第一章第二节孟德尔的豌豆杂交实验(二)教学设计

1/7第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）教学目标知识目标(1)孟德尔两对相对性状的杂交实验(A:知道)。(2)两对相对性状与两对等位基因的关系(B:识记)。(3)两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例(B:识记)。(4)基因的自由组合定律及其在实践中的应用(C:理解)。(5)孟德尔获得成功的原因(C:理解)。能力目标(1)通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。(2)通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。情感目标通过孟德尔豌豆杂交实验所揭示的自由组合定律的信息，对学生进行辨证唯物主义实践观的教育教学重点(1)对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。(2)基因的自由组合定律的实质。(3)孟德尔获得成功的原因。教学难点对自由组合现象的解释21教学媒体1.豌豆杂交试验挂图；2.投影片；3.多媒体课件课时安排2课时教学过程教师的组织和引导个人札记课前准备第第一课时(一)两对相对性状的遗传实验教师带学生用黄色和绿色的纸片分别剪出圆和皱的纸片备用：第一课时导言：基因的自由组合定律孟德尔发现并总结出基因的分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红色和白色等等。那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，它们又遵循怎样的遗传规律呢?孟德尔通过豌豆的两对相对性状杂交试验，总结出了基因的自由组合定律。(一)两对相对性状的遗传实验学生活动:阅读并分析教材P9。师〖问〗(1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的?一对相对性状的遗传是否影响其他相对性状？(2)分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律?引起思考注意，引入新课。以旧学新2/7(二)对自由组合现象的解释孟德尔两对相对性状的杂交实验是怎样设计的？〖讲述〗教师以挂图和学生的回答讲述：一、两对相对性状的杂交实验（一）实验现象1、杂交P：黄色、圆粒X绿色、皱粒F1：黄色、圆粒2、F1自交：黄色、圆粒F2：黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒31510810232（≈9：3：3：1）教师列出如下讨论题纲:生:数据分析：分析每对性状的F2：①粒色：黄/绿=315+101/108+32≈3：1②粒形：圆/皱=315+108/101+32≈3：1结论：1）孟德尔选用种子的粒色和粒形这两对相对性状做研究。两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。2）每对相对性状的遗传仍遵循分离定律；师问：(3)Fl代的表现型是什么?说明了什么问题?(4)F2代的表现型是什么?比值是多少?为什么出现了两种新的性状?学生展开热烈的讨论并自由回答：(3)Fl代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。(4)F2代有四种表现型:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，前后代比较发现，出现了亲代不曾有的新性状--黄色皱粒和绿色圆粒，这又恰恰是两亲本不同性状的重新组合类型。这四种表现型比为9∶3∶3∶l，恰是(3∶1)2的展开，表明不同性状的组合是自由的、随机的。教师评判学生的观点后，提出孟德尔对这些现象是如何解释的？引导学生看书找出孟德尔的观点。那么运用孟德尔的观点，同学们能否写出对自由组合现象解释的遗传图解呢？(二)对自由组合现象的解释1、杂交：纯黄、圆X绿、皱P基因型（YYRR）（yyrr）配子：YRyrF1：YyRr（黄色圆粒）生榜演学会棋3/7课堂总结（第2课时）2、F1自交F1配子：♀YRyRYryr（每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传♂1/41/41/41/4因子可以自由组合）YRyRYrYrF2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YR（1/4YYRRYyRRYYRrYyRryR1/4YyRRyyRRYyRryyRrYr1/4YYRrYyRrYYrrYyrryr1/4YyRryyRrYyrryyrrF2基因型则有：黄圆（前显后显）4种基因型（9/16）：Y_R_：YYRR（1/16）YyRR（2/16）YYRr（2/16）YyRr（4/16）绿圆（前隐后显）2种基因型（3/16）：yyR_yyRR（1/16）yyRr（2/16）黄皱（前显后隐）2种基因型（3/16）Y_rrYYrr（1/16）Yyrr（2/16）绿皱（前隐后隐）1种基因型（1/16）yyrr〖提示〗从数学角度看，（3∶1）2的展开式为9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒=（315+108）∶（101+32）=3∶1；黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=3∶1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9∶3∶3∶1来自于（3∶1）2。以游戏的形式总结学生本节课知识掌握情况：（1）以四个人为一小组，每一组有四张纸片，分别剪成黄圆、黄皱、绿圆、绿皱（2）根据教师在黑板上写出基因，快速举牌，练习基因是否对的上性状（3）教师举牌生在牌上快速写上相对应的基因极其比例通过此游戏学生对两对相对性状及结果的掌握比较熟练。第二课时导言盘法和分离法4/7(三)对自由组合现象解释的验证——测交孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1代只有一种表现型，F2代出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1。孟德尔用基因的自由组合作了解释，要确定这种解释是否正确，该怎么办?学生回答:用测交法。(三)对自由组合现象解释的验证提问:什么叫测交?学生回答:是用F1代与亲本的隐性类型杂交。目的是测定F1的基因型。设疑:用F1(YyRr)作母本和父本测交的试验结果怎样呢?