遺傳學的分離定律精選(九篇)

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第1篇：遺傳學的分離定律范文

一、熟讀比較，有效講解概念的內涵

隨著新課程改革的不斷推進，遺傳學的基礎知識又不斷更新，出現了新概念、新內容，而內容覆蓋面廣，難度越來越深。教材是教學內容的文本體現和載體，作為教師，要認真研讀、感悟、領會教材，了解教材的基本精神和編寫意圖。如果教師能根據學生的具體情況，對教材進行再加工，創造性地設計教學過程，對教材中的相關概念進行熟讀比較，有效講解概念的內涵，就可以有效地優化課堂教學。

例如，在講述《伴性遺傳》時，我并不是按照教材的順序先講色盲再講外耳廓多毛癥，而是先講外耳廓多毛癥，因為此病的發病特點是傳男不傳女，真正能體現伴性遺傳的特點，而且其致病基因位于Y染色體上，學生容易理解。然后再直接利用道爾頓的例子順勢去講解致病基因位于X染色體上的色盲，引導分析色盲家系遺傳，寫出遺傳圖解，得出色盲遺傳的特點：交叉遺傳，男多女少，母病子必病。通過整合，課堂上學生學習興趣更加濃厚，思維更加連貫，教學效果更好。

二、巧判基因位置，提高解題的有效性

判斷基因所在的位置，這類題型也是學生比較容易混淆的，其主要有三種問題：一是判斷基因是位于細胞核還是細胞質；二是判斷基因是位于常染色體還是X染色體；三是判斷基因是位于X、Y的同源區段，還是異源區段。教師應該多講解平時的實驗題型，然后巧用規律與方法，幫助學生解題?？梢韵劝搭}型出現的正反交實驗判斷：若正反交結果不相同，且子代始終與母本相同，則為細胞質遺傳；若正反交結果相同，則為細胞核遺傳。簡要說明伴性遺傳和細胞質遺傳的正反交結果都會出現不同，但是細胞質遺傳產生的子代總是與母方性狀相同，而伴性遺傳不一定與母方相同。

確定基因在細胞核染色體上；進一步確定基因位于常染色體還是X染色體上。分兩種情況：未知顯性性狀條件下，按正反交雜交實驗判斷，若正反交結果相同，則基因位于常染色體上；若正反交結果不相同，則基因位于X染色體上。在已知顯性性狀的條件下，出現雌性個體與雄性顯性個體雜交，如雌性子代均為顯性，雄性子代均為隱性，則基因位于X染色體上；如雄性子代出現顯性或雌性子代出現隱性，則基因位于常染色體上。

三、總結規律，有效區分性狀分離比的偏離類型

基因的分離定律和自由組合定律是遺傳學中的重點和難點。推斷基因型與表現性的題型，主要有已知親本推測后代，或是根據后代性狀推出親本的基因型。學生容易出錯的是已知后代性狀表現性及比例推出親本基因型的題型。

經過總結，我整理了以下解題規律：只要是兩個不同性狀的純合親本雜交，在F1代不出現性狀分離，F1自交，在F2代出現性狀分離的，如果分離比加起來等于4，如1∶2∶1中1+2+1=4，那么此性狀遵循基因的分離規律，由一對等位基因控制；如果分離比加起來等于16，如15∶1中15+1=16，那么此性狀遵循基因的自由組合定律，由兩對等位基因控制。最后列表（如下表所示）要求學生重點比較記憶：親本基因型為AaBb的個體自交后代中表現型比例9∶3∶3∶1的變形分析。

第2篇：遺傳學的分離定律范文

一、注重理論聯系實際

生物學在人類的社會生活和生產實踐過程中得以產生和發展，又被廣泛地運用于社會生活和生產實踐，所以，生物學與人類的生活生產活動密切相關。鑒于此，教師在高中生物的教學設計中，應充分地挖掘教材內容中與學生生活密切相關的知識內容，以激發學生探究的積極性，促進學生主動參與教學過程，從而順利完成預期的教學任務。當學生在教師的指導下，運用理論與實際相結合而“學以致用”時，將極大地喚起學生的探究渴望，引發學生強大的內在潛力和學習動力，促進學習效率的大幅度提高。比如，教師在指導學生學習《基因的分離定律的應用》之前，可以先根據教材相關內容為學生布置“課前調查作業”，即通過多媒體出示“舌兩側能上卷”和“舌兩側不能上卷”的圖片，并向學生介紹，能上卷的為顯性性狀，不能上卷的為隱性性狀，然后布置學生回家進行“家庭調查和分析”，以備在課堂上進行交流。教師給學生布置的“調查分析作業”，使學生初步了解到，利用“基因分離定律”可以正確分析某些遺傳現象，從而有效地激發了學生濃厚的學習興趣，為課堂上將要共同探討的課題“基因分離定律在實踐中的應用”的教學活動奠定了堅實基礎。

在遺傳學課堂教學的設計中，教師可以在展示相關的資料或圖片后，把大部分的課堂時間留給學生，鼓勵學生積極思考、討論和交流。例如，教師在指導學生學習《基因的分離定律的應用》時，可以先利用多媒體為學生展示相關圖片，然后提出疑問：“一對膚色正常的夫婦生下一個患白化病的孩子。白化病對膚色正常是什么性狀？判斷的依據是什么？……這對夫婦的基因型是？……如果他們再生一個孩子，那么，患白化病和膚色正常的概率各是多少？……在社會人群中，具有什么關系的人更有可能帶有相同的致病基因？……法律為何禁止近親結婚？……”教師在生物教學過程中，從學生熟悉的社會生活環境中就地選取背景材料，并設計環環相扣的問題串，為學生創設了利用所學知識分析現實生活中的相關生物現象的探究式教學情境，有效喚起了學生的探究熱情，激發了學生濃厚的學習興趣，從而使學習難點成為學習興趣點，有效地提高了教學效率。

二、做好生物實驗

生物實驗活動是生物教學的重要內容，在生物教學過程中，教師指導學生進行科學的生物實驗，可以培養學生的實驗能力、觀察能力、思維能力以及初步的探究能力，并可以在實驗過程中培養濃厚的生物學習興趣。根據新課程標準的教學理念，在生物教材中加大了實驗教學所占的比例，由此可見，新課標重視培養中學生的實驗能力。但是，現行教材在實驗教學方面的內容還是顯得比較缺乏，所以，教師在高中生物教學過程中，應在教會學生學會和掌握科學的生物實驗的基礎上，進一步指導學生自己進行生物實驗，即教師可以引導學生利用身邊熟悉的生物（如豌豆、玉米、老鼠等）作為實驗材料做遺傳學的生物實驗。例如，教師可以指導學生種植純種黃色玉米（可以種在花盆里），當玉米長成高大植株后，觀察穗上的性狀，利用遺傳學理論進行思考和分析，還可以提交討論，以促進學生對于生物知識的進一步理解，并最終達到提升中學生科學素養的教學目的。

三、溫故而知新，降低教學難度

高中生物知識比較抽象難懂，使得部分學生產生畏學情緒，一定程度上影響了教學效果。高中學生對于高中生物的學習，是建立在初中生物知識基礎上的，因此，教師在高中生物的教學過程中，應正確處理好高中生物教材與初中生物教材的內在的銜接問題，在初中生物基礎知識與高中生物新學內容之間架設連接的橋梁，從而實現從初中生物到高中生物的“順利正遷移”。比如，教師在帶領學生學習《遺傳和染色體》這一章節時，可以先將初中生物教材中《生物的遺傳和變異》中的有關生物的遺傳和變異的基本知識作一下回顧，為進一步學習高中生物教材中的遺傳學的原理和規律作好鋪墊。此外，教師在講授高中生物的遺傳學部分的“遺傳的兩個基本規律”時，將不可避免地需要用到數學知識中概率和統計方面的相關內容，而在講授DNA的結構時，又將涉及物理的力學知識和化學的物質結構等內容。因此，當教學內容需要以前的基礎知識作鋪墊時，教師應提前“架好橋梁”，以確保教學活動的順利開展。

