遗传学的分离定律精选(九篇)

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第1篇：遗传学的分离定律范文

一、熟读比较，有效讲解概念的内涵

随着新课程改革的不断推进，遗传学的基础知识又不断更新，出现了新概念、新内容，而内容覆盖面广，难度越来越深。教材是教学内容的文本体现和载体，作为教师，要认真研读、感悟、领会教材，了解教材的基本精神和编写意图。如果教师能根据学生的具体情况，对教材进行再加工，创造性地设计教学过程，对教材中的相关概念进行熟读比较，有效讲解概念的内涵，就可以有效地优化课堂教学。

例如，在讲述《伴性遗传》时，我并不是按照教材的顺序先讲色盲再讲外耳廓多毛症，而是先讲外耳廓多毛症，因为此病的发病特点是传男不传女，真正能体现伴性遗传的特点，而且其致病基因位于Y染色体上，学生容易理解。然后再直接利用道尔顿的例子顺势去讲解致病基因位于X染色体上的色盲，引导分析色盲家系遗传，写出遗传图解，得出色盲遗传的特点：交叉遗传，男多女少，母病子必病。通过整合，课堂上学生学习兴趣更加浓厚，思维更加连贯，教学效果更好。

二、巧判基因位置，提高解题的有效性

判断基因所在的位置，这类题型也是学生比较容易混淆的，其主要有三种问题：一是判断基因是位于细胞核还是细胞质；二是判断基因是位于常染色体还是X染色体；三是判断基因是位于X、Y的同源区段，还是异源区段。教师应该多讲解平时的实验题型，然后巧用规律与方法，帮助学生解题。可以先按题型出现的正反交实验判断：若正反交结果不相同，且子代始终与母本相同，则为细胞质遗传；若正反交结果相同，则为细胞核遗传。简要说明伴性遗传和细胞质遗传的正反交结果都会出现不同，但是细胞质遗传产生的子代总是与母方性状相同，而伴性遗传不一定与母方相同。

确定基因在细胞核染色体上；进一步确定基因位于常染色体还是X染色体上。分两种情况：未知显性性状条件下，按正反交杂交实验判断，若正反交结果相同，则基因位于常染色体上；若正反交结果不相同，则基因位于X染色体上。在已知显性性状的条件下，出现雌性个体与雄性显性个体杂交，如雌性子代均为显性，雄性子代均为隐性，则基因位于X染色体上；如雄性子代出现显性或雌性子代出现隐性，则基因位于常染色体上。

三、总结规律，有效区分性状分离比的偏离类型

基因的分离定律和自由组合定律是遗传学中的重点和难点。推断基因型与表现性的题型，主要有已知亲本推测后代，或是根据后代性状推出亲本的基因型。学生容易出错的是已知后代性状表现性及比例推出亲本基因型的题型。

经过总结，我整理了以下解题规律：只要是两个不同性状的纯合亲本杂交，在F1代不出现性状分离，F1自交，在F2代出现性状分离的，如果分离比加起来等于4，如1∶2∶1中1+2+1=4，那么此性状遵循基因的分离规律，由一对等位基因控制；如果分离比加起来等于16，如15∶1中15+1=16，那么此性状遵循基因的自由组合定律，由两对等位基因控制。最后列表（如下表所示）要求学生重点比较记忆：亲本基因型为AaBb的个体自交后代中表现型比例9∶3∶3∶1的变形分析。

第2篇：遗传学的分离定律范文

一、注重理论联系实际

生物学在人类的社会生活和生产实践过程中得以产生和发展，又被广泛地运用于社会生活和生产实践，所以，生物学与人类的生活生产活动密切相关。鉴于此，教师在高中生物的教学设计中，应充分地挖掘教材内容中与学生生活密切相关的知识内容，以激发学生探究的积极性，促进学生主动参与教学过程，从而顺利完成预期的教学任务。当学生在教师的指导下，运用理论与实际相结合而“学以致用”时，将极大地唤起学生的探究渴望，引发学生强大的内在潜力和学习动力，促进学习效率的大幅度提高。比如，教师在指导学生学习《基因的分离定律的应用》之前，可以先根据教材相关内容为学生布置“课前调查作业”，即通过多媒体出示“舌两侧能上卷”和“舌两侧不能上卷”的图片，并向学生介绍，能上卷的为显性性状，不能上卷的为隐性性状，然后布置学生回家进行“家庭调查和分析”，以备在课堂上进行交流。教师给学生布置的“调查分析作业”，使学生初步了解到，利用“基因分离定律”可以正确分析某些遗传现象，从而有效地激发了学生浓厚的学习兴趣，为课堂上将要共同探讨的课题“基因分离定律在实践中的应用”的教学活动奠定了坚实基础。

在遗传学课堂教学的设计中，教师可以在展示相关的资料或图片后，把大部分的课堂时间留给学生，鼓励学生积极思考、讨论和交流。例如，教师在指导学生学习《基因的分离定律的应用》时，可以先利用多媒体为学生展示相关图片，然后提出疑问：“一对肤色正常的夫妇生下一个患白化病的孩子。白化病对肤色正常是什么性状？判断的依据是什么？……这对夫妇的基因型是？……如果他们再生一个孩子，那么，患白化病和肤色正常的概率各是多少？……在社会人群中，具有什么关系的人更有可能带有相同的致病基因？……法律为何禁止近亲结婚？……”教师在生物教学过程中，从学生熟悉的社会生活环境中就地选取背景材料，并设计环环相扣的问题串，为学生创设了利用所学知识分析现实生活中的相关生物现象的探究式教学情境，有效唤起了学生的探究热情，激发了学生浓厚的学习兴趣，从而使学习难点成为学习兴趣点，有效地提高了教学效率。

二、做好生物实验

生物实验活动是生物教学的重要内容，在生物教学过程中，教师指导学生进行科学的生物实验，可以培养学生的实验能力、观察能力、思维能力以及初步的探究能力，并可以在实验过程中培养浓厚的生物学习兴趣。根据新课程标准的教学理念，在生物教材中加大了实验教学所占的比例，由此可见，新课标重视培养中学生的实验能力。但是，现行教材在实验教学方面的内容还是显得比较缺乏，所以，教师在高中生物教学过程中，应在教会学生学会和掌握科学的生物实验的基础上，进一步指导学生自己进行生物实验，即教师可以引导学生利用身边熟悉的生物（如豌豆、玉米、老鼠等）作为实验材料做遗传学的生物实验。例如，教师可以指导学生种植纯种黄色玉米（可以种在花盆里），当玉米长成高大植株后，观察穗上的性状，利用遗传学理论进行思考和分析，还可以提交讨论，以促进学生对于生物知识的进一步理解，并最终达到提升中学生科学素养的教学目的。

三、温故而知新，降低教学难度

高中生物知识比较抽象难懂，使得部分学生产生畏学情绪，一定程度上影响了教学效果。高中学生对于高中生物的学习，是建立在初中生物知识基础上的，因此，教师在高中生物的教学过程中，应正确处理好高中生物教材与初中生物教材的内在的衔接问题，在初中生物基础知识与高中生物新学内容之间架设连接的桥梁，从而实现从初中生物到高中生物的“顺利正迁移”。比如，教师在带领学生学习《遗传和染色体》这一章节时，可以先将初中生物教材中《生物的遗传和变异》中的有关生物的遗传和变异的基本知识作一下回顾，为进一步学习高中生物教材中的遗传学的原理和规律作好铺垫。此外，教师在讲授高中生物的遗传学部分的“遗传的两个基本规律”时，将不可避免地需要用到数学知识中概率和统计方面的相关内容，而在讲授DNA的结构时，又将涉及物理的力学知识和化学的物质结构等内容。因此，当教学内容需要以前的基础知识作铺垫时，教师应提前“架好桥梁”，以确保教学活动的顺利开展。

