最新人教版高中生物必修二第一节《孟德尔豌豆杂交实验(一)》教学设计

最新人教版高中生物必修二第一节《孟德尔豌豆杂交实验(一)》教学设计 最新人教版高中生物必修二第一节《孟德尔豌豆杂交实验(一)》 教学设计 一、教学目标 1.知识目标 (1)孟德尔研究性状遗传的材料和方法(A:知道)。 (2)相对性状、显性性状、隐性性状、基因型、表现型、纯合子、杂合子、等位基因的 概念(C:理解)。 (3)一对相对性状的遗传实验及解释(C:理解)。 (4)测交法证明基因解释的正确性(C:理解)。 (5)基因的分离定律的实质及应用(D: 应用)。 2.能力目标 (1)通过从分离定律到实践的应用，从遗传现象上升为对分离定律的认识，训练学生演 绎、归纳的思维能力。 (2)通过遗传习的训练，使学生掌握应用分离定律解答遗传问题的技能技巧。 二、重点?实施 1.重点 (1)对分离现象的解释。 (2)基因分离定律的实质。 (3)基因分离定律在实践中的应用。 2.实施方案 (1)采用举例、挂图、投影等进行教学。 (2)联系所学知识，演绎归纳本节知识，从而掌握重点内容。 三、难点?突破策略 1.难点 * 对分离现象的解释 2.突破策略 (1)运用减数分裂图说明减数第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。 (2)出示有染色体的遗传图解进行讲解。 (3)应用遗传定律解题---典型引路，讲清思维方法，从而突破难点。 四、教具准备: 1(人工异花传粉示意图;2.豌豆各种相对性状挂图; 3.对分离现象解释示意图;4.投影仪;5.多媒体课件。 五、学法指导 首先，指导学生预习教材，并结合实际引起学生对该部分内容的学习兴趣。 其次，指导学生在教材中找疑点、难点，并鼓励学生在课堂上大胆问、勤思考，且做好 笔记。 再次，指导学生进行做题思维训练。 六、课时安排 3课时，讲课2课时，实验1课时(也可根据情况把实验内容在讲授课时进行)。 ---------------------------------------------------------------------------- 第一课时 [一]教学程序 导言 前面学习了遗传物质DNA及其基本单位--基因，知道它的复制使前后代保持连续性，它的表达使亲代和子代相似。那么，基因在传种接代过程中有没有一定的传递规律呢? 一、基因的分离定律 [二]教学目标达成过程 (一)孟德尔的豌豆杂交试验 学生活动:阅读教材P2-4 教师列出如下提纲:(投影显示) 1.了解孟德尔简历 2.孟德尔的试验研究方法是什么?选用什么材料?纯系亲本的杂交技术怎样进行? 在学生阅读、讨论的基础上，教师点拨: (1)兴趣是最好的老师，是动力。孟德尔的研究成果就是最好的例证; (2)孟德尔用避免外来花粉干扰的自花传粉、闭花授粉的豌豆纯合植株进行杂交试验，这是他成功的原因之一。 设疑:什么是杂交法? 教师出示人工异花传粉挂图，并与学生一起回忆:减数分裂、受精作用、胚珠发育成种子，直到萌发成幼苗的过程，从而理解杂交试验法。 教师最后强调:孟德尔在试验中发现豌豆一些品种之间具有易于区分的、稳定的性状，如茎的高与矮、种子形状的圆粒与皱粒。从而引出相对性状的概念。 学生阅读教材并讨论，最后归纳理解相对性状要从三点出发: (1)同种生物; (2)同一性状; (3)不同表现类型。 教师出示:豌豆相对性状的挂图。 学生观察后得出:不同品种的豌豆同时具有多对相对性状。 提问:在人体上存在哪些相对性状? (答:有耳垂和无耳垂，单眼皮和双眼皮，蓝眼和褐眼„„) 再提问:孟德尔开始是否对图示中所有相对性状同时分析呢? 学生回答:否。(这是孟德尔成功的又一重要原因) (二)一对相对性状的遗传试验 学生阅读教材P4,5。 教师出示挂图:高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验。 讲述:用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲 本进行杂交。无论正交还是反交，杂交后的第一代(简 称子一代，用F表示)总是高茎的。 1 提问:子一代为什么全是高茎;矮茎性状哪里去 了? 学生回答:(略) 讲述:带着这个疑问，我们看看孟德尔是怎样做 的。他让子一代高茎豌豆自交，得到的子二代植株中 既有高茎也有矮茎。 提问:子二代出现的两种性状，能提示我们什么? 学生回答:矮茎性状在子一代中并没有消失，只是 没有表现出来。 教师讲述:孟德尔把杂种子一代中显现出来的性 状，叫做显性性状，如高茎;把未显现出来的性状。叫隐性性状，如矮茎。