第3篇：遺傳學的分離定律范文

關鍵詞 學科教學知識（PCK） 高中生物教學 建構途徑

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 PCK的核心內涵

PCK是學科教學知識（Pedagogical Content Knowledge）的簡稱，1986年由美國斯坦福大學教授舒爾曼提出。他將其定義為“教師個人教學經驗、教師學科內容知識和教育學的特殊整合”。研究表明：PCK是教師專業知識中最核心的知識，它能區分學科專家與教學專家、高成效教師與低成效教師間的不同。可以說，PCK是教師個人獨一無二的教學經驗，發展PCK是教師專業發展的關鍵，它直接影響到學生的學習質量，影響課堂教學效益。

美國學者格羅斯曼將PCK（學科教學知識）的內涵解析為如下四部分：

① 關于學科教學目的知識。它是關于學科性質的知識和最有學習價值的知識，即實質知識。

② 學生對某一主題的理解和誤解的知識。主要了解不同學生的學習能力和學習策略、年齡和發展程度、態度、動機以及知道學科中哪些知識容易混淆，他們常見的錯誤是什么，如何有效糾正等。

③ 課程和教材的知識。就是某一知識在整個學科體系中的地位和作用，這一特定的學習內容在橫向和縱向上組織和結構的知識。

④ 特定主題教學策略和呈現知識。為達到教學目標要求，將特定教學內容顯示給學生的策略性知識。

PCK融合了多種知識因素，有學者構建并繪制了它們之間的關系，如圖1所示。

從圖中可以看到，學科教學知識（PCK）處于四種知識的核心位置，是教師教學所必備的核心知識。但它并不是簡單由這些知識的疊加與組合，而是在這幾部分互相融合和重組的基礎上衍生出的一種新的知識形態。

學科教學知識（PCK）與學科知識的區別在于它是為了有效地傳授一門學科所必須擁有的知識，而不是知識本身；教師在研究學科內容、學生學習的基礎上，在特定的教學情境中主動建構與生成的學科知識，是教師有效教學的知識。

2 PCK行為的建構過程

教學是一種復雜的個性化的認知活動，教師的思維活動貫穿于教學實踐活動的全過程，教師個人的思維方式影響著教師的教學實踐，也影響著教師PCK的發展。實踐中，筆者嘗試通過課例研究的方法，建構教師自己的PCK，促進學生進行有效學習，實現師生的共同發展。

回顧自己從教的發展歷程，最初在講臺上青澀局促，遇到問題就臉紅，到如今從容自若，將課堂的“意外”轉為教學中的“亮點”。在教材處理上，也從一開始的按部就班、照本宣科成長到如今的創新設計、重組教材，經歷了由膚淺到深入，由表象了解到內涵徹悟的過程。這一過程也正是教師自身PCK行為的建構過程。例如：關于人教版高中生物必修二“孟德爾一對相對性狀的遺傳學實驗”一節教材內容，筆者在不同成長時期就先后有過如下三種處理方式。

2.1 第一階段――初窺門徑

2002年1月，筆者大學畢業前夕到學校應聘面試，學校要求進行20 min的說課。說課的課題就是“孟德爾一對相對性狀的遺傳學實驗”。當時使用的教材是人民教育出版社1996年出版的《高中生物課本全一冊》。此時筆者能想到的就是認真研讀教材和教參，把概念和知識點理順，課堂的環節能夠完整，知識點不出錯，不遺漏。準備了1 h之后，上了講臺，開始試講。為了克服緊張，筆者邊講邊在黑板上畫，通過簡筆畫的形式來詮釋“一對相對性狀的遺傳學實驗”。上完以后獲得了專業教師們的認可，從試講的多位新教師中脫穎而出，順利地來到了輔仁高中。課后筆者又請老教師指點這堂課的不足。老教師只說：對于新教師能做到語言通順，條理清楚，對教學目標的描述與課程標準一致就好了，其他的慢慢修煉，自然會有提高！現在回想起來，當初的筆者具有的是“關于學科的知識”及少量的“關于教學策略的知識”，短板就是“關于學生的知識”和“關于課程的知識”。

2.2 第二階段――心手相應

兩年后，筆者參加學校組織的青年教師優質課評比大賽，再次遭遇了這一課題。當時的教材是1997～1998年人民教育出版社編寫的《高中生物（試驗本）》，網絡上也已經有了很多與教材配套的多媒體課件。筆者播放豌豆生長過程的圖片創設情境，由遺傳學之父孟德爾生平的實驗聯系到豌豆，再分析豌豆的相對性狀，最后引出“一對相對性狀的遺傳學實驗”的設疑――思考討論――釋疑。講課時用精選和改造后的動畫課件呈現該遺傳學實驗，把原本在自然界需要一年才能完成的實驗，在短短幾分鐘之內得到了完整有序的展現，實現了靜態課本知識的“動態化”。課件動態展示能幫助學生激發學習興趣、了解陌生知識、理解新概念。對核心知識“一對相對性狀的遺傳學實驗”，筆者設置了一系列問題：

在雜交實驗中孟德爾選擇的是什么樣的親本？

他是如何設計雜交類型的？

高莖和矮莖雜交的子一代表現型會怎樣呢？

子一代全是高莖，那么親代性狀矮莖是消失了還是在子一代沒有表現出來，隱藏了呢？

子二代出現了矮莖說明了什么？

子二代的表現型之比3∶1是不是巧合呢？

如何解釋子二代中出現的3∶1現象？

……

很明顯，這次“關于學生的知識”和“關于課程的知識”已有長進，筆者通過不斷的設疑――思考――釋疑，使學生積極參與學習，討論激烈，并且在互相糾正錯誤中，既有對前知識的再認識，也有對自己答案的反思，理清了自己的思路，掌握了重難點知識。這堂課聽課老師的評價是：“利用教師自己的特長（語言表達清晰、富有感染力）幫助學生理解該課題的教學內容，通過頻繁互動了解學生的掌握情況。學生出現錯漏時，教師能夠靈活調控課堂教學…”可課后，筆者還是感到：雖然“預設”很好，也調動了學生學習的主動性，但做得不夠深入，留有遺憾，學生活動還是太少，雖能幫助大部分思維活躍的學生理解知識點，但是尚有部分反應較慢的學生沒有跟上（沒有顧及到全體學生），沒有達到自己滿意的“生成”。也就是說“關于學生的知識”還有不足。

2.3 第三階段――升堂入室

第三次講這堂課是2014年10月，這是工作的第13年。筆者承擔市級高三示范課活動。

上課前，筆者對學生已有了充分的了解，認識到學生的學習是螺旋式上升的，他們總是在一定知識基礎上進行新的學習，所以教學要遵循這樣的規律，有利于學生溫故知新。

因為是高三復習課，學生已經學過了“一對相對性狀的遺傳學實驗”，現在的教學任務是喚起學生對前概念的記憶，在理解的基礎上能對核心教學知識加以整合、遷移、應用，所以這次課的主題就定為“基因分離定律實質及應用”。從學生來看，高三學生上課發言的積極性明顯不如高一、高二的學生，但是他們思考性強，理解問題更透徹，所以課上筆者選用學生比較感興趣的例子，創設體驗情景。

活動一：筆者先讓學生體驗了“性狀分離比模擬實驗”，喚起學生對“基因分離定律”的再認識。接著設計了問題串：為什么每次抓取小球后都必須先放回原位，然后才重新抓取？在實驗過程中，從兩個桶中取出的小球，組合成純合子的概率是多少？雜合子的概率又是多少？隨機抓取8次，是否出現三種基因組合，且比例為1∶2∶1？如果孟德爾當時只統計8株豌豆的性狀，能否正確地解釋性狀分離現象？為什么？想一想，如果甲乙兩個小桶中的小球不一樣多，甲桶有50個小球，乙桶有20個小球。那么甲乙兩小桶中小球隨機組合的比例會不會變？學生帶著問題模擬實驗，在實驗中思考，從而深入理解分離定律發生過程。