第3篇：遗传学的分离定律范文

关键词 学科教学知识（PCK） 高中生物教学 建构途径

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 PCK的核心内涵

PCK是学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge）的简称，1986年由美国斯坦福大学教授舒尔曼提出。他将其定义为“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”。研究表明：PCK是教师专业知识中最核心的知识，它能区分学科专家与教学专家、高成效教师与低成效教师间的不同。可以说，PCK是教师个人独一无二的教学经验，发展PCK是教师专业发展的关键，它直接影响到学生的学习质量，影响课堂教学效益。

美国学者格罗斯曼将PCK（学科教学知识）的内涵解析为如下四部分：

① 关于学科教学目的知识。它是关于学科性质的知识和最有学习价值的知识，即实质知识。

② 学生对某一主题的理解和误解的知识。主要了解不同学生的学习能力和学习策略、年龄和发展程度、态度、动机以及知道学科中哪些知识容易混淆，他们常见的错误是什么，如何有效纠正等。

③ 课程和教材的知识。就是某一知识在整个学科体系中的地位和作用，这一特定的学习内容在横向和纵向上组织和结构的知识。

④ 特定主题教学策略和呈现知识。为达到教学目标要求，将特定教学内容显示给学生的策略性知识。

PCK融合了多种知识因素，有学者构建并绘制了它们之间的关系，如图1所示。

从图中可以看到，学科教学知识（PCK）处于四种知识的核心位置，是教师教学所必备的核心知识。但它并不是简单由这些知识的叠加与组合，而是在这几部分互相融合和重组的基础上衍生出的一种新的知识形态。

学科教学知识（PCK）与学科知识的区别在于它是为了有效地传授一门学科所必须拥有的知识，而不是知识本身；教师在研究学科内容、学生学习的基础上，在特定的教学情境中主动建构与生成的学科知识，是教师有效教学的知识。

2 PCK行为的建构过程

教学是一种复杂的个性化的认知活动，教师的思维活动贯穿于教学实践活动的全过程，教师个人的思维方式影响着教师的教学实践，也影响着教师PCK的发展。实践中，笔者尝试通过课例研究的方法，建构教师自己的PCK，促进学生进行有效学习，实现师生的共同发展。

回顾自己从教的发展历程，最初在讲台上青涩局促，遇到问题就脸红，到如今从容自若，将课堂的“意外”转为教学中的“亮点”。在教材处理上，也从一开始的按部就班、照本宣科成长到如今的创新设计、重组教材，经历了由肤浅到深入，由表象了解到内涵彻悟的过程。这一过程也正是教师自身PCK行为的建构过程。例如：关于人教版高中生物必修二“孟德尔一对相对性状的遗传学实验”一节教材内容，笔者在不同成长时期就先后有过如下三种处理方式。

2.1 第一阶段――初窥门径

2002年1月，笔者大学毕业前夕到学校应聘面试，学校要求进行20 min的说课。说课的课题就是“孟德尔一对相对性状的遗传学实验”。当时使用的教材是人民教育出版社1996年出版的《高中生物课本全一册》。此时笔者能想到的就是认真研读教材和教参，把概念和知识点理顺，课堂的环节能够完整，知识点不出错，不遗漏。准备了1 h之后，上了讲台，开始试讲。为了克服紧张，笔者边讲边在黑板上画，通过简笔画的形式来诠释“一对相对性状的遗传学实验”。上完以后获得了专业教师们的认可，从试讲的多位新教师中脱颖而出，顺利地来到了辅仁高中。课后笔者又请老教师指点这堂课的不足。老教师只说：对于新教师能做到语言通顺，条理清楚，对教学目标的描述与课程标准一致就好了，其他的慢慢修炼，自然会有提高！现在回想起来，当初的笔者具有的是“关于学科的知识”及少量的“关于教学策略的知识”，短板就是“关于学生的知识”和“关于课程的知识”。

2.2 第二阶段――心手相应

两年后，笔者参加学校组织的青年教师优质课评比大赛，再次遭遇了这一课题。当时的教材是1997～1998年人民教育出版社编写的《高中生物（试验本）》，网络上也已经有了很多与教材配套的多媒体课件。笔者播放豌豆生长过程的图片创设情境，由遗传学之父孟德尔生平的实验联系到豌豆，再分析豌豆的相对性状，最后引出“一对相对性状的遗传学实验”的设疑――思考讨论――释疑。讲课时用精选和改造后的动画课件呈现该遗传学实验，把原本在自然界需要一年才能完成的实验，在短短几分钟之内得到了完整有序的展现，实现了静态课本知识的“动态化”。课件动态展示能帮助学生激发学习兴趣、了解陌生知识、理解新概念。对核心知识“一对相对性状的遗传学实验”，笔者设置了一系列问题：

在杂交实验中孟德尔选择的是什么样的亲本？

他是如何设计杂交类型的？

高茎和矮茎杂交的子一代表现型会怎样呢？

子一代全是高茎，那么亲代性状矮茎是消失了还是在子一代没有表现出来，隐藏了呢？

子二代出现了矮茎说明了什么？

子二代的表现型之比3∶1是不是巧合呢？

如何解释子二代中出现的3∶1现象？

……

很明显，这次“关于学生的知识”和“关于课程的知识”已有长进，笔者通过不断的设疑――思考――释疑，使学生积极参与学习，讨论激烈，并且在互相纠正错误中，既有对前知识的再认识，也有对自己答案的反思，理清了自己的思路，掌握了重难点知识。这堂课听课老师的评价是：“利用教师自己的特长（语言表达清晰、富有感染力）帮助学生理解该课题的教学内容，通过频繁互动了解学生的掌握情况。学生出现错漏时，教师能够灵活调控课堂教学…”可课后，笔者还是感到：虽然“预设”很好，也调动了学生学习的主动性，但做得不够深入，留有遗憾，学生活动还是太少，虽能帮助大部分思维活跃的学生理解知识点，但是尚有部分反应较慢的学生没有跟上（没有顾及到全体学生），没有达到自己满意的“生成”。也就是说“关于学生的知识”还有不足。

2.3 第三阶段――升堂入室

第三次讲这堂课是2014年10月，这是工作的第13年。笔者承担市级高三示范课活动。

上课前，笔者对学生已有了充分的了解，认识到学生的学习是螺旋式上升的，他们总是在一定知识基础上进行新的学习，所以教学要遵循这样的规律，有利于学生温故知新。

因为是高三复习课，学生已经学过了“一对相对性状的遗传学实验”，现在的教学任务是唤起学生对前概念的记忆，在理解的基础上能对核心教学知识加以整合、迁移、应用，所以这次课的主题就定为“基因分离定律实质及应用”。从学生来看，高三学生上课发言的积极性明显不如高一、高二的学生，但是他们思考性强，理解问题更透彻，所以课上笔者选用学生比较感兴趣的例子，创设体验情景。