请一位学生到黑板上仿照分离定律的测交验证模式，写出测交及其结果的遗传图解，其他同学那草稿纸写。教师指导:这是根据孟德尔对自由组合现象的解释。从理论上推导出来的结果，如果实验结果与理论推导相符，则说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论推导是错误的，实践才是检验真理的惟一标准。学生活动:阅读教材看P11表1－2，想一想预测与实验是否符合。孟德尔用F1作了测交实验，实验结果完全符合他的预想。证实了他理论推导的正确性。教师出示投影，比较测交结果，师生结论是:两种情况是相同的，这说明F1在形成配子时，不同对的基因是自由组合的。1、亲本：（F1种子）黄圆X绿皱设计：（YyRr）（yyrr）植株配子YRyRYryryr（1/4）（1/4）（1/4）（1/4）100%YyRryyRrYyrryyrr1/41/41/41/4黄圆、绿圆、黄皱绿皱1111测交后代实际：31272626（F1作母本）24222526（F1作父本）结论：测交有4种（1：1：1：1）的后代，说明F1产生4种（1：1：1：1）的配子，细胞二对遗传因子进行自由组合。(四)基因自由组合定律的实质学及时用，巩固所学知识共同总结，印象深刻。5/7(四)基因自由组合定律的实质(五)基因自由组合教师介绍:豌豆体细胞有7对同源染色体，控制颜色的基因(Y与y)位于第l对染色体上，控制形状的基因(R与r)位于第7对染色体上。学生活动:观看减数分裂多媒体课件。巩固在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，从而理解位于非同源染色体上的非等位基因之间的动态关系，即非等位基因的分离或组合是互不干扰的。设疑:如果在同一对同源染色体上的非等位基因能不能自由组合?学生展开热烈讨论。思考:在此图中哪些基因能自由组合?哪些不能自由组合?为什么?学生回答:YR与D或d能自由组合，yr与D或d能自由组合，Y不能与R或r组合，y不能与R或r组合。因为在减数分裂过程中，同源染色体要分离，等位基因也要分离，只有非同源染色体上的非等位基因才自由组合。设疑:基因的分离定律和自由组合定律有哪些区别和联系呢?教师出示投影表格，由学生讨论完成。基因的分离定律和自由组合定律的比较项目\规律分离定律自由组合定律研究的相对性状一对两对或两对以上等位基因数量及在染色体上的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对(或两对以上)等位基因分别位于不同的同源染色体上细胞学基础减数第一次分裂中同源染色体分离减数第一次分裂中非同源染色体自由组合遗传实质等位基因随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合联系分离定律是自由组合定律的基础(减数分裂中，同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离，而非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合)。(五)基因自由组合定律在实践中的应用教师讲述:基因自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中具有重要意义。在育种上，由于每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，该有多好。如果控制这些性状的基因分别位于不同的同源染色体上，基因的自由组合定律就能帮助我们实现这一美好愿望。教师出示投影:在水稻中，有芒(A)对无芒(a)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性，培养学生认真思考和合作精神；也让他们体会孟德尔的成功原因。学生踏实掌握概念，理解概念间的关系培养学生的备考意识6/7定律在实践中的应用(六)孟德尔获得成功的原因(七)基因自由组合定律的例题分析那么，AArr×aaRR能否培养出优良品种：无芒抗病水稻呢?怎么培育?学生活动:积极推演，由一学生到黑板上推演。发现F2代会出现无芒抗病水稻，但基因型有aaRR和aaRr两种。设疑:在上述两种基因型中，是否都可用在生产中呢?学生回答:只有能稳定遗传的aaRR才行。再问:怎样就得到纯种的aaRR呢?学生回答:需要对无芒抗病类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株，最后得到稳定遗传的无芒抗病的类型。学生思考下列问题:投影显示:*在一个家庭中，父亲是多指患者(由显性致病基因P控制)，母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)，问:父母的基因型分别是什么?学生活动:争先恐后推演(片刻)由一学生答出:父为PpDd，母亲为ppDd，而后全体学生都推出相应的结果，教师给予肯定并鼓励。提问:这对夫妇若再生一个孩子，又是怎样的情况呢?出现的可能性多大?学生活动:推演、得出结论:只患多指，只患先天聋哑；既患多指又患先天聋哑；表现型完全正常。可能性分别为:3/8；1/8；1/8；3/8。从上述例子师生共同归纳出:用自由组合定律能为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。(六)孟德尔获得成功的原因通过前面两个定律的学习，可知孟德尔成功的原因可归纳为四个方面:1.正确地选用了试验材料。2.由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。3.应用统计学方法对实验结果进行分析。4.科学地设计了试验的程序。通过对这一内容的学习，让学生懂得，任何一项科学成果的取得，不仅需要有坚韧的意志和持之以恒的探索精神，还需要有严谨求实的科学态度和正确的研究方法。(七)基因自由组合定律的例题分析通过教学使学生掌握解决遗传题的另一种方法---分枝法。具体步骤:1.对各对性状分别进行分析。2.子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。分枝法应用的理论依据:基因自由组合定律是建立在基因分离定律的基础之上的，研究更多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。7/7教师投影，显示题目:豌豆的高茎(D)对矮茎(d)是显性，红花(C)对白花(c)是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比是多少?教师讲解方法:1.先推出每对性状后代的比例：Dd×Dd→1DD∶2Dd∶ldd；Cc×Cc→1CC∶2Cc∶1cc2.后代基因型和表现型的比例是各对性状的比值相乘。总结：这节课我们重点学习了对自由组合现象解释的验证，基因自由