《遗传与进化》教案《1.2孟德尔的豌豆杂交实验(二)》

1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：阐明孟德尔的两对相对性状的杂交试验及自由组合定律；说出基因型、表现型和等位基因的含义；能力目标：分析孟德尔获得成功的原因；教学重点：对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律；分析孟德尔获得成功的原因；教学难点：对自由组合现象的解释；教学方法：教师讲述、归纳推理与学生讨论相结合；教学准备：多媒体电子课件；课时安排：3课时；教学过程：第1课时一复习提问请分析以下两个遗传试验：①豌豆粒色试验②豌豆粒形试验P黄色X绿色P圆形X皱形↓↓F1黄色F1圆形F2F21、说出两对相对性状的显隐性关系2、写出F2性状表现情况（①F1黄色豌豆自交产生两种表现型：黄色和绿色，比例为：3：1。②F1圆形豌豆自交产生F2有两种类型：圆粒和皱粒，比例为3：1。）二引入：孟德尔注意到，花园里的豌豆植株，有黄色圆粒，也有绿色皱粒。要是你看到这现象，会怎样想呢？孟德尔想：①决定子叶颜色的遗传因子，对决定种子形状的遗传因子是否有影响？②黄色豌豆一定是饱满的吗，二者是否由同一遗传因子控制呢？分离定律研究的是一对相对性状。那么如果研究两对或两队以上相对性状，应该怎么办呢？这就是我们今天要开始学习的——自由组合定律。三孟德尔的两对相对性状的遗传试验：孟德尔的基因分离定律是在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的。那么，豌豆的相对性状很多，如果同一植株有两对或两对以上的纯合亲本性状，如：豌豆的黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状，将同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放到一起来研究它们杂交后的情况的话，会出现什么样的现象？它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了关于两对相对性状的遗传试验，产生F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色个性化教学：2皱粒，还产生了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒108粒、黄色皱粒101粒、绿色皱粒32粒。这四种表现型的数量比接近9：3：3：1。四对自由组合现象的解释：1、提问：为什么会出现以上这样的结果呢？请同学们以四人小组的形式围绕以下几个问题进行讨论。（教师组织学习小组讨论，并分析问题，指定小组长回答问题。）提问：1、这一试验结果是否符合基因分离定律？方法：从一对性状（粒色、粒形）入手，看实验结果是否符合分离规律：粒色：黄色：315＋101＝416绿色：108＋32＝140黄色：绿色接近于3：1粒形：圆粒：315＋108＝423皱粒：101＋32＝133圆粒：皱粒接近于3：1总结：由此可见，从一对性状的角度去衡量这一试验是符合分离定律的。提问：2、新性状是真正的新性状吗？它又是如何产生的呢？通过对上述遗传实验的分析，在F2不仅出现了与亲本性状相同的后代，而且出现了两个新组合的形状：黄色皱粒和绿色圆粒，并且两对相对性状的分离比接近3：1。这说明什么问题？总结：这表明在F１形成配子后，配子在组合上发生了自由配对的现象。两对相对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰，各自独立的。由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。2、教师强调:(1)黄色圆粒和绿色皱粒这两对相对性状是由两对等位基因控制的，这两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上，其中用Y表示黄色，y表示绿色；R表示圆粒，r表示皱粒。因此，两亲本的基因型分别为：YYRR和yyrr。它们的配子分别是YR和yr，所以Fl的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以Fl代全部为黄色圆粒。(2)F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，孟德尔认为与此同时，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合。教师使用多媒体课件，让学生在动态中理解等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立的、互不干扰的。所以F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于l∶1∶1∶l。(3)受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，其中基因型有9种，表现型有4种。3五小结本节课主要内容并布置作业画出以纯合黄色皱粒豌豆为母本和纯合绿色圆粒豌豆为父本的杂交试验的遗传图解，并分析F2中纯合子、杂合子所占比例。板书设计第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、两对相对性状的杂交实验：P：黄色圆粒×绿色皱粒↓F1：黄色圆粒↓F2：黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒315108101329︰3︰3︰1二、对自由组现象的解释不同对的遗传因子的分离是互不干扰，各自独立的。导致不同的相对性状的性状分离也是互不干扰，各自独立的因而两对性状之间在遗传的过程中表现出随机组合现象―――――――――――――――――――――――――――――――――教学反思：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第2课时一问题讨论1、在两对相对性状的杂交实验中，F1种子的种皮和胚的遗传因子组成各是什么？2、写出下列豌豆的基因组成：黄色皱粒、绿色圆粒3、F1产生的雄配子数与雌配子数相等吗？二介绍几个重点概念1、等位基因和非等位基因、相同基因：位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因互称为等位基因，如Y与y之外的称相同基因（Y与Y,或r与r）或非等位基因（如R与d）2、表现型：生物个体所表现出来的性状3、基因型：与表现型有关的基因组成三归纳小结：F1自交后代即F2的组合情况1、有4种表现型双显：一显一隐：一隐一显：双隐＝9：3：3：142、有9种基因型纯合子：有4种，各占1/16：YYRR、YYrr、yyRR、yyrr杂合子：有5种，其中双杂有1种，占4/16：YyRr其中单杂有4种，各占2/16：YYRr、yyRr、YyRR、Yyrr四对自由组合现象解释的验证：1、学生活动：讨论设计测交实验并预期实验结果2、教师小结学生设计情况测交：选用双隐性植株与F1杂交，就是因为双隐性个体只产生一种隐性（yr）配子。1）产生的后代的种类就是F1产生配子的种类；2）由于yr配子不会影响F1所产生配子对性状的控制，所以根据测交后代的表现型可以推测F1配子的基因型；3）测交后代的比例也就是F1产生的配子的比例。五自由组合定律的概念和实质引导学生分析，分离定律及自由组合定律是发生在减数分裂产生配子的时候，关键是学会如何从亲本的基因型来判断其配子的种类。六孟德尔遗传规律的再发现1900年，三位科学教分别重新发现了孟德尔的工作七小结并布置课后作业教材后面的练习题板书设计：三、对分离现象的解释1、F1产生4种雄配子和四种雌配子：YR、Yr、yR、yr2、F2有4种表现型双显：一显一隐：一隐一显：双隐＝9：3：3：1有9种基因型纯合子：有4种，各占1/16：YYRR、YYrr、yyRR、yyrr杂合子：有5种，其中双杂有1种，占4/16：YyRr其中单杂有4种，各占2/16：YYRr、yyRr、YyRR、Yyrr四、对自由组合现象解释的验证测交实验：YyRr×yyrr五、自由组合定律等位基因分离，非等位基因自由组合P（亲本）配子YyRrYR、Yr、yR、yr-----------------------------------------------------------------教学反思：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5第3课时一思考与讨论1、当亲本为YyRr×yyRr时，求子代表现型及基因型。2、将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb玉米的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最多有多少种？两学生上台写出推算过程及结果，其余学生在台下推算教师点评二、基因自由组合定律在实践中的应用1、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。2、教师出示投影:例1：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，那么，AArr×aaRR能否培养出优良品种：无芒抗病水稻呢?怎么培育?1）、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。2）、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。3）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。3、学生思考下列问题:投影显示:例2：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?1）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。2）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。三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。教师投影，显示题目:例3：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6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。见下图:答案:DdCcXDdCc，子代基因型和它们的数量比是1DDCC∶2DDCc∶1DDcc∶2DdCC∶4DdCc∶2Ddcc∶1ddCC；2ddCc∶1ddcc。子代表现型和它们的数量比是：9高茎红花：3高茎白花；3矮茎红花：l矮茎白花。注意：