活动一：笔者先让学生体验了“性状分离比模拟实验”，唤起学生对“基因分离定律”的再认识。接着设计了问题串：为什么每次抓取小球后都必须先放回原位，然后才重新抓取？在实验过程中，从两个桶中取出的小球，组合成纯合子的概率是多少？杂合子的概率又是多少？随机抓取8次，是否出现三种基因组合，且比例为1∶2∶1？如果孟德尔当时只统计8株豌豆的性状，能否正确地解释性状分离现象？为什么？想一想，如果甲乙两个小桶中的小球不一样多，甲桶有50个小球，乙桶有20个小球。那么甲乙两小桶中小球随机组合的比例会不会变？学生带着问题模拟实验，在实验中思考，从而深入理解分离定律发生过程。

活动二：为了帮助学生理解基因分离定律实质，笔者利用“带基因的染色体模型”自制教具，让学生上黑板板演分离定律发生过程。在清晰的互动活动中，学生充分理解了分离定律实质。然后笔者再引出“研究基因分离定律的实际应用：①预防人类遗传病；②指导育种工作”。

整堂课学生有静有动，张弛有度，较好地掌握了“基因分离定律的实质”，也为后面“基因自由组合定律”的复习打好了基础。

本节课听课教师认为：整堂课设计流畅，逻辑性强，联系学生之前或者以后将要学习的内容，体现了丰富的生物课程。例题抓住了学生的易错点，针对性强，帮助学生解决了理解上的难点，也有利于学生对所学知识的系统建构，并纳入到原有的知识体系中。回顾本节课，笔者觉得对于PCK的四要素诠释的比较到位，“关于学科、教学策略、课程和学生的知识”最后都是服务于学生的，学生学习能带有“真情实感”的“积极参与”，这堂课就成功了。

3 反思PCK的建构途径

这三次比较有代表性的“公开课”实质上是自己从教过程的“进化”，即自我PCK的建构及提升过程。从自己初次上课时的紧张，只满足于把教材上的知识讲清，不敢放手让学生活动，到现在重视学生前后知识的联系，注重学生的前概念，给学生充分体验学科知识的形成过程。教师PCK的建构及提升不是一朝一夕的事。

反思这些年的教学经历，笔者觉得以下几点对提升高中生物教师PCK水平大有裨益：

（1） 主动听课，让自己不断进步。多听新教师、同龄教师、老教师的课。对于实践性较强的课，如优质课比赛、示范课等更是不能错过，而且一定要参与评课，多听可以取长补短。

（2） 丰富教师自身的知识库，主动拓展视野。平时多看生物教育类相关的核心期刊，拓宽思域，增长教学法知识。

（3） 教学中大胆尝试，优化教学策略和方法，使自己的教学更有底气。重视自己的教学常规工作，经常收集课内外的教学资料，认真备好每一堂课。

（4） 教师要注意收集学生学习状况的信息，如作业、试卷中的错题及疑问，这样能帮助教师了解学生对知识的掌握情况，适时调整教学策略，使教学达到最优化。

（5） 养成课后反思的良好习惯。PCK是在教师“实践――反思――再实践――再反思”的循环往复中不断养成的，是一个动态的过程。

（6） 定期参加专业研讨活动（如课程培训），在办公室养成与同事讨论生物教学相关问题的好习惯等也有利于教师PCK的形成。

在自己的教学生涯中，学生的情况各不相同，教材也在不断更新调整，教师在回顾、思考这些教学事件时，也就对教材和学生有了新的体验，从而有助于修正自己的教学行为。因此教师自身PCK行为的建构提升也是长期的、永无止境的。

第4篇：遗传学的分离定律范文

【关键词】数学；遗传学；孟德尔；杂交实验

【中图分类号】S813.3【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2017）03-0278-02

早期的遗传思想可以追溯到什么时候，已经是无史可考。但人们在向牲畜和种植过渡时，就已经有意或无意地注意到了性状可以世代相传的问题。但遗传变异规律的揭示，则是经历了漫长的岁月。一代代的科学家经过苦苦的探索，无数次的失败，最后才由奥国学者孟德尔在总结前人经验教训的基础上，创造性地把数学原理引入遗传研究，从而揭开了这块神秘的面纱。在遗传理论的建立过程中，数学起到了关键性的作用，有力地佐证了伽利略“自然之书是用数学语言写成的”著名论断。

一、试图揭示遗传变异规律的先驱

在孟德尔以前，科学界已经广泛开展了植物杂交实验，积累了丰富的材料。其中，德国植物学家科尔罗伊德首次创立了科学的杂交方法。他用相对性状不同的两种类型植株（如开红花和开白花的植株）杂交时，发现杂种一代只有一种类型（如只出现开红花的植株），而杂种二代可出现不同类型（红花和白花都出现）。对于这些有价值的结果，科尔罗伊德茫然不解。

杰出的法国植物学家诺丹“先后进行了一万多次试验，涉及700个种和80余个属”，同样得出了科尔罗伊德的实验结果，且杂种二代两种类型的个体数目之比为3：1。诺丹进一步意识到在杂交后代中，生物相对性状的出现如此地具有规律性，完全是由概率原理支配的，但他象其他科学家一样，仍然不能揭示出隐藏在这些表面现象背后的实质，仍然不能揭示出遗传变异的规律。[1]

二、数学原理的应用导致遗传学的诞生

诺丹等科学家在揭示遗传规律的征途上做了很多实实在在的工作，几乎走到了真理的面前，却当面错过了它。原因是多方面的，就正如胡克、罗伯特一样，他们早就有了万有引力的观念，然而，由于他们缺乏牛顿那样横绝一世的数学才能，虽然走到了万有引力的跟前，却无力抓住它。而孟德尔却不同，他具有生物学、数学、物理学、化学等诸方面的广博知识，更善于总结前人的经验教训，在很大程度上改变了前人的研究方法，并且第一个把数学引入了遗传学的研究领域，把实验结果建立在可以计量的基础上，提出自己的假说，并加以反复验证。

孟德尔对以下七对相对性状进行了杂交实验，并对实验结果进行了数理统计分析：

上图是孟德尔豌豆杂交子二代的结果。他发现，具有一对相对性状（例如红花与白花）的两个纯种亲本杂交产生的子一代（简称F1）均表现某一亲本的性状（只出现红花），让子一代自花授粉，结果在杂交子二代（简称F2）中，不仅有一个相对性状，而是出现了各自的祖父祖母的一对相对性状，即既有红花，又有白花，红白之比为3：1。这种杂交后代个体间，一部分表现出一个亲本的性状，其余表现出另一个亲本的性状的现象，叫做分离。同时，杂种一代表現出来的性状叫显性性状，例如红花，不表现出来的性状叫隐性性状，例如白花。[2]