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。 同时孟德尔对子二代两性状的株数进行了统计分析，他发现，在所得到的1064个子二代豌豆植株中，有787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3?l。请问学们注意这个比例。 设疑:豌豆的其他相对性状杂交情况如何呢? 教师出示:孟德尔做的豌豆杂交试验的结果投影。学生观察、比较，发现杂交子二代都出现了性状分离现象，且显性性状与隐性性状的数量比接近3?1，具有规律性。 [三]教学目标巩固 1.孟德尔杂交试验选用什么材料?为什么? 2.什么是相对性状?拟人为例举例子。 3.下列各组中属于相对性状的的是 ( ) A.狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛 C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮 答案:1.略 2.略 3.D [四]布置作业 1(P8练习题第一题。 2(纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非 甜玉米果穗上无甜玉米籽粒。原因是 ( ) A.甜是显性性状 B.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择 分析:纯种甜玉米和纯种非甜玉米之间相互授粉，甜玉米的果穗上全表现为非甜，说明非甜是显性性状，甜玉米的果穗上出现非甜籽粒也说明非甜是显性性状。 答案:C 3(玉米高秆对矮秆为显性。矮秆玉米用生长素处理后长成高秆，使其自交得到F植株是1( ) A.高矮之比是1?1 B.全是矮秆 C.高矮之比是3?1 D.全是高秆 :生长素作用于植物，促使细胞体积的增大引起植株快速生长，但不影响内部基因分析 组成，因此，用生长素处理后长成的高秆玉米仍然受隐性基因控制，自交后代不发生性状分离。 答案:B 总结 这节课要重点掌握孟德尔的一对相对性状的遗传试验，理解相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离等概念，掌握子二代的性状分离。 -------------------------------------------------------------------------- 第二课时 [一]教学程序 导言 上节课我们学习了孟德尔的一对相对性状的遗传试验。知道了什么是相对性状、显性性状、隐性性状及性状分离。 那么为什么子一代只出现显性性状，子二代出现性状分离且分离比都接近3?1。如何将这些在试验中得出的结果用一套理论来解释呢? 这就是我们今天将要学习和研究的内容。 [二]教学目标达成过程 (三)对分离现象的解释 提问:生物的性状是由什么控制的? 回答:基因。 学生活动:阅读教材P4。 教师讲述:在孟德尔当时的年代，生物学还没 有建立基因概念，孟德尔认为生物的性状是由遗 传因子(后改称为基因)控制的。显性性 状由显性基因控制，如高茎用大写字母D表示，隐 性性状是由隐性基因控制，如矮茎用小写字母d表 示，在生物的体细胞中，控制性状的基因是成对 的。 提问:DD或dd产生的配子是什么?通过哪种分 裂方式产生的? 学生回答:D或d，通过减数分裂。 教师讲述:由于基因D对d的显性作用，所以 F(Dd)只表现出高茎性状，而矮茎性状表现不出 1 来。 提问:F(Dd)自交时，可产生哪几种配子? l 学生回答:D和d两种数目相等的配子。 教师讲述:由于在受精时，雌雄配子随机结 合，F便可产生三种基因组合:DD、Dd、dd，且它 2 们的数量比为1?2?1。由于D对d的显性作用， F的性状表现有两种类型，高茎和矮茎，且数量比 2 为3?1。 学生活动:阅读教材P6，思考什么是纯合子? 什么是杂交子?它们在遗传中各有什么特点? 在学生讨论的基础上教师讲述:由相同基因 的配子结合成的合子发育成的个体，叫纯合子， 可稳定遗传(真实遗传)。 而由不同基因的配子结 合成的合子发育成的个体，叫杂合子，不能稳定遗传，后代会发生性状分离。 [四]巩固训练(投影显示) * 某水稻的基因型为Aa，让它连续自交，(从理论上讲F的基因型纯合体占总数的( ) 2 A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1 分析:P:AaF:l/4AA;2/4Aa;1/4aa，FF中只有1/2Aa自交产生1/2×1/2Aa，l12其余全部为纯合体。 答案:C 下面我们来做一个模拟小实验，来说明一下孟德尔假设推论出的上述几种基因组合及数 量比 是否正确。 (四)性状分离比的模拟实验 观察:教师将事先准备好的两个塑料小桶放 在讲桌上，向甲桶里分别放入两种颜色(并分别标 有D和d的小球各10个，代表雌配子)。向乙桶里分 别放人另两种颜色(分别标有D和d的小球各10个， 代表雄配子)。分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球 充分混合。 学生活动:请一位学生上讲台来抽取。第一次 从甲桶中取出D，从乙桶中取出d，结合为Dd，请 同学们。第二次抓取组合为dd，第三次组合 为Dd，第四次„„，第10次为Dd。 提问:随机抓取10次，请同学们统计结果，是 否出现三种基因组合，且基因组合比是否为1? 2?1? 回答:不是。 提问:如果连续抓取100次或更多次，情况又会 怎样呢? 学生回答:会越来越接近孟德尔的假设推论。 教师讲述:由这一模拟试验我们知道了随机事 件的概率是在数据越大的情况—下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计l0株是得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔 的假设推论是成立的。 (五)对分离现象解释的验证---测交法 孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正 确，又设计了另一个试验---测交试验。测交就 是让F与隐性纯合子杂交，这个方法可以用来测 1 定F的基因组成。 1 学生活动:上黑板写出测交的遗传图解。 提问:如何由测交来判断F的基因组成? 1 学生回答:测交后代如果出现两种基因组合,即F为杂合子，若后代只有一种基因组合，1 即F为纯合子。 1 教师讲述:孟德尔所做的测交试验结果，符合预期的设想，从而证明了F在形成配子时，1成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到了不同的配子中。 本世纪初，遗传学家通过大量的试验，才证实了基因位于染色体上，并且成对的基因正好位于一对同源染色体上，从而从本质上解释了性状分离现象。 (六)基因分离定律的实质 学生活动:看多媒体课件---减数分裂过程。 教师讲述:先掌握等位基因的概念。 遗传学上，把位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因，叫做等位基因。 在减数分裂中，同源染色体分离进入不同的配子中，那么同源染色体上的等位基因，也随着同源染色体的分离而进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。 学生活动:集体归纳。 分离定律的实质是:在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 [五]教学目标巩固 1(什么是纯合子，什么是杂合子，它们在遗传中各有什么特点? 2(基因分离定律的实质是什么? 3(一只杂合的白色公羊的精巢中的100万个初级精母细胞产生的全部精子中，含有隐性基因 的个数是 ( ) A.25万 B.50万 C.100万 D.200万 答案:1.略 2.略 3.D [六]布置作业 1(P8练习题第二题 2(用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔为9黑6黄，母鼠c产的 仔全为黑色。那么亲体a、b、c中为纯合体的是 ( ) A.b和c B.a和c C.a和b D.只有a 分析:据黄色公鼠a × 黑色母鼠c?后代全为黑色，则黄色为隐性性状，黑色为显性性状，黄色公鼠为纯合体，黑色母鼠c为显性纯合体。又据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配;后代中出现性状分离可知b为杂合体。 答案:B 3(一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，对这种现象最好的解 释是 ( ) A.3?1符合基因的分离定律 B.该遗传不符合基因的分离定律 C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性 D.单眼皮基因和双眼皮基因发生了互换 分析:椐题意双眼皮夫妇生出单眼皮孩子可知，双眼皮对单眼皮为显性，且这对夫妇都是单眼皮基因的携带者。由基因的分离定律可知，这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性，并且不同胎次互不影响。