活動二：為了幫助學生理解基因分離定律實質，筆者利用“帶基因的染色體模型”自制教具，讓學生上黑板板演分離定律發生過程。在清晰的互動活動中，學生充分理解了分離定律實質。然后筆者再引出“研究基因分離定律的實際應用：①預防人類遺傳??；②指導育種工作”。

整堂課學生有靜有動，張弛有度，較好地掌握了“基因分離定律的實質”，也為后面“基因自由組合定律”的復習打好了基礎。

本節課聽課教師認為：整堂課設計流暢，邏輯性強，聯系學生之前或者以后將要學習的內容，體現了豐富的生物課程。例題抓住了學生的易錯點，針對性強，幫助學生解決了理解上的難點，也有利于學生對所學知識的系統建構，并納入到原有的知識體系中?；仡櫛竟澱n，筆者覺得對于PCK的四要素詮釋的比較到位，“關于學科、教學策略、課程和學生的知識”最后都是服務于學生的，學生學習能帶有“真情實感”的“積極參與”，這堂課就成功了。

3 反思PCK的建構途徑

這三次比較有代表性的“公開課”實質上是自己從教過程的“進化”，即自我PCK的建構及提升過程。從自己初次上課時的緊張，只滿足于把教材上的知識講清，不敢放手讓學生活動，到現在重視學生前后知識的聯系，注重學生的前概念，給學生充分體驗學科知識的形成過程。教師PCK的建構及提升不是一朝一夕的事。

反思這些年的教學經歷，筆者覺得以下幾點對提升高中生物教師PCK水平大有裨益：

（1） 主動聽課，讓自己不斷進步。多聽新教師、同齡教師、老教師的課。對于實踐性較強的課，如優質課比賽、示范課等更是不能錯過，而且一定要參與評課，多聽可以取長補短。

（2） 豐富教師自身的知識庫，主動拓展視野。平時多看生物教育類相關的核心期刊，拓寬思域，增長教學法知識。

（3） 教學中大膽嘗試，優化教學策略和方法，使自己的教學更有底氣。重視自己的教學常規工作，經常收集課內外的教學資料，認真備好每一堂課。

（4） 教師要注意收集學生學習狀況的信息，如作業、試卷中的錯題及疑問，這樣能幫助教師了解學生對知識的掌握情況，適時調整教學策略，使教學達到最優化。

（5） 養成課后反思的良好習慣。PCK是在教師“實踐――反思――再實踐――再反思”的循環往復中不斷養成的，是一個動態的過程。

（6） 定期參加專業研討活動（如課程培訓），在辦公室養成與同事討論生物教學相關問題的好習慣等也有利于教師PCK的形成。

在自己的教學生涯中，學生的情況各不相同，教材也在不斷更新調整，教師在回顧、思考這些教學事件時，也就對教材和學生有了新的體驗，從而有助于修正自己的教學行為。因此教師自身PCK行為的建構提升也是長期的、永無止境的。

第4篇：遺傳學的分離定律范文

【關鍵詞】數學；遺傳學；孟德爾；雜交實驗

【中圖分類號】S813.3【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089（2017）03-0278-02

早期的遺傳思想可以追溯到什么時候，已經是無史可考。但人們在向牲畜和種植過渡時，就已經有意或無意地注意到了性狀可以世代相傳的問題。但遺傳變異規律的揭示，則是經歷了漫長的歲月。一代代的科學家經過苦苦的探索，無數次的失敗，最后才由奧國學者孟德爾在總結前人經驗教訓的基礎上，創造性地把數學原理引入遺傳研究，從而揭開了這塊神秘的面紗。在遺傳理論的建立過程中，數學起到了關鍵性的作用，有力地佐證了伽利略“自然之書是用數學語言寫成的”著名論斷。

一、試圖揭示遺傳變異規律的先驅

在孟德爾以前，科學界已經廣泛開展了植物雜交實驗，積累了豐富的材料。其中，德國植物學家科爾羅伊德首次創立了科學的雜交方法。他用相對性狀不同的兩種類型植株（如開紅花和開白花的植株）雜交時，發現雜種一代只有一種類型（如只出現開紅花的植株），而雜種二代可出現不同類型（紅花和白花都出現）。對于這些有價值的結果，科爾羅伊德茫然不解。

杰出的法國植物學家諾丹“先后進行了一萬多次試驗，涉及700個種和80余個屬”，同樣得出了科爾羅伊德的實驗結果，且雜種二代兩種類型的個體數目之比為3：1。諾丹進一步意識到在雜交后代中，生物相對性狀的出現如此地具有規律性，完全是由概率原理支配的，但他象其他科學家一樣，仍然不能揭示出隱藏在這些表面現象背后的實質，仍然不能揭示出遺傳變異的規律。[1]

二、數學原理的應用導致遺傳學的誕生

諾丹等科學家在揭示遺傳規律的征途上做了很多實實在在的工作，幾乎走到了真理的面前，卻當面錯過了它。原因是多方面的，就正如胡克、羅伯特一樣，他們早就有了萬有引力的觀念，然而，由于他們缺乏牛頓那樣橫絕一世的數學才能，雖然走到了萬有引力的跟前，卻無力抓住它。而孟德爾卻不同，他具有生物學、數學、物理學、化學等諸方面的廣博知識，更善于總結前人的經驗教訓，在很大程度上改變了前人的研究方法，并且第一個把數學引入了遺傳學的研究領域，把實驗結果建立在可以計量的基礎上，提出自己的假說，并加以反復驗證。

孟德爾對以下七對相對性狀進行了雜交實驗，并對實驗結果進行了數理統計分析：

上圖是孟德爾豌豆雜交子二代的結果。他發現，具有一對相對性狀（例如紅花與白花）的兩個純種親本雜交產生的子一代（簡稱F1）均表現某一親本的性狀（只出現紅花），讓子一代自花授粉，結果在雜交子二代（簡稱F2）中，不僅有一個相對性狀，而是出現了各自的祖父祖母的一對相對性狀，即既有紅花，又有白花，紅白之比為3：1。這種雜交后代個體間，一部分表現出一個親本的性狀，其余表現出另一個親本的性狀的現象，叫做分離。同時，雜種一代表現出來的性狀叫顯性性狀，例如紅花，不表現出來的性狀叫隱性性狀，例如白花。[2]

孟德爾又跟蹤觀察了子三代、子四代、子五代和子六代的分離情況。結果發現以下事實：

（1）雜種自交子代的分離比為3：1。

（2）在這個分離比中，隱性性狀不會再分離而為純種，另2/3的個體仍為雜種——而其自交子代要重復3：1的分離，即雜種分離時有：

式中P為某一性狀個體的概率，q為另一性狀個體的概率，n為子代個體數。

為了解釋上述事實，孟德爾對試驗結果進行了數學抽象和推理，提出如下假說：

（1）性狀是由遺傳因子（現在稱為基因）決定的。

（2）基因在體細胞中成雙存在。

（3）形成配子時，成雙的基因彼此分離，分別進入不同的配子。

（4）雌雄配子隨機結合成受精卵，體細胞又恢復到基因成雙狀態。

（5）成雙基因的兩個成員，會出現一方壓倒一方的現象，即顯性基因壓倒隱性基因，從而使隱性基因所控制的性狀不能表現出來。

例如：紅花受顯性基因C控制，白花受隱性基因c控制，兩者進行雜交，根據孟德爾假設，有：

F2基因型及其比例：1CC：2Cc：1cc

表現型及其比例：3紅花：1白花

如果用簡捷的數學方式推算，則同樣根據孟德爾假說，由于子一代雌雄配子的隨機結合，F1自交后代（F2）的分離比，實際上就是（C+c）2，用二項式展開系列表示即為

（C+c）2=CC+2Cc+cc，即1紅、2紅、1白，紅白之比為3：1。由此我們知道了上面所說的“1：2：1”乃是子二代（F2）的基因型之比，亦即是二項分布（p+q）2=1P2+2Pq+1q2的二項式系數之比。[3]