孟德尔又跟踪观察了子三代、子四代、子五代和子六代的分离情况。结果发现以下事实：

（1）杂种自交子代的分离比为3：1。

（2）在这个分离比中，隐性性状不会再分离而为纯种，另2/3的个体仍为杂种——而其自交子代要重复3：1的分离，即杂种分离时有：

式中P为某一性状个体的概率，q为另一性状个体的概率，n为子代个体数。

为了解释上述事实，孟德尔对试验结果进行了数学抽象和推理，提出如下假说：

（1）性状是由遗传因子（现在称为基因）决定的。

（2）基因在体细胞中成双存在。

（3）形成配子时，成双的基因彼此分离，分别进入不同的配子。

（4）雌雄配子随机结合成受精卵，体细胞又恢复到基因成双状态。

（5）成双基因的两个成员，会出现一方压倒一方的现象，即显性基因压倒隐性基因，从而使隐性基因所控制的性状不能表现出来。

例如：红花受显性基因C控制，白花受隐性基因c控制，两者进行杂交，根据孟德尔假设，有：

F2基因型及其比例：1CC：2Cc：1cc

表现型及其比例：3红花：1白花

如果用简捷的数学方式推算，则同样根据孟德尔假说，由于子一代雌雄配子的随机结合，F1自交后代（F2）的分离比，实际上就是（C+c）2，用二项式展开系列表示即为

（C+c）2=CC+2Cc+cc，即1红、2红、1白，红白之比为3：1。由此我们知道了上面所说的“1：2：1”乃是子二代（F2）的基因型之比，亦即是二项分布（p+q）2=1P2+2Pq+1q2的二项式系数之比。[3]

在一对相对性状遗传实验的基础上，孟德尔进一步就二对相对性状进行了交杂实验。他把圆粒黄色种子的豌豆跟皱粒绿色种子的豌豆杂交，发现F1结的都是圆粒黄色种子，说明圆粒对皱粒是显性，黄色对绿色是显性。再让F1植株自交，所结的F2种子发生四种类型的性状分离。除了具有亲本性状的两种类型即圆粒黄色和皱粒绿色外，还出现了与亲本性状不同的两种新类型，即皱粒黄色和圆粒绿色两种新的组合，而且四种类型存在着一定的比例关系，即：圆粒黄色：皱粒黄色：圆粒绿色：皱粒绿色=9：3：3：1。

如果用A代表圆粒，a代表皱粒，B代表黄色，b代表绿色，则有：

上图清晰地显示了F2中有九种基因型：

由于存在着显隐性关系，所以外观（表现型）上就出现了特有的9：3：3：1。

研究了这种基因型比率后，孟德尔写道：“此式无可辩驳地是一个组合系列，.....把这两个式子：

结合起来，就得到系列中所有组的数目。”

孟德尔又做了多对相对性状的杂交实验，并且看出相对性状愈多，F2分离出的表现型也就愈多。各种表现型的比率可以统一用（3：1）n来表示。这里n代表相对性状的对数，例如n=1时，出现（3：1）1，即3：1；n=2时出现（3：1）2，即

9：3：3：1；n=3时出现（3：1）3，即27：9：9：9：3：3：3：1，以此类推。

以上是F1所含雜合基因对数与后代基因型和表现型的关系表。通过对杂交实验中子二代的分析，孟德尔提出：“设以n代表两个原种的可区分性状的数目，3n就得出组合系列的项数，4n为属于这个系列的个体数，而2n则为保持稳定的组合数。”[4]

为了检验假说的正确性，孟德尔做了自交和测交实验（实验过程略），无可辩驳地证实了假说的真理性，从而将假说上升为理论，这就是我们熟知的遗传学第一定律和第二定律：“在杂种体内，成对的基因虽共同存在于一个细胞内，但彼此互不混合，在配子形成的过程中，彼此分离，各进入一个配子中。”“在遗传过程中不同对的基因在形成配子时可以自由组合。”

孟德尔理论的建立，标志着近代遗传学的诞生。

诚如伟大的科学家罗蒙诺索夫所说：“数学是科学的眼睛”，遗传学的研究只有装上数学这付明亮的“眼睛”，才能透过现象看清其实质。“他山之石，可以攻玉”，可以说，遗传学的研究，如果不借助于数学原理，则任何杂交实验都是徒劳的，一切努力都不能使研究者摆脱困境，至今仍有可能还在黑暗中徘徊，更谈不上遗传学这门科学的出现。

作者：陈月强

    参考文献 

[1]谈家桢著.生命的密码.第1版.湖南：湖南少年儿童出版社，2010：113. 

[2]周德编著.破译人类基因之谜.第1版.西安：西安出版社，2000：5. 

第5篇：遗传学的分离定律范文

1.教材分析

本节课主要包括四部分内容：“孟德尔一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“对分离现象解释的验证”、“分离定律”，这四部分内容间的逻辑性很强，层层深入.本节教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育，而这也是必修2模块的一个教育侧重点，所以在模块2中具有非常重要的作用和地位.

2.学情分析

学生在初中阶段已学习与本节有关的一些基础知识，对基因与性状的关系、基因的显性和隐性、相对性状等概念有一定的认知，这对于本节的学习有一定的帮助，因此教学中，教师应该引导学生努力回顾旧知.但学生还不知道有关减数分裂的知识以及基因的本质问题，因此对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟上有一定的难度，教师可引导学生通过自己动手做模拟实验来体验孟德尔假说.另外教师可以提供一些验证假说的方案，让学生在分析讨论过程中，真正理解孟德尔测交实验的目的.

二、教学目标

1.知识与技能目标

能说明孟德尔选择豌豆作实验材料的优点；掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验方法和对实验现象的解释及验证；区别自交、杂交、测交、相对性状、性状分离、纯合子和杂合子等基本概念；阐明分离定律的内容和实质.

2.过程与方法目标

通过课前调查和课堂模拟实验培养动手能力和分析、整理归纳能力；讨论孟德尔杂交实验的相关数据，形成科学的实验分析习惯；会分析孟德尔研究的步骤，形成对假说―演绎法的初步认识；能够运用分离定律解释和预测一些遗传现象，锻炼解决实际问题的能力.

3.情感态度与价值观目标

体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新、以及严谨求实的科学态度和科学精神.

三、教学重点与难点

1.重点

一对相对性状的杂交实验；对实验现象的解释及验证，阐明分离定律；进行科学方法的教育；用分离定律解释一些遗传现象.

2.难点

对分离现象的解释；假说―演绎法.

四、课前准备

1.学生分组完成两个任务

以班级小组为单位，两个组的学生通过书籍和网络等渠道查阅资料（内容主要包括孟德尔的生平事迹、孟德尔杂交实验的科学背景），其他组的学生根据教师设计的表格对本年级同学及其父母的眼睑特征（单、双眼皮）进行问卷调查，并以表格的形式对数据进行统计和处理.

2.设计问卷调查的两个表格

3.性状分离比模拟实验的材料用具

两个相同的纸袋（甲和乙）、两种不同颜色的玻璃珠各20颗（如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子）.

4.设计性状分离比模拟实验的实验结果记录表

学生阅读课本上“问题探讨”中的资料，了解“融合遗传”的观点.

结合学生的汇报，教师适当补充，并作以下几点总结：①孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识.②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验.③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点――融合遗传，提出了颗粒遗传的思想等.

教师设疑：豌豆具有哪些特点？为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验？

让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人，产生对孟德尔的钦佩和感动之情，体验孟德尔敢于质疑、勇于创新、坚持不懈的科学态度和科学精神.

