一問題的實驗方案，與同學交流，看誰設計的方案更簡捷。學時評價：評價內容評價量規自我評價能說出豌豆一對相對性狀的雜交實驗過程及分離定律的內容★能準確說出雜交、自交、測交的區別，并結合實際設計相關實驗★★能設計并完成性狀分離比的模擬實驗，準確說出分離定律的實質★★★能利用分離定律解釋眼皮、血型、白化病等常見的遺傳現象并預測子代的遺傳情況★★★★第二學時：自由組合定律學習目標：1.分析兩對相對性狀的豌豆雜交實驗過程，總結假說-演繹法的步驟和孟德爾成功的原因。2.結合實驗過程畫出遺傳圖解，應用自由組合定律解釋9:3:3:1的出現，并預測測交實驗結果。3.運用自由組合定律,解釋不同人對酒精的耐受度不同的原因。學習任務：追溯自由組合定律的發現過程一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢?在發現了一對相對性狀遺傳規律的基礎上，孟德爾又對豌豆兩對相對性狀的遺傳進行了研究。學習活動4：分析兩對相對性狀的豌豆雜交實驗孟德爾完成了豌豆一對相對性狀的研究之后，觀察花院里的豌豆植株，發現就子葉顏色和種子形狀有兩種類型，一種是黃色圓粒的，一種是綠色皺粒的，是不是決定子葉顏色的遺傳因子對決定種子形狀的遺傳因子有影響呢？黃色豌豆一定是飽滿的、綠色豌豆一定是皺縮的嗎？孟德爾利用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆做親本進行雜交實驗，又讓F1自交得F2。思考：1.根據孟德爾的解釋分析F2的情況：（1）F1產生的配子有幾種？分別是什么？F2表現為黃色皺粒的基因型有哪些？各自占F2的比例？F2的重組類型是什么？占F2的比例？2.在孟德爾兩對相對性狀的豌豆雜交實驗中，F1為什么能產生四種比例相等的配子？如何設計實驗驗證？請你用畫遺傳圖解的方式表示。圓粒皺粒黃色綠色3.某人用黃色圓粒和綠色圓粒的豌豆進行雜交，發現后代出現4種類型，對性狀的統計結果如圖：圓粒皺粒黃色綠色你能推測出親本的基因組成嗎？請說明推測思路。如果用F1中的一株黃色圓粒個體與綠色皺粒個體雜交．得到的F2的性狀類型有幾種？數量比為多少？遷移提升：1.以酒待客是我國的傳統習俗．有些人喝了一點酒就臉紅，我們稱為“紅臉人”，有人喝了很多酒，臉色卻沒有多少改變，我們稱為“白臉人”．乙醇進入人體后的代謝途徑如下：“白臉人”兩種酶都沒有，“紅臉人”體內只有乙醇脫氫酶，飲酒后血液中乙醛含量相對較高，毛細血管擴張而引起臉紅．有一種人體內含有兩種酶，號稱“千杯不醉”。思考：（1）就上述材料而言，你能寫出“白臉人”、“紅臉人”、“千杯不醉”的基因型嗎？你認為酒量大小與性別有關嗎？（2）