在一對相對性狀遺傳實驗的基礎上，孟德爾進一步就二對相對性狀進行了交雜實驗。他把圓粒黃色種子的豌豆跟皺粒綠色種子的豌豆雜交，發現F1結的都是圓粒黃色種子，說明圓粒對皺粒是顯性，黃色對綠色是顯性。再讓F1植株自交，所結的F2種子發生四種類型的性狀分離。除了具有親本性狀的兩種類型即圓粒黃色和皺粒綠色外，還出現了與親本性狀不同的兩種新類型，即皺粒黃色和圓粒綠色兩種新的組合，而且四種類型存在著一定的比例關系，即：圓粒黃色：皺粒黃色：圓粒綠色：皺粒綠色=9：3：3：1。

如果用A代表圓粒，a代表皺粒，B代表黃色，b代表綠色，則有：

上圖清晰地顯示了F2中有九種基因型：

由于存在著顯隱性關系，所以外觀（表現型）上就出現了特有的9：3：3：1。

研究了這種基因型比率后，孟德爾寫道：“此式無可辯駁地是一個組合系列，.....把這兩個式子：

結合起來，就得到系列中所有組的數目。”

孟德爾又做了多對相對性狀的雜交實驗，并且看出相對性狀愈多，F2分離出的表現型也就愈多。各種表現型的比率可以統一用（3：1）n來表示。這里n代表相對性狀的對數，例如n=1時，出現（3：1）1，即3：1；n=2時出現（3：1）2，即

9：3：3：1；n=3時出現（3：1）3，即27：9：9：9：3：3：3：1，以此類推。

以上是F1所含雜合基因對數與后代基因型和表現型的關系表。通過對雜交實驗中子二代的分析，孟德爾提出：“設以n代表兩個原種的可區分性狀的數目，3n就得出組合系列的項數，4n為屬于這個系列的個體數，而2n則為保持穩定的組合數?！盵4]

為了檢驗假說的正確性，孟德爾做了自交和測交實驗（實驗過程略），無可辯駁地證實了假說的真理性，從而將假說上升為理論，這就是我們熟知的遺傳學第一定律和第二定律：“在雜種體內，成對的基因雖共同存在于一個細胞內，但彼此互不混合，在配子形成的過程中，彼此分離，各進入一個配子中?！薄霸谶z傳過程中不同對的基因在形成配子時可以自由組合。”

孟德爾理論的建立，標志著近代遺傳學的誕生。

誠如偉大的科學家羅蒙諾索夫所說：“數學是科學的眼睛”，遺傳學的研究只有裝上數學這付明亮的“眼睛”，才能透過現象看清其實質?！八街?，可以攻玉”，可以說，遺傳學的研究，如果不借助于數學原理，則任何雜交實驗都是徒勞的，一切努力都不能使研究者擺脫困境，至今仍有可能還在黑暗中徘徊，更談不上遺傳學這門科學的出現。

作者：陳月強

    參考文獻 

[1]談家楨著.生命的密碼.第1版.湖南：湖南少年兒童出版社，2010：113. 

[2]周德編著.破譯人類基因之謎.第1版.西安：西安出版社，2000：5. 

第5篇：遺傳學的分離定律范文

1.教材分析

本節課主要包括四部分內容：“孟德爾一對相對性狀的雜交實驗”、“對分離現象的解釋”、“對分離現象解釋的驗證”、“分離定律”，這四部分內容間的邏輯性很強，層層深入.本節教材的主導思想是以孟德爾發現遺傳因子的實驗過程為主線，突出科學史和科學研究方法的教育，而這也是必修2模塊的一個教育側重點，所以在模塊2中具有非常重要的作用和地位.

2.學情分析

學生在初中階段已學習與本節有關的一些基礎知識，對基因與性狀的關系、基因的顯性和隱性、相對性狀等概念有一定的認知，這對于本節的學習有一定的幫助，因此教學中，教師應該引導學生努力回顧舊知.但學生還不知道有關減數分裂的知識以及基因的本質問題，因此對于孟德爾提出的四點假說的理解和領悟上有一定的難度，教師可引導學生通過自己動手做模擬實驗來體驗孟德爾假說.另外教師可以提供一些驗證假說的方案，讓學生在分析討論過程中，真正理解孟德爾測交實驗的目的.

二、教學目標

1.知識與技能目標

能說明孟德爾選擇豌豆作實驗材料的優點；掌握孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗方法和對實驗現象的解釋及驗證；區別自交、雜交、測交、相對性狀、性狀分離、純合子和雜合子等基本概念；闡明分離定律的內容和實質.

2.過程與方法目標

通過課前調查和課堂模擬實驗培養動手能力和分析、整理歸納能力；討論孟德爾雜交實驗的相關數據，形成科學的實驗分析習慣；會分析孟德爾研究的步驟，形成對假說―演繹法的初步認識；能夠運用分離定律解釋和預測一些遺傳現象，鍛煉解決實際問題的能力.

3.情感態度與價值觀目標

體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和敢于質疑、勇于創新、以及嚴謹求實的科學態度和科學精神.

三、教學重點與難點

1.重點

一對相對性狀的雜交實驗；對實驗現象的解釋及驗證，闡明分離定律；進行科學方法的教育；用分離定律解釋一些遺傳現象.

2.難點

對分離現象的解釋；假說―演繹法.

四、課前準備

1.學生分組完成兩個任務

以班級小組為單位，兩個組的學生通過書籍和網絡等渠道查閱資料（內容主要包括孟德爾的生平事跡、孟德爾雜交實驗的科學背景），其他組的學生根據教師設計的表格對本年級同學及其父母的眼瞼特征（單、雙眼皮）進行問卷調查，并以表格的形式對數據進行統計和處理.

2.設計問卷調查的兩個表格

3.性狀分離比模擬實驗的材料用具

兩個相同的紙袋（甲和乙）、兩種不同顏色的玻璃珠各20顆（如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子）.

4.設計性狀分離比模擬實驗的實驗結果記錄表

學生閱讀課本上“問題探討”中的資料，了解“融合遺傳”的觀點.

結合學生的匯報，教師適當補充，并作以下幾點總結：①孟德爾自幼酷愛自然科學，通過對自然科學和數學的學習，孟德爾具有了雜交可使生物產生變異的進化思想，以及應用數學方法分析遺傳學問題的意識.②在實踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物，連續進行了多年的雜交實驗研究，其中最成功的是豌豆實驗.③當時科學界開展對多種動植物的雜交實驗，孟德爾總結了前人的經驗，創新研究方法，如從單一性狀入手觀察分析遺傳結果；用前人從未在生物學研究領域用過的數學統計方法進行分析研究；敢于挑戰傳統的觀點――融合遺傳，提出了顆粒遺傳的思想等.

教師設疑：豌豆具有哪些特點？為什么說孟德爾最成功的雜交實驗是豌豆雜交實驗？

讓學生走近“遺傳學之父”這一科學偉人，產生對孟德爾的欽佩和感動之情，體驗孟德爾敢于質疑、勇于創新、堅持不懈的科學態度和科學精神.