结合图片和课本上的示意图以及注解，尝试概括豌豆作为理想实验材料的一些优点，并思考两个问题：.杂交实验的含义是什么？如何通过纯种间的杂交获得杂种后代？人工传粉时要注意哪些事项？

请大家阅读课本“一对相对性状的杂交实验”，并思考讨论：

1.为什么子一代表现高茎？矮茎性状消失了没有？如何来证实这一点？2.为什么子二代又出现了矮茎？

3. F2出现3∶1的性状分离比是必然还是偶然？是个别还是普遍现象？如何证明？

4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果，会发现F2呈现3∶1的数量比吗？

教师通过幻灯片展示豌豆植株及花的结构图，师生共同总结优点：①自然状态下豌豆自花传粉（且闭花受粉），产生纯种；②具有稳定遗传的、易于区分的性状，如课本上列出的7对相对性状，通过观察很容易区分；③豌豆花大，易于进行人工杂交，获得真正的杂种.

结合以上内容，教师引导学生联系初中的知识，介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉，并给出相对性状、父本、母本、自交、杂交、正交和反交等基本概念.

找到了理想的实验材料，接下来我们一起来学习孟德尔到底是如何进行杂交实验并揭示遗传奥秘的.

通过前面我们对孟德尔的了解，大家已经知道了，孟德尔获得成功的原因还归功于其研究方法的创新，他在研究杂交实验的过程中，采用由简到繁的观察方法，即先观察一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传.

那么，如果选择豌豆的高茎和矮茎这对相对性状来研究的话，杂交实验该怎么做？杂交后代的茎高度可能是怎样的呢？

大家的实验设计和预测结果跟孟德尔的一样吗？

教师介绍孟德尔的正交和反交实验，强调孟德尔实验的严谨性.关于矮茎性状是否消失、如何证实的问题教师提出两个方案让学生讨论：1.用F1和矮茎豌豆杂交，看后代是否出现矮茎豌豆；2.让F1自交，看后代是否出现矮茎豌豆.

并给出性状分离的概念.

第6篇：遗传学的分离定律范文

关键词：基因自由组合定律；孟德尔；9：3：3；1；模型

新人教版必修2第一二章教学中发现有这样的现象：学生对于孟德尔一对及多对相对性状的杂交实验有了比较清楚的了解，却很难在解决实际问题中取得较好的突破，思维收到很大程度的束缚，造成不会解题或者解题时思维混乱的结果。究其原因，没有透过现象总结归纳遗传学的基本“模型”，不能站在系统的高度探讨遗传问题。当我们对模型所遵循的规律十分熟悉，从而才能对具体的问题加以纯化、抽象，灵活地运用模型进行推理，做到真正的心中有数。本文将尝试由简单到复杂地对这一类模型问题进行讨论，以期能够抛砖引玉。

1. 一对相对性状的6种基本模型

孟德尔在做一对相对性状杂交实验的过程中亲本和子一代符合第3模型、子一代和子二代的关系符合第4模型，测交实验符合第5模型。实验中孟德尔采用了“假设―演绎法”，在观察和分析实验结果的基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说（遗传因子）在进行实验检验（测交实验）。整个过程是一种由结果到原因的反向思维方式，这也是同学们平时学习时容易忽视的问题――从实验结果到实验过程的逆向思维。6种基本模型涵盖了一对相对性状的所有可能性，是对孟德尔分离规律应用方法的解释和补充，现将其正向推论和逆向推论总结如下：

①显性纯合子杂交或自交，子代全部是显性纯合子。基因型全部AA.

逆向推论：表现型子代全部是显性且基因型全部AA，亲本为显性纯合子杂交或自交。

②隐性纯合子杂交或自交，子代全部是隐性纯合子。基因型全部aa。

逆向推论：表现型子代全部是隐性，亲本为隐性纯合子杂交或自交。

逆向推论：基因型全部aa，亲本为隐性纯合子杂交或自交。

③显性纯合子和隐性纯合子杂交，子代全部是显性杂合子。基因型全部Aa

逆向推论：表现型子代全部是显性且基因型全部Aa，亲本为显性纯合子和隐性纯合子杂交。

④显性杂合子杂交或自交，子代出现性状分离，表现型显性对于隐性比例为3：1.基因型AA、Aa、aa比例为1：2：1。

逆向推论：表现型显性对于隐性比例为3：1，亲本为显性杂合子杂交或自交。

逆向推论：基因型AA、Aa、aa比例为1：2：：1，亲本为显性杂合子杂交或自交。

⑤ 显性杂合子和隐性纯合子测交，表现型子代显性对于隐性比例为1：1，基因型Aa、aa比例为1：1。

逆向推论：表现型子代显性对于隐性比例为1：1，亲本为显性杂合子和隐性纯合子测交。

逆向推论：基因型Aa、aa比例为1：1.，亲本为显性杂合子和隐性纯合子测交。

⑥显性纯合子和显性纯合子杂交，表现型子代全部为显性，基因型AA、Aa比例为1：1。

逆向推论：表现型子代全部为显性且基因型AA、Aa比例为1：1，亲本为显性纯合子和显性纯合子杂交。

2. 两对或多对相对性状的“9：3：3；1”。

2.1 “9：3：3；1”的来源

教学参考书中解多对性状的题目一般有两种方法：“棋盘法”和乘法原理。其实这两种方法的原理是相同的：孟德尔基因自由组合定律――非同源染色体上的非等位基因自由组合。不同之处在于“棋盘法”自由组合的是配子的基因型；而乘法原理把基因型的比例、表现型的比例一块“乘”了进去。因此，乘法原理从表现形式上来看更直观更容易操作，受到很多老师的青睐。这里我采用乘法原理分析“9：3：3；1”模型。

2.2“9：3：3；1”和基本模型的关系

根据模型学习的由简单到复杂、由一般到特殊的原则 ：复杂的“9：3：3；1”来源于简单的第4模型，是两个第4模型的“相乘”。如图：

“9：3：3；1”模型中，F1代自交可以看作是两个简单第3模型的叠加：即Yy自交得到表现型2种、基因型3种和Rr自交得到表现型2种、基因型3种。结果的“9：3：3；1”说的是表现型，正好符合两者“相乘”2×2=4种，即：黄色圆粒9份、绿色圆粒3份、黄色皱粒3份和绿色皱粒1份。基因型也符合两结果的“相乘”：（1YY：2Yy：yy）×（1RR：2Rr：rr）= （1YYRR：2YYRr：1YYRR：2YyRR：4YyRr：2Yyrr：1yyRR：2yyRr：1yyrr）基因型3×3=9种。这与必修二生物课本第九页用“棋盘法”表示出的基因型保持一致。

2.3 “9：3：3；1”的一些变型

最近高考中频繁出现的9：7、9：3：4、9：6：1和15：1是基本模型“9：3：3；1”简单加减运算的变型，分析这些比例我们会发现比例中数字之和仍为16，其原理仍旧符合基因自由组合定律，这是我们分析问题时应该注意到的。一些题目考查了多对基因共同控制一对相对性状等问题，其本质也依然符合基因自由组合定律。

3. 总结和反思

生物课程标准指出：“学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。”遗传定律的相关知识是生物教学过程中的重点同时也是难点，通过孟德尔遗传实验中本质规律的模型建立，可以是学生构建出遗传问题的知识体系，从而进一步提高自身发现问题、解决问题的能力。在这个过程中，如何引导学生发挥学生学习的主体地位，自主的进行系统性的总结归纳是我们仍旧在考虑的问题。