该遗传在后代数量较少的情况下，是完全可能出现上述比例的。它仍然符合基因的分离定律。 答案:C [七] 总结 这节课我们要重点掌握孟德尔分离定律中子代的基因组合及性状分离比，以及用来验证分离现象的测交试验，掌握分离定律的实质，理解纯合子、杂合子、等位基因等概念。 [附]性状分离比的模拟实验 1(实验目的 (1)理解等位基因在形成配子时发生分离、受精时雌、雄配子随机结合的过程。 (2)认识和理解基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系。 (3)认识杂种后代性状的分离比，为进一步学习基因分离规律的实质打下基础。 2(实验原理 进行有性生殖的生物，等位基因在减数分裂形成配子时会彼此分离，形成两种比例相等的配子。受精作用时，比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子随机结合，机会均等。随机结合的结果是后代的基因型有三种;其比为1:2:1，表现型有两种，其比为3:1。由于此实验直接用研究对象进行不可能，就用模型代替研究对象进行实验，模拟研究对象的实际情况，获得对研究对象的认识(此实验方法称模拟实验)。 3(实验材料 小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个或4种色彩小球各10个(球的大小要一致，质地要统一，手感要相同，并要有一定重量)。 4(实验方法与步骤 (1)分装、标记小球 取甲、乙两个小桶，每个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。甲桶上标记雌配子，乙桶上标记雄配子，甲桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雌配子;乙桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雄配子。 (2)混合小球 分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。 (3)随机取球 分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记录下两个小球的字母组合，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程。 (4)重复实验 将抓取的小球放回原来的小桶，摇动小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重复做50,100次(重复次数越多，模拟效果越好)。记录时，可将三种基因型写好，以后每抓一次，在不同基因型后以“正”字形式记录(如下表): 基因型 次数 总计 百分比 DD Dd dd (5)统计小球组合 统计小球组合为DD、Dd和dd的数量分别是多少，并记录下来。 (6)计算小球组合 计算小球组合为DD、Dd和dd之间的数量比值是多少，计算小球组合为DD和组合为dd的数量比值是多少，并记录下来。 (7)实验结论分析实验结果，在实验误差允许的范围内，得出合理的结论(可将全班每一小组结果综合统计，进行对比)。 5(注意事项 (1)选择小球大小要一致、质地要统一、抓摸时手感要相同，以避免人为误差。 (2)选择盛放小球的容器最好采用小桶或圆柱形容器，而不要采用方形容器，以便摇动小球时能充分混匀。 (3)桶内小球的数量必须相等，D、d基因的小球必须1:1，且每次抓出的两个小球必须统计后各自放回各自的小桶，以保证机率的准确。 (4)不要看着桶内的小球抓，要随机去摸，且顺便搅拌一下，以增大其随机性，用双手同时去两个桶内各抓一个。 (5)记录时，可先将DD、Dd、dd三种基因型按竖排先写好，然后每抓一次在不同基因型后以“正”字形式记录。 (6)每做完一次模拟实验，小球放回后要摇匀小球，然后再做下次模拟实验。 (7)建议实验时两人一组，互相配合，实验中一人抓球，一人记，记录者负责将小球放回原桶并摇匀小球。两人还可对换，交换操作。 (8)如果时间允许，每组可重复几次模拟实验。 (9)课代表可将全班每一小组的计算结果综合统计，这样全班的数据会更接近理论值。 (10)要明白双手同时各抓一个小球表示什么，它表示包含不同基因的雌雄配子结合是随机的。 (11)有时会连续出现几次相同基因型，这是正常的，只要随着抓摸次数的增多，就会 接近理论值。 第三课时 [一] 教学程序 导言 同学们上节课我们学习了孟德尔对分离现象的解释、验证以及基因分离定律的实质。 