結合圖片和課本上的示意圖以及注解，嘗試概括豌豆作為理想實驗材料的一些優點，并思考兩個問題：.雜交實驗的含義是什么？如何通過純種間的雜交獲得雜種后代？人工傳粉時要注意哪些事項？

請大家閱讀課本“一對相對性狀的雜交實驗”，并思考討論：

1.為什么子一代表現高莖？矮莖性狀消失了沒有？如何來證實這一點？2.為什么子二代又出現了矮莖？

3. F2出現3∶1的性狀分離比是必然還是偶然？是個別還是普遍現象？如何證明？

4.如果不用數學統計的方法分析遺傳結果，會發現F2呈現3∶1的數量比嗎？

教師通過幻燈片展示豌豆植株及花的結構圖，師生共同總結優點：①自然狀態下豌豆自花傳粉（且閉花受粉），產生純種；②具有穩定遺傳的、易于區分的性狀，如課本上列出的7對相對性狀，通過觀察很容易區分；③豌豆花大，易于進行人工雜交，獲得真正的雜種.

結合以上內容，教師引導學生聯系初中的知識，介紹兩性花、單性花、自花傳粉、異花傳粉，并給出相對性狀、父本、母本、自交、雜交、正交和反交等基本概念.

找到了理想的實驗材料，接下來我們一起來學習孟德爾到底是如何進行雜交實驗并揭示遺傳奧秘的.

通過前面我們對孟德爾的了解，大家已經知道了，孟德爾獲得成功的原因還歸功于其研究方法的創新，他在研究雜交實驗的過程中，采用由簡到繁的觀察方法，即先觀察一對相對性狀的遺傳再研究兩對相對性狀的遺傳.

那么，如果選擇豌豆的高莖和矮莖這對相對性狀來研究的話，雜交實驗該怎么做？雜交后代的莖高度可能是怎樣的呢？

大家的實驗設計和預測結果跟孟德爾的一樣嗎？

教師介紹孟德爾的正交和反交實驗，強調孟德爾實驗的嚴謹性.關于矮莖性狀是否消失、如何證實的問題教師提出兩個方案讓學生討論：1.用F1和矮莖豌豆雜交，看后代是否出現矮莖豌豆；2.讓F1自交，看后代是否出現矮莖豌豆.

并給出性狀分離的概念.

第6篇：遺傳學的分離定律范文

關鍵詞：基因自由組合定律；孟德爾；9：3：3；1；模型

新人教版必修2第一二章教學中發現有這樣的現象：學生對于孟德爾一對及多對相對性狀的雜交實驗有了比較清楚的了解，卻很難在解決實際問題中取得較好的突破，思維收到很大程度的束縛，造成不會解題或者解題時思維混亂的結果。究其原因，沒有透過現象總結歸納遺傳學的基本“模型”，不能站在系統的高度探討遺傳問題。當我們對模型所遵循的規律十分熟悉，從而才能對具體的問題加以純化、抽象，靈活地運用模型進行推理，做到真正的心中有數。本文將嘗試由簡單到復雜地對這一類模型問題進行討論，以期能夠拋磚引玉。

1. 一對相對性狀的6種基本模型

孟德爾在做一對相對性狀雜交實驗的過程中親本和子一代符合第3模型、子一代和子二代的關系符合第4模型，測交實驗符合第5模型。實驗中孟德爾采用了“假設―演繹法”，在觀察和分析實驗結果的基礎上提出問題，通過推理和想象提出解釋問題的假說（遺傳因子）在進行實驗檢驗（測交實驗）。整個過程是一種由結果到原因的反向思維方式，這也是同學們平時學習時容易忽視的問題――從實驗結果到實驗過程的逆向思維。6種基本模型涵蓋了一對相對性狀的所有可能性，是對孟德爾分離規律應用方法的解釋和補充，現將其正向推論和逆向推論總結如下：

①顯性純合子雜交或自交，子代全部是顯性純合子。基因型全部AA.

逆向推論：表現型子代全部是顯性且基因型全部AA，親本為顯性純合子雜交或自交。

②隱性純合子雜交或自交，子代全部是隱性純合子?；蛐腿縜a。

逆向推論：表現型子代全部是隱性，親本為隱性純合子雜交或自交。

逆向推論：基因型全部aa，親本為隱性純合子雜交或自交。

③顯性純合子和隱性純合子雜交，子代全部是顯性雜合子?；蛐腿緼a

逆向推論：表現型子代全部是顯性且基因型全部Aa，親本為顯性純合子和隱性純合子雜交。

④顯性雜合子雜交或自交，子代出現性狀分離，表現型顯性對于隱性比例為3：1.基因型AA、Aa、aa比例為1：2：1。

逆向推論：表現型顯性對于隱性比例為3：1，親本為顯性雜合子雜交或自交。

逆向推論：基因型AA、Aa、aa比例為1：2：：1，親本為顯性雜合子雜交或自交。

⑤ 顯性雜合子和隱性純合子測交，表現型子代顯性對于隱性比例為1：1，基因型Aa、aa比例為1：1。

逆向推論：表現型子代顯性對于隱性比例為1：1，親本為顯性雜合子和隱性純合子測交。

逆向推論：基因型Aa、aa比例為1：1.，親本為顯性雜合子和隱性純合子測交。

⑥顯性純合子和顯性純合子雜交，表現型子代全部為顯性，基因型AA、Aa比例為1：1。

逆向推論：表現型子代全部為顯性且基因型AA、Aa比例為1：1，親本為顯性純合子和顯性純合子雜交。

2. 兩對或多對相對性狀的“9：3：3；1”。

2.1 “9：3：3；1”的來源

教學參考書中解多對性狀的題目一般有兩種方法：“棋盤法”和乘法原理。其實這兩種方法的原理是相同的：孟德爾基因自由組合定律――非同源染色體上的非等位基因自由組合。不同之處在于“棋盤法”自由組合的是配子的基因型；而乘法原理把基因型的比例、表現型的比例一塊“乘”了進去。因此，乘法原理從表現形式上來看更直觀更容易操作，受到很多老師的青睞。這里我采用乘法原理分析“9：3：3；1”模型。

2.2“9：3：3；1”和基本模型的關系

根據模型學習的由簡單到復雜、由一般到特殊的原則 ：復雜的“9：3：3；1”來源于簡單的第4模型，是兩個第4模型的“相乘”。如圖：

“9：3：3；1”模型中，F1代自交可以看作是兩個簡單第3模型的疊加：即Yy自交得到表現型2種、基因型3種和Rr自交得到表現型2種、基因型3種。結果的“9：3：3；1”說的是表現型，正好符合兩者“相乘”2×2=4種，即：黃色圓粒9份、綠色圓粒3份、黃色皺粒3份和綠色皺粒1份。基因型也符合兩結果的“相乘”：（1YY：2Yy：yy）×（1RR：2Rr：rr）= （1YYRR：2YYRr：1YYRR：2YyRR：4YyRr：2Yyrr：1yyRR：2yyRr：1yyrr）基因型3×3=9種。這與必修二生物課本第九頁用“棋盤法”表示出的基因型保持一致。

2.3 “9：3：3；1”的一些變型

最近高考中頻繁出現的9：7、9：3：4、9：6：1和15：1是基本模型“9：3：3；1”簡單加減運算的變型，分析這些比例我們會發現比例中數字之和仍為16，其原理仍舊符合基因自由組合定律，這是我們分析問題時應該注意到的。一些題目考查了多對基因共同控制一對相對性狀等問題，其本質也依然符合基因自由組合定律。

3. 總結和反思

生物課程標準指出：“學習是一個主動建構知識、發展能力、形成正確的情感態度與價值觀的過程。”遺傳定律的相關知識是生物教學過程中的重點同時也是難點，通過孟德爾遺傳實驗中本質規律的模型建立，可以是學生構建出遺傳問題的知識體系，從而進一步提高自身發現問題、解決問題的能力。在這個過程中，如何引導學生發揮學生學習的主體地位，自主的進行系統性的總結歸納是我們仍舊在考慮的問題。