参考文献：

第7篇：遗传学的分离定律范文

关键词：遗传 分离定律 系谱分析 变式 应用

解法要点1――用分离定律求解遗传应用题

在孟德尔定律中，分离定律是最基本的遗传规律，因此，属于自由组合规律的遗传题，都可以用分离规律求解。即涉及到两对（或更多对）等位基因的遗传，只要各对基因是自由组合的，便可一对一对地先拆开进行分析，再综合起来，即逐对分析、各个击破、有序组合。

1.前提

已知杂交亲本基因型，等位基因间为完全性关系且各对基因独立遗传。

2.具体应用

（1）求配子：

①求配子的种类。

②求配子的类型。

③求个别配子所占的比例。

（2）求子代基因型：

①求基因型的种类。

②求子代基因型的类型。

③求子代个别基因型所占的比例。

（3）求子代表现型：

①求子代表现型的种类。

②求子代表现型的类型。

③求子代个别表现型所占的比例。

解法要点2――系谱分析的简要方法

1.寻求两个关系

基因的显隐关系；基因与染色体的关系。

2.找准两个开始

从子代开始；从隐性个体开始。

3.几句口诀

无中生有为隐形，隐形遗传看女病，女病父正非伴性；有中生无为显性，显性遗传看男病，男病母正非伴性。

4.学会双向探究

逆向反推（从子代的分离比着手）；顺向直推（已知表现型为隐性性状，可直接写出基因型；若表现型为显性性状，则先写出基因式，再看亲子关系）。

解法要点3――9∶3∶3∶1的几个变式

1.两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时则能表现相似的性状，无显性基因时表达出又一种性状来。常见的变式比有9∶6∶1等形式。

例：某植物的花色有两对等位基因A＼a与B＼b控制，现有纯合蓝色品种与纯合红色品种杂交，F1都是蓝色，F1自交所得F2为9蓝∶6紫∶1红。请分析回答：

（1）根据题意推断可知花色呈蓝色的条件是：______。

（2）开紫花植株的基因型有______种。

（3）F2代中纯种紫花植株与红花植株杂交，后代的表现型及比例为______。

（4）F2代中基因型与亲本基因型不同且是纯合子的个体所占的比例是______。

2.当两对非等位基因决定同一性状时，由于基因的相互作用，后代会表现某一性状的叠加，从而出现9∶3∶3∶1偏离。常见的变式比有1∶4∶6∶4∶1等形式。

例：人类的皮肤含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少；皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因（A和a，B和b）所控制；显性基因A和B可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配，后代肤色黑白中间色；如果该后代与同基因型的异性婚配，其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为（ ）。

A.3种，3∶1

B.3种，1∶2∶1

C.9种，9∶3∶3∶1

D.9种，1∶4∶6∶4∶1

3.位于两对同源染色体上的两对等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对等位基因中的一个基因的效应掩盖了另一对等位基因中显性基因的效应，或者说本身并不抑制性状，但对另一对基因的表现有抑制作用，使孟德尔比率9∶3∶3∶1发生偏离，常见的变式比为12∶3∶1、13∶3、9∶3∶4等形式。

例：在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）为显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，则基因Y和y都不能表达，两对基因独立遗传。现有基因型WwYy的个体自交，其后代表现种类及比例是（ ）。

A.4种，9∶3∶3∶1

B.2种，13∶3

C.3种，12∶3∶1

D.3种，10∶3∶3

参考文献

第8篇：遗传学的分离定律范文

关键词　孟德尔遗传定律　学科　迁移 认知结构

孟德尔遗传定律包括基因分离定律和基因自由组合定律。

一、孟德尔遗传定律的理解

（一）基因分离定律的学科迁移

教材的配套练习册中有这样一道题：一对杂合黑色豚鼠，产下了4只小豚鼠，这4只小豚鼠的性状表现是（ ）

A.全部黑色 B.黑白各一半 C.黑白之比为3:1 D.以上情况均有可能

大部分学生都会错选 C 项，因为他们形成了思维定势，认为既然黑色是显性而白色是隐性，所以黑色：白色=3:1，正确答案是D 项。

学生形成思维定势的根本原因是没有理解基因分离定律的本质，没有从数学中相对独立事件发生概率迁移到基因的分离定律。基因分离定律的本质，相互独立事件的发生概率。既然是概率性事件，它有可能发生也有可能不发生，只有相对独立事件重复的次数足够多，事件结果比例就趋近概率。正如多次抛两枚硬币，事件发生结果两个都为正、一正一反、两个都为反的比例接近1:2:1，基因分离定律就类似抛硬币。

（二）自由组合定律的学科迁移

(2010·南京二调)研究表明：一对黑色家鼠与白化家鼠杂交，F1均为黑色家鼠，F1中黑色家鼠个体自由，F2出现黑色家鼠∶浅黄色家鼠∶白化家鼠＝9∶3∶4，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为(

)

A．1/16 B．3/16 C．1/3 D．1/4

多同学看到这个题都很茫然 ，9：3：4是怎么产生的，如果我们用函数的思想理解就很容易。基因型与表现型是一种映射对应的关系，基因型相当于自变量，表现型相当于因变量；按自由组合定律，F1黑色家鼠自由后代出现4种表现型和9种基因型，性状分离比为9∶3∶3∶1；而本题的F2出现黑色家鼠∶浅黄色家鼠∶白化家鼠＝9∶3∶4，说明白化家鼠有两种基因型，即双隐性和其中一种一显一隐之和，相当于数学中两个x值对应一个y值；浅黄色个体是另一种一显一隐类型，占3/16，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为1/3。函数思想的迁移，9∶3∶3∶1的迁移，这个问题就迎刃而解。

二、高中学习迁移的分类

迁移是学习的种普遍现象，指一种学习对另一种学习的影响，或习得的经验对对完成其他活动的影响。根据迁移的影响效果不同，迁移可分为三种类型。正迁移指种学习对另一种学习起到积极的促进作用，如举一反三、触类旁通；零迁移指两种学习互不影响；负迁移指两种学习相互干扰、阻碍，如思维定势。

（一）不同学科之间的学习迁移

自然界是一个有机的统一体，研究自然界的数学、物理、化学、生物、地理等各学科的思想方法、基本原理交叉融合、相互贯通。加强各学科间的学习迁移，有利于打破因分科教学而造成的思想禁锢，有利于培养学生的综合思维能力，减轻了学生学习负担。

数学中相对独立事件的理解，促进了对孟德尔遗传定律计算的掌握。数学中向量的学习 促进对物理公式W=F*S*cosθ的掌握。仅仅根据向量公式就可以掌握功的计算，并且知道θ 是哪两条线的夹角，当θ 角取何值时有正功、不做功、负功。从向量的角度也可以帮助我们理解位移与速度方向一致性，S=V*t,位移与速度都是矢量，t是标量，那么位移与速度方向只能一致。化学学习过的“相似相溶”原理，可以解释脂溶性物质（酒精、甘油、脂肪酸、苯）通过细胞膜时是以自由扩散的方式进行的。不同学科之间不单有正迁移也有负迁移，中文语言的习惯，就严重阻碍英语的学习。

教学中教师应利用好学科之间的正迁移，避免学科间负迁移。教学中教师利用其他学科的材料来假设问题情境，有利于引起学生的好奇和思考，激发学生的求知欲和内在学习的动机，利用其他学科已学过的知识作铺垫，既可降低教学难度，也符合循序渐进的教学原则。当学科间有负迁移时，教师应当严厉的指出，给学生一个告诫，如英语语法一个句子中只能出现一个动词，而汉语中没有要求。

（二）学科内部之间的学习迁移

奥苏伯尔认为，影响接受学习的关键因素是认知结构中起固定作用的观念的可利用性。他提出了“现行组织者”的教学侧略。“现行组织者”是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，它的抽象、概括和综合水平高于学习人物，并且与认知结构中原有的观念和新的学习任务相关联。其目的是为新的学习任务提供观念上的固着点，增加新旧知识之间的可辨别性，以促进学习的迁移。学习孟德尔遗传定律，老师不是直接就按着课本讲解，而是提供一个生活中遗传病的材料，遗传病中的代代相传、隔代相传。数学中坐标轴的学习，很容易正迁移到平面向量坐标的建立。学科间学习还有负迁移，受m(a+b)=ma+mb的影响而错误的认为lg(a+b)=lga+lgb。

三、促进迁移的教学

（一）合理安排教学

布鲁纳认为所掌握的内容越基本、越概括，则对新情况、新问题的适应性越广，也就越能产生广泛的迁移，领会基本原理和概念是通向适当训练的迁移大道。利用“先行组织者”策略，教授原理等基本知识点同时，配合具有典型的代表性事例，阐明概念原理的适用条件，采用图片、声音、动画多感觉调动的方式传授。教学内容有一定有顺承关系，由易到难，由简到繁，前一堂课与后一堂课是相互联系，相互补充。认真研读教材，确定先教什么、学什么，后教什么、学什么，处理好这种教学与学习的先后次序。

第9篇：遗传学的分离定律范文

 

针对传统遗传学实验教学中存在的问题，在教学中确立注重基础、加强能力、提高素质的全面发展教育观，对遗传学的实验教学内容加以优化，设置模块式课程实验和综合实验，结合教学方法及教学组织形式上的改革，重点突出实验的设计性、综合性及创新性，实施全天性开放实验教学，着力培养学生的研究性学习能力，拓展了学生的知识视野，提高了遗传学实验课程教学质量。

 

遗传学实验课程是遗传学教学的重要组成部分，是生物、农学、医学类等专业一门重要的专业基础课实验[1-2]。随着分子生物学的迅猛发展，以染色体作为代表的经典遗传实验内容和遗传规律的验证性实验已不能满足学科发展的要求[3]，对现行实验课程的教学内容和方法进行整合和优化势在必行。笔者基于多年来的教学实践，在湖南农业大学校级本科教学改革项目的支持下，在遗传学实验课程教学方面进行了一些有益的尝试。

 

1 整合实验内容，制定实验教学目标

 

传统遗传学实验教学中普遍存在“三多三少”现象[4]：即染色体操作及经典遗传实验内容多，分子及群体遗传实验内容少;内容单一具体的验证性实验多，设计性、综合性、创新性的实验少;课外补助时间完成的实验多，课堂计划学时内完成的实验少。生科院遗传学实验的授课对象是生物技术、生物科学和生物工程专业的学生，如何在有限实验学时内将经典遗传学实验内容与分子遗传学实验技术实现有效衔接。笔者根据专业培养计划，结合学科发展现状和趋势，重新编写了《遗传学实验技术》教学大纲。明确了课程的性质和任务、实验目的和基本要求、实验项目的具体内容、实验考核方式及办法、实验教材及主要参考资料以及教改说明。将遗传学实验20学时及实践教学的0.5～1.0周(生物技术0.5周，生物科学1.0周)进行合理整合，具体归纳为5个实验模块，即遗传学实验技能训练、果蝇经典遗传、染色体细胞遗传、群体遗传及分子遗传。将遗传学实验技能训练、染色体细胞遗传和分子遗传等3个实验模块整合在0.5～1.0周的连续性实验周中。在教学改革中，基于多年来对教学内容与教学方法的探索，以及科研实践的经验体会，吸取了国内外成熟的经验和信息资料，自编了一本通俗、易懂、实用性较强的实验指导。同时利用多媒体技术，将遗传学实验中比较抽象，难以理解和掌握的一些规律、技术、方法用视频或flash动画等深入浅出、生动形象地展现出来，使学生对实验的细节有更加直观、深刻的印象。将这些课程数字化资料上传到学校校园网上，使学生随时查阅，随时学习，学生进实验室后明确自己要“做什么，怎么做”。目前，已建立了较为完善的课程体系，具有完整的实验及实践教学大纲、考试大纲、课程教案、讲稿、多媒体课件、自编实验指导书等，为进一步提高教学质量提供了良好的保障。让学生能在学习的过程中加以理解，理解后能掌握，掌握后能加以应用。

 

2 加强实验教学团队建设

 

教学团队建设是保证课程教学水平提高和教育教学持续稳定发展的关键。为切实加强实验教学，取得良好的实验教学效果，全面安排实验双线教学，即由主讲教师全面负责组织教学，辅导教师密切配合共同参与整个实验过程的管理和答疑工作，主讲教师和辅导教师在不同的班级间互换角色交叉排课，使授课教师能够全面了解学生的学习状况和效率，也增强了教师的责任感。每轮实验前建立实验预做制度，确保实验的可行性与可操作性。教师队伍中教授1人，副教授1人，讲师2人，都具有博士或硕士学位。既有丰富教学经验和实验实践经验的中年教师，又有年富力强勤奋钻研的年轻教师，实验教师与学生的比例为1∶40左右，是一支在学历结构、年龄结构、学院结构、师资配置上合理，工作上精诚合作奋发向上的教学团队。

 

3 整合教学资源，建立新型实验教学体系

 

我校生物科学技术学院实验中心是省重点实验室，依托植物生产国家级实验教学示范中心，通过省级普通高校基础课示范实验室建设和中央与地方共建高校基础课实验室建设，在实验教学中已实现多媒体辅助教学，构建了显微数码互动教学系统，添置了先进、实用的新设备，提升了仪器档次和自动化程度，真正达到优化组合，合理配置资源。为遗传学实验技术课程的开设和实践教学搭建了一个坚实的平台，对实验内容进行了精心选择与安排。

 

3.1 设置遗传学实验技能训练模块，整合细胞遗传实验模块

 

将显微数码互动教学系统的使用、实验用具器皿的准备、药物试剂配制及连续性实验中的实验组织、注意事项、公用仪器使用等内容整合为遗传学实验技能训练模块，同时将动、植物染色体制片技术(包括减数分裂、果蝇唾腺染色体制备、染色体结构变异、多倍体诱导)等经典遗传实验内容整合在0.5～1.0周的综合实验中，通过0.5～1.0周连续性、全方位基本训练，学生系统掌握了细胞遗传学的研究方法和实验技能，为本科毕业论文的开展打下了坚实基础。

 

3.2 整合果蝇经典遗传实验模块

 