參考文獻：

第7篇：遺傳學的分離定律范文

關鍵詞：遺傳 分離定律 系譜分析 變式 應用

解法要點1――用分離定律求解遺傳應用題

在孟德爾定律中，分離定律是最基本的遺傳規律，因此，屬于自由組合規律的遺傳題，都可以用分離規律求解。即涉及到兩對（或更多對）等位基因的遺傳，只要各對基因是自由組合的，便可一對一對地先拆開進行分析，再綜合起來，即逐對分析、各個擊破、有序組合。

1.前提

已知雜交親本基因型，等位基因間為完全性關系且各對基因獨立遺傳。

2.具體應用

（1）求配子：

①求配子的種類。

②求配子的類型。

③求個別配子所占的比例。

（2）求子代基因型：

①求基因型的種類。

②求子代基因型的類型。

③求子代個別基因型所占的比例。

（3）求子代表現型：

①求子代表現型的種類。

②求子代表現型的類型。

③求子代個別表現型所占的比例。

解法要點2――系譜分析的簡要方法

1.尋求兩個關系

基因的顯隱關系；基因與染色體的關系。

2.找準兩個開始

從子代開始；從隱性個體開始。

3.幾句口訣

無中生有為隱形，隱形遺傳看女病，女病父正非伴性；有中生無為顯性，顯性遺傳看男病，男病母正非伴性。

4.學會雙向探究

逆向反推（從子代的分離比著手）；順向直推（已知表現型為隱性性狀，可直接寫出基因型；若表現型為顯性性狀，則先寫出基因式，再看親子關系）。

解法要點3――9∶3∶3∶1的幾個變式

1.兩種顯性基因同時存在時產生一種性狀，單獨存在時則能表現相似的性狀，無顯性基因時表達出又一種性狀來。常見的變式比有9∶6∶1等形式。

例：某植物的花色有兩對等位基因A＼a與B＼b控制，現有純合藍色品種與純合紅色品種雜交，F1都是藍色，F1自交所得F2為9藍∶6紫∶1紅。請分析回答：

（1）根據題意推斷可知花色呈藍色的條件是：______。

（2）開紫花植株的基因型有______種。

（3）F2代中純種紫花植株與紅花植株雜交，后代的表現型及比例為______。

（4）F2代中基因型與親本基因型不同且是純合子的個體所占的比例是______。

2.當兩對非等位基因決定同一性狀時，由于基因的相互作用，后代會表現某一性狀的疊加，從而出現9∶3∶3∶1偏離。常見的變式比有1∶4∶6∶4∶1等形式。

例：人類的皮膚含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少；皮膚中黑色素的多少由兩對獨立遺傳的基因（A和a，B和b）所控制；顯性基因A和B可以使黑色素量增加，兩者增加的量相等，并且可以累加。若一純種黑人與一純種白人婚配，后代膚色黑白中間色；如果該后代與同基因型的異性婚配，其子代可能出現的基因型種類和不同表現型的比例為（ ）。

A.3種，3∶1

B.3種，1∶2∶1

C.9種，9∶3∶3∶1

D.9種，1∶4∶6∶4∶1

3.位于兩對同源染色體上的兩對等位基因共同對一對性狀發生作用，其中一對等位基因中的一個基因的效應掩蓋了另一對等位基因中顯性基因的效應，或者說本身并不抑制性狀，但對另一對基因的表現有抑制作用，使孟德爾比率9∶3∶3∶1發生偏離，常見的變式比為12∶3∶1、13∶3、9∶3∶4等形式。

例：在西葫蘆的皮色遺傳中，已知黃皮基因（Y）對綠皮基因（y）為顯性，但在另一白色顯性基因（W）存在時，則基因Y和y都不能表達，兩對基因獨立遺傳?，F有基因型WwYy的個體自交，其后代表現種類及比例是（ ）。

A.4種，9∶3∶3∶1

B.2種，13∶3

C.3種，12∶3∶1

D.3種，10∶3∶3

參考文獻

第8篇：遺傳學的分離定律范文

關鍵詞　孟德爾遺傳定律　學科　遷移 認知結構

孟德爾遺傳定律包括基因分離定律和基因自由組合定律。

一、孟德爾遺傳定律的理解

（一）基因分離定律的學科遷移

教材的配套練習冊中有這樣一道題：一對雜合黑色豚鼠，產下了4只小豚鼠，這4只小豚鼠的性狀表現是（ ）

A.全部黑色 B.黑白各一半 C.黑白之比為3:1 D.以上情況均有可能

大部分學生都會錯選 C 項，因為他們形成了思維定勢，認為既然黑色是顯性而白色是隱性，所以黑色：白色=3:1，正確答案是D 項。

學生形成思維定勢的根本原因是沒有理解基因分離定律的本質，沒有從數學中相對獨立事件發生概率遷移到基因的分離定律?；蚍蛛x定律的本質，相互獨立事件的發生概率。既然是概率性事件，它有可能發生也有可能不發生，只有相對獨立事件重復的次數足夠多，事件結果比例就趨近概率。正如多次拋兩枚硬幣，事件發生結果兩個都為正、一正一反、兩個都為反的比例接近1:2:1，基因分離定律就類似拋硬幣。

（二）自由組合定律的學科遷移

(2010·南京二調)研究表明：一對黑色家鼠與白化家鼠雜交，F1均為黑色家鼠，F1中黑色家鼠個體自由，F2出現黑色家鼠∶淺黃色家鼠∶白化家鼠＝9∶3∶4，則F2中淺黃色個體中能穩定遺傳的個體比例為(

)

A．1/16 B．3/16 C．1/3 D．1/4

多同學看到這個題都很茫然 ，9：3：4是怎么產生的，如果我們用函數的思想理解就很容易?；蛐团c表現型是一種映射對應的關系，基因型相當于自變量，表現型相當于因變量；按自由組合定律，F1黑色家鼠自由后代出現4種表現型和9種基因型，性狀分離比為9∶3∶3∶1；而本題的F2出現黑色家鼠∶淺黃色家鼠∶白化家鼠＝9∶3∶4，說明白化家鼠有兩種基因型，即雙隱性和其中一種一顯一隱之和，相當于數學中兩個x值對應一個y值；淺黃色個體是另一種一顯一隱類型，占3/16，則F2中淺黃色個體中能穩定遺傳的個體比例為1/3。函數思想的遷移，9∶3∶3∶1的遷移，這個問題就迎刃而解。

二、高中學習遷移的分類

遷移是學習的種普遍現象，指一種學習對另一種學習的影響，或習得的經驗對對完成其他活動的影響。根據遷移的影響效果不同，遷移可分為三種類型。正遷移指種學習對另一種學習起到積極的促進作用，如舉一反三、觸類旁通；零遷移指兩種學習互不影響；負遷移指兩種學習相互干擾、阻礙，如思維定勢。

（一）不同學科之間的學習遷移

自然界是一個有機的統一體，研究自然界的數學、物理、化學、生物、地理等各學科的思想方法、基本原理交叉融合、相互貫通。加強各學科間的學習遷移，有利于打破因分科教學而造成的思想禁錮，有利于培養學生的綜合思維能力，減輕了學生學習負擔。

數學中相對獨立事件的理解，促進了對孟德爾遺傳定律計算的掌握。數學中向量的學習 促進對物理公式W=F*S*cosθ的掌握。僅僅根據向量公式就可以掌握功的計算，并且知道θ 是哪兩條線的夾角，當θ 角取何值時有正功、不做功、負功。從向量的角度也可以幫助我們理解位移與速度方向一致性，S=V*t,位移與速度都是矢量，t是標量，那么位移與速度方向只能一致。化學學習過的“相似相溶”原理，可以解釋脂溶性物質（酒精、甘油、脂肪酸、苯）通過細胞膜時是以自由擴散的方式進行的。不同學科之間不單有正遷移也有負遷移，中文語言的習慣，就嚴重阻礙英語的學習。