果蝇的杂交实验是遗传规律研究的经典实验。从亲代的杂交到子一、二代的自交、性状鉴定、数据统计分析，实验流程长达2个月以上。尤其是处女蝇收集选择，必须实施全天性开放实验室才能让学生参与实验的全程。而传统的遗传学实验，一次课仅有3～4 学时，许多实验操作不可能在限定时间内完成，为保证实验结果的正确性，教师不得不“包办”大部分的实验过程，只选择最后的步骤让学生观察和实践，是典型的为验证而“验证的实验”，学生的研究性学习能力得不到拓展，实验兴趣和求知欲望得不到满足。因此，将果蝇生活史的观察与饲养、单因子分离规律、双因子自由组合规律、伴性遗传、两点与三点基因定位5个验证性实验整合为1个果蝇经典遗传设计性实验。要求学生以组为单位，设计1～2个杂交组合的实验结果来验证4～5个遗传规律。通过亲本品系的合理选择、培养基配制、果蝇的饲养、亲本的设计、转瓶培养、子一、二代观察与鉴定至最后的实验结果统计及结果分析等环节，能全面考察学生对所学知识的掌握与应用程度，让学生真正明白了实验设计方案对实验成败的重要性，培养了学生自主学习和研究性学习的能力[5]。该模块设置2次课堂实验，共8学时，分别以实验设计与亲代杂交，中期实验数据统计与交流，实验结果汇报总结为主要内容，实验室全天性开放，学生利用课余时间自觉主动地完成各项实验操作，教师督促指导。在PPT课件汇报实验结果环节，要求学生将原始实验数据进行具体分析，即使实验结果与实验的预期值不相符合，只要学生能找出实验失败的原因并提出相应补救方案，实验就算通过。通过该模块内容整合和实验实施，学生由被动变主动，激发了学生的实验兴趣和学习热情，增强了学生团队意识和工作责任感，培养了实事求是的科研态度和严谨的工作作风。

 

3.3 优化群体遗传实验模块，增加分子遗传综合实验模块

 

由于遗传学理论课学时缩减，群体遗传学理论部分的讲授主要集中在遗传平衡定律的解释分析上，遗传平衡定律的应用、扩展及生物学例证则要通过学生自主实验来加以实现，并应证所学理论知识。为此，将人类味盲、嗅盲基因群体的基因结构调查与分析，整合为群体遗传实验模块。实验提供几种味觉、嗅觉鉴别的化学药剂。如苯硫脲(PTC)、薄荷香精、黄连、乙醇、乙酸、氨水等。教师以人类典型味盲、嗅盲基因结构调查分析为主要内容进行指导，再将学生分成几个实验小组，组长带领组员从文献的查阅到调查方案的设计、药剂配制(课余时间完成)、实验的实施到结果分析均由学生独立完成。实验设置2～3个实验因素，每个实验因素设置2～3个水平，包括调查群体的基因种类、调查对象以及实验所用的味觉或嗅觉鉴别药剂的浓度系列等均由学生安排。该模块计划课时为4学时，学生通过邀请教师、学生组成随机的孟德尔群体，尝味相关药剂进行人类味盲、嗅盲基因群体的基因结构调查与分析，准确尝味不同浓度的相关药剂是保证实验结果的重要前提，稍有心理因素的干扰就可能导致实验结果的偏差，要求受试人排除一切心理因素干扰，细细尝味、嗅味各种药剂，实事求是地报告实验结果，通过该实验模块教学使学生对群体遗传有全面系统认识。传统的遗传学实验教学中涉及分子遗传学实验较少且系统性不强，利用0.5～1.0周的连续实验周，尝试以教师的科研材料为基础，增加植物的遗传转化与鉴定方面的实验。例如利用教师科研工作中构建的β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuron-idase，GUS) GUS报告基因系统，以拟南芥、烟草为材料，将工程农杆菌浸渍拟南芥花序和农杆菌侵注烟草叶片瞬时表达等为内容进行植物遗传转化实验，学生通过对转基因和非转基因对照材料的抗性筛选及组织化学定位染色，可以从显微镜中非常直观地观察到基因在植物器官、组织和细胞中表达的特异性，明白基因表达的组织特异性主要决定于该基因的特异性启动子。只要知道启动子在什么部位表达，即可推测出该启动子所启动的基因的表达部位。通过植物遗传转化和鉴定实验模块，开拓了学生的知识视野，为后续的基因工程课程的学习奠定了良好的基础，为学生申报大学生创新课题提供了很好的思路和启示[5]。

 

4 在实验教学组织形式上突出设计性、综合性、研究性

 

通过教学资源的整合和实验模块的设置，加强了遗传学实验的系统性和整体连贯性。前期安排基础性技能训练和相关遗传学规律的验证实验，中、后期通过0.5～1.0周的连续实验周，以教师的科研材料为基础安排设计性、综合性、研究性实验。在果蝇的经典遗传模块，群体遗传和分子遗传模块实验中，实验室全天候开放，学生分成实验小组，组长负责并带领组员，查阅文献资料，确定实验方案，进行实验实施。由于实验中每个项目和环节都责任到人，学生增强了责任意识，更加关注自己的实验结果，他们利用课余时间进行实验观察、数据记录整理及结果分析，保证了实验的系统性和连续性，突出了设计性、综合性、研究性的特点。学生在写课程总结的时候，几乎都提到：实验期间，加深了同学之间的深厚友谊，大家团结协作，互相帮助，互相补充，增强了班级的凝聚力。

 

5 建立行之有效的实验考核体系

 

经过教学内容的优化和实施，逐步建立和完善了一套行之有效的课程考核体系，考核内容包括以下几项。

 

5.1 实验设计方案撰写

 

综合实验前的实验设计方案撰写占考核总成绩的30%。通过这个环节的训练，充分调动了学生的自主性学习热情，学生根据实验要求，分头查阅大量的专业文献资料，通过课堂或小组集中讨论环节，最终确定实验方案，看到自己的实验设计能实施，学生的成就感油然而生，不仅开拓了知识视野，也增强了学生做实验的兴趣和信心。

 

5.2 实验报告撰写

 

实验完成后，要求学生独立完成规范化的实验报告。包括前言、实验材料与方法、实验结果分析、讨论4个部分，做到实事求是、数据可靠、书写格式规范、分析得当，要求实验报告的重点放在实验结果的分析和讨论部分。实验报告的撰写占考核的50%，通过该环节的训练，学生的理论知识得到进一步巩固，阐述分析能力有了很大的提高。

 

5.3 实验技能考核

 

采取了实际操作结合当场提问的方式进行，包含实验操作的规范、仪器的正确使用、实验中的注意事项以及一些课堂讲解过的理论知识。除了以上考核内容外，还把学生实验课的出勤率、值日的表现等作为考核内容之一，占考核的20%，以此培养学生养成良好的实验操作习惯和严谨的科研作风。

 

5.4 创新与建设奖励

 

在综合实验过程中，部分学生能表现出较好的创新思路，如设计方案的独特、新颖，实验实施中提出了合理化的建议等，教师都给予适当的鼓励和加分。学生通过这样的实验实践过程，激发了学生的求知欲，充分发挥了学生的主观能动性，活跃了课堂的学习气氛，收到了良好的学习效果。

 

6 结语

 

遗传学实验课程经过近3年的整合、优化，取得了一定的效果，构建了一个完整、科学的课程模式和体系，为培育具有创新精神、高素质、高能力学生做出了有益的尝试。