教學中教師應利用好學科之間的正遷移，避免學科間負遷移。教學中教師利用其他學科的材料來假設問題情境，有利于引起學生的好奇和思考，激發學生的求知欲和內在學習的動機，利用其他學科已學過的知識作鋪墊，既可降低教學難度，也符合循序漸進的教學原則。當學科間有負遷移時，教師應當嚴厲的指出，給學生一個告誡，如英語語法一個句子中只能出現一個動詞，而漢語中沒有要求。

（二）學科內部之間的學習遷移

奧蘇伯爾認為，影響接受學習的關鍵因素是認知結構中起固定作用的觀念的可利用性。他提出了“現行組織者”的教學側略?！艾F行組織者”是先于學習任務本身呈現的一種引導性材料，它的抽象、概括和綜合水平高于學習人物，并且與認知結構中原有的觀念和新的學習任務相關聯。其目的是為新的學習任務提供觀念上的固著點，增加新舊知識之間的可辨別性，以促進學習的遷移。學習孟德爾遺傳定律，老師不是直接就按著課本講解，而是提供一個生活中遺傳病的材料，遺傳病中的代代相傳、隔代相傳。數學中坐標軸的學習，很容易正遷移到平面向量坐標的建立。學科間學習還有負遷移，受m(a+b)=ma+mb的影響而錯誤的認為lg(a+b)=lga+lgb。

三、促進遷移的教學

（一）合理安排教學

布魯納認為所掌握的內容越基本、越概括，則對新情況、新問題的適應性越廣，也就越能產生廣泛的遷移，領會基本原理和概念是通向適當訓練的遷移大道。利用“先行組織者”策略，教授原理等基本知識點同時，配合具有典型的代表性事例，闡明概念原理的適用條件，采用圖片、聲音、動畫多感覺調動的方式傳授。教學內容有一定有順承關系，由易到難，由簡到繁，前一堂課與后一堂課是相互聯系，相互補充。認真研讀教材，確定先教什么、學什么，后教什么、學什么，處理好這種教學與學習的先后次序。

第9篇：遺傳學的分離定律范文

 

針對傳統遺傳學實驗教學中存在的問題，在教學中確立注重基礎、加強能力、提高素質的全面發展教育觀，對遺傳學的實驗教學內容加以優化，設置模塊式課程實驗和綜合實驗，結合教學方法及教學組織形式上的改革，重點突出實驗的設計性、綜合性及創新性，實施全天性開放實驗教學，著力培養學生的研究性學習能力，拓展了學生的知識視野，提高了遺傳學實驗課程教學質量。

 

遺傳學實驗課程是遺傳學教學的重要組成部分，是生物、農學、醫學類等專業一門重要的專業基礎課實驗[1-2]。隨著分子生物學的迅猛發展，以染色體作為代表的經典遺傳實驗內容和遺傳規律的驗證性實驗已不能滿足學科發展的要求[3]，對現行實驗課程的教學內容和方法進行整合和優化勢在必行。筆者基于多年來的教學實踐，在湖南農業大學校級本科教學改革項目的支持下，在遺傳學實驗課程教學方面進行了一些有益的嘗試。

 

1 整合實驗內容，制定實驗教學目標

 

傳統遺傳學實驗教學中普遍存在“三多三少”現象[4]：即染色體操作及經典遺傳實驗內容多，分子及群體遺傳實驗內容少;內容單一具體的驗證性實驗多，設計性、綜合性、創新性的實驗少;課外補助時間完成的實驗多，課堂計劃學時內完成的實驗少。生科院遺傳學實驗的授課對象是生物技術、生物科學和生物工程專業的學生，如何在有限實驗學時內將經典遺傳學實驗內容與分子遺傳學實驗技術實現有效銜接。筆者根據專業培養計劃，結合學科發展現狀和趨勢，重新編寫了《遺傳學實驗技術》教學大綱。明確了課程的性質和任務、實驗目的和基本要求、實驗項目的具體內容、實驗考核方式及辦法、實驗教材及主要參考資料以及教改說明。將遺傳學實驗20學時及實踐教學的0.5～1.0周(生物技術0.5周，生物科學1.0周)進行合理整合，具體歸納為5個實驗模塊，即遺傳學實驗技能訓練、果蠅經典遺傳、染色體細胞遺傳、群體遺傳及分子遺傳。將遺傳學實驗技能訓練、染色體細胞遺傳和分子遺傳等3個實驗模塊整合在0.5～1.0周的連續性實驗周中。在教學改革中，基于多年來對教學內容與教學方法的探索，以及科研實踐的經驗體會，吸取了國內外成熟的經驗和信息資料，自編了一本通俗、易懂、實用性較強的實驗指導。同時利用多媒體技術，將遺傳學實驗中比較抽象，難以理解和掌握的一些規律、技術、方法用視頻或flash動畫等深入淺出、生動形象地展現出來，使學生對實驗的細節有更加直觀、深刻的印象。將這些課程數字化資料上傳到學校校園網上，使學生隨時查閱，隨時學習，學生進實驗室后明確自己要“做什么，怎么做”。目前，已建立了較為完善的課程體系，具有完整的實驗及實踐教學大綱、考試大綱、課程教案、講稿、多媒體課件、自編實驗指導書等，為進一步提高教學質量提供了良好的保障。讓學生能在學習的過程中加以理解，理解后能掌握，掌握后能加以應用。

 

2 加強實驗教學團隊建設

 

教學團隊建設是保證課程教學水平提高和教育教學持續穩定發展的關鍵。為切實加強實驗教學，取得良好的實驗教學效果，全面安排實驗雙線教學，即由主講教師全面負責組織教學，輔導教師密切配合共同參與整個實驗過程的管理和答疑工作，主講教師和輔導教師在不同的班級間互換角色交叉排課，使授課教師能夠全面了解學生的學習狀況和效率，也增強了教師的責任感。每輪實驗前建立實驗預做制度，確保實驗的可行性與可操作性。教師隊伍中教授1人，副教授1人，講師2人，都具有博士或碩士學位。既有豐富教學經驗和實驗實踐經驗的中年教師，又有年富力強勤奮鉆研的年輕教師，實驗教師與學生的比例為1∶40左右，是一支在學歷結構、年齡結構、學院結構、師資配置上合理，工作上精誠合作奮發向上的教學團隊。

 

3 整合教學資源，建立新型實驗教學體系

 

我校生物科學技術學院實驗中心是省重點實驗室，依托植物生產國家級實驗教學示范中心，通過省級普通高?；A課示范實驗室建設和中央與地方共建高校基礎課實驗室建設，在實驗教學中已實現多媒體輔助教學，構建了顯微數碼互動教學系統，添置了先進、實用的新設備，提升了儀器檔次和自動化程度，真正達到優化組合，合理配置資源。為遺傳學實驗技術課程的開設和實踐教學搭建了一個堅實的平臺，對實驗內容進行了精心選擇與安排。

 

3.1 設置遺傳學實驗技能訓練模塊，整合細胞遺傳實驗模塊

 

將顯微數碼互動教學系統的使用、實驗用具器皿的準備、藥物試劑配制及連續性實驗中的實驗組織、注意事項、公用儀器使用等內容整合為遺傳學實驗技能訓練模塊，同時將動、植物染色體制片技術(包括減數分裂、果蠅唾腺染色體制備、染色體結構變異、多倍體誘導)等經典遺傳實驗內容整合在0.5～1.0周的綜合實驗中，通過0.5～1.0周連續性、全方位基本訓練，學生系統掌握了細胞遺傳學的研究方法和實驗技能，為本科畢業論文的開展打下了堅實基礎。

 

3.2 整合果蠅經典遺傳實驗模塊

 

果蠅的雜交實驗是遺傳規律研究的經典實驗。從親代的雜交到子一、二代的自交、性狀鑒定、數據統計分析，實驗流程長達2個月以上。尤其是處女蠅收集選擇，必須實施全天性開放實驗室才能讓學生參與實驗的全程。而傳統的遺傳學實驗，一次課僅有3～4 學時，許多實驗操作不可能在限定時間內完成，為保證實驗結果的正確性，教師不得不“包辦”大部分的實驗過程，只選擇最后的步驟讓學生觀察和實踐，是典型的為驗證而“驗證的實驗”，學生的研究性學習能力得不到拓展，實驗興趣和求知欲望得不到滿足。因此，將果蠅生活史的觀察與飼養、單因子分離規律、雙因子自由組合規律、伴性遺傳、兩點與三點基因定位5個驗證性實驗整合為1個果蠅經典遺傳設計性實驗。要求學生以組為單位，設計1～2個雜交組合的實驗結果來驗證4～5個遺傳規律。通過親本品系的合理選擇、培養基配制、果蠅的飼養、親本的設計、轉瓶培養、子一、二代觀察與鑒定至最后的實驗結果統計及結果分析等環節，能全面考察學生對所學知識的掌握與應用程度，讓學生真正明白了實驗設計方案對實驗成敗的重要性，培養了學生自主學習和研究性學習的能力[5]。該模塊設置2次課堂實驗，共8學時，分別以實驗設計與親代雜交，中期實驗數據統計與交流，實驗結果匯報總結為主要內容，實驗室全天性開放，學生利用課余時間自覺主動地完成各項實驗操作，教師督促指導。在PPT課件匯報實驗結果環節，要求學生將原始實驗數據進行具體分析，即使實驗結果與實驗的預期值不相符合，只要學生能找出實驗失敗的原因并提出相應補救方案，實驗就算通過。通過該模塊內容整合和實驗實施，學生由被動變主動，激發了學生的實驗興趣和學習熱情，增強了學生團隊意識和工作責任感，培養了實事求是的科研態度和嚴謹的工作作風。

 

3.3 優化群體遺傳實驗模塊，增加分子遺傳綜合實驗模塊

 

由于遺傳學理論課學時縮減，群體遺傳學理論部分的講授主要集中在遺傳平衡定律的解釋分析上，遺傳平衡定律的應用、擴展及生物學例證則要通過學生自主實驗來加以實現，并應證所學理論知識。為此，將人類味盲、嗅盲基因群體的基因結構調查與分析，整合為群體遺傳實驗模塊。實驗提供幾種味覺、嗅覺鑒別的化學藥劑。如苯硫脲(PTC)、薄荷香精、黃連、乙醇、乙酸、氨水等。教師以人類典型味盲、嗅盲基因結構調查分析為主要內容進行指導，再將學生分成幾個實驗小組，組長帶領組員從文獻的查閱到調查方案的設計、藥劑配制(課余時間完成)、實驗的實施到結果分析均由學生獨立完成。實驗設置2～3個實驗因素，每個實驗因素設置2～3個水平，包括調查群體的基因種類、調查對象以及實驗所用的味覺或嗅覺鑒別藥劑的濃度系列等均由學生安排。該模塊計劃課時為4學時，學生通過邀請教師、學生組成隨機的孟德爾群體，嘗味相關藥劑進行人類味盲、嗅盲基因群體的基因結構調查與分析，準確嘗味不同濃度的相關藥劑是保證實驗結果的重要前提，稍有心理因素的干擾就可能導致實驗結果的偏差，要求受試人排除一切心理因素干擾，細細嘗味、嗅味各種藥劑，實事求是地報告實驗結果，通過該實驗模塊教學使學生對群體遺傳有全面系統認識。傳統的遺傳學實驗教學中涉及分子遺傳學實驗較少且系統性不強，利用0.5～1.0周的連續實驗周，嘗試以教師的科研材料為基礎，增加植物的遺傳轉化與鑒定方面的實驗。例如利用教師科研工作中構建的β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuron-idase，GUS) GUS報告基因系統，以擬南芥、煙草為材料，將工程農桿菌浸漬擬南芥花序和農桿菌侵注煙草葉片瞬時表達等為內容進行植物遺傳轉化實驗，學生通過對轉基因和非轉基因對照材料的抗性篩選及組織化學定位染色，可以從顯微鏡中非常直觀地觀察到基因在植物器官、組織和細胞中表達的特異性，明白基因表達的組織特異性主要決定于該基因的特異性啟動子。只要知道啟動子在什么部位表達，即可推測出該啟動子所啟動的基因的表達部位。通過植物遺傳轉化和鑒定實驗模塊，開拓了學生的知識視野，為后續的基因工程課程的學習奠定了良好的基礎，為學生申報大學生創新課題提供了很好的思路和啟示[5]。

 

4 在實驗教學組織形式上突出設計性、綜合性、研究性

 

通過教學資源的整合和實驗模塊的設置，加強了遺傳學實驗的系統性和整體連貫性。前期安排基礎性技能訓練和相關遺傳學規律的驗證實驗，中、后期通過0.5～1.0周的連續實驗周，以教師的科研材料為基礎安排設計性、綜合性、研究性實驗。在果蠅的經典遺傳模塊，群體遺傳和分子遺傳模塊實驗中，實驗室全天候開放，學生分成實驗小組，組長負責并帶領組員，查閱文獻資料，確定實驗方案，進行實驗實施。由于實驗中每個項目和環節都責任到人，學生增強了責任意識，更加關注自己的實驗結果，他們利用課余時間進行實驗觀察、數據記錄整理及結果分析，保證了實驗的系統性和連續性，突出了設計性、綜合性、研究性的特點。學生在寫課程總結的時候，幾乎都提到：實驗期間，加深了同學之間的深厚友誼，大家團結協作，互相幫助，互相補充，增強了班級的凝聚力。

 

5 建立行之有效的實驗考核體系

 

經過教學內容的優化和實施，逐步建立和完善了一套行之有效的課程考核體系，考核內容包括以下幾項。

 

5.1 實驗設計方案撰寫

 

綜合實驗前的實驗設計方案撰寫占考核總成績的30%。通過這個環節的訓練，充分調動了學生的自主性學習熱情，學生根據實驗要求，分頭查閱大量的專業文獻資料，通過課堂或小組集中討論環節，最終確定實驗方案，看到自己的實驗設計能實施，學生的成就感油然而生，不僅開拓了知識視野，也增強了學生做實驗的興趣和信心。

 

5.2 實驗報告撰寫

 

實驗完成后，要求學生獨立完成規范化的實驗報告。包括前言、實驗材料與方法、實驗結果分析、討論4個部分，做到實事求是、數據可靠、書寫格式規范、分析得當，要求實驗報告的重點放在實驗結果的分析和討論部分。實驗報告的撰寫占考核的50%，通過該環節的訓練，學生的理論知識得到進一步鞏固，闡述分析能力有了很大的提高。

 

5.3 實驗技能考核

 

采取了實際操作結合當場提問的方式進行，包含實驗操作的規范、儀器的正確使用、實驗中的注意事項以及一些課堂講解過的理論知識。除了以上考核內容外，還把學生實驗課的出勤率、值日的表現等作為考核內容之一，占考核的20%，以此培養學生養成良好的實驗操作習慣和嚴謹的科研作風。

 

5.4 創新與建設獎勵

 

在綜合實驗過程中，部分學生能表現出較好的創新思路，如設計方案的獨特、新穎，實驗實施中提出了合理化的建議等，教師都給予適當的鼓勵和加分。學生通過這樣的實驗實踐過程，激發了學生的求知欲，充分發揮了學生的主觀能動性，活躍了課堂的學習氣氛，收到了良好的學習效果。

 

6 結語

 

遺傳學實驗課程經過近3年的整合、優化，取得了一定的效果，構建了一個完整、科學的課程模式和體系，為培育具有創新精神、高素質、高能力學生做出了有益的嘗試。