请回忆孟德尔做的纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交中，F出现几种基因组合及其比2 例，出现哪些性状，性状分离比分别是多少? 学生回答:三种,即DD?Dd?dd=1?2?1;高?矮=3?l。 [二] 教学目标达成过程 (七)基因型和表现型 学生活动:阅读教材P7，明确什么是基因型，什么是表现型，它们的关系怎样? 教师讲述:在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫做表现型,如豌豆的高茎和矮茎;把与表现型有关的基因组成叫做基因型，如:DD、Dd、dd。 思考:基因型相同,表现型是否就一定相同，表现型相同，基因型又如何呢? 学生展开热烈讨论，且七嘴八舌地回答，教师给予鼓励并讲述:生物体在整个发育过程中，不仅要受到内在因素基因的控制，还要受到外界环境条件的影响，如:水毛莨叶在空气中和水中就呈现两种不同的形态。因此，表现型是基因型与环境相互作用的结果。 (八)基因分离定律在实践中的应用 学生活动:阅读教材P7，通过阅读应明确“基因的分离定律是遗传学中最基本的规律”，它能正确解释生物界的某些遗传现象，而且能够预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率，这对于动植物育种实践和医学实践都具有重要的意义。 提问:什么叫杂交育种? 学生争先恐后回答:就是人们按照育种目标，选配亲本杂交，对杂交后代再进行选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种。 教师投影显示如下问题:小麦抗锈病的抗性是由显性基因控制的，在F中，表现为抗锈2病植株的基因型是什么?能否在生产中应用?若不能，怎么办? 学生思考、讨论、推演、最后得出结论:基因型有显性纯合和显性杂合两种情况，显性杂合在后代会发生性状分离，不能在生产中应用，必须让抗锈病的小麦植株继续自交，经过选择，淘汰由于性状分离出现的非抗锈病类型，获得稳定的抗病类型才行。 设疑:你是否知道哪些病属于人类遗传病吗? 学生回答:白化病、先天性聋哑、并指、色盲„„ 教师讲述:白化病是大家较熟悉的一种遗传病， 由于控制患病的基因是隐性基因，所以属于 隐性遗传病。 思考:如果双亲表现正常(均为杂合 子)，那么后代患白化病的概率是多少? 学生积极推算得出结果:1/4。 教师再介绍:人类遗传病并指其患病基因是显性基因，所以属于显性遗传病。 思考:如果双亲均患并指(均为杂合子)，那么后代患并指的概率是多少? 学生推算得出答案:3/4。 师生共同总结归纳:由以上两例，我们可以看出，在医学实践中，人们利用分离定律对遗传病的基因型和发病概率可以做出科学的推断。 提问:人类的ABO血型系统包括哪些血型? 学生不加思考回答:A型、B型、AB型、O型。 AB教师讲解:人类的ABO血型是由三个基因控制的，它们是I、I、i。但是对每个人来说， ABAB只可能有两个基因，其中I、I都对i为显性，而I和I之间无显性关系(共显性)。所以说人类的血型是遗传的，而且遵循分离定律。思考:母亲为O型，父亲为AB型，其子女可能是AB型吗? 学生动手推演得出结论:否。 教师讲述:依据分离定律推算，后代只可能是A型或B型，不可能出现AB型，所以目前常用血型鉴定法来进行亲子鉴定。 [三] 知识巩固(投影显示如下题目) 1.小李患白化病，但小李的父母及妹妹的表现型正常，问: (1)小李的妹妹携带白化病基因的可能性是多少? (2)如果小李的妹妹与一位白化病患者婚配，出生病孩的概率是多少? 请一位学生上黑板做，教师对学生答案做出判断。也可由其他学生进行补充，最后由教师对该题进行分析，让学生掌握分析这类题的方法。 分析:由于小李患白化病，所以小李的父亲和母亲均为携带者，小李的妹妹可能是正常纯合子，也可能是携带者，但已经知道她是表现型正常，所以小李妹妹携带隐性基因的概率为2/3。 小李的妹妹与白化病患者婚配，只有当小李妹妹是携带者时，生出1/2有病的孩子，又由于小李妹妹携带隐性基因的概率为2/3，所以出生病孩的几率是1/3。 2.一株基因型为Bb的玉米做母本，授以bb玉米植株的花粉，所结种子的种皮、胚、胚乳的基因型分别是什么? 学生思考、讨论并回答，教师鼓励。 分析:复习关于植物个体发育一节，可知种皮是由珠被发育而来，所以种皮的基因型与母本基因型相同，即Bb。胚是由受精卵发育而来，所以基因型是Bb或bb。胚乳是由受精极核发育而来，所以基因型是BBb或bbb。 (九)基因分离定律的解题方法---棋盘法 教师讲解:计算杂交组合的基因型及表现型，以及它们出现的概率时，通常用棋盘法，即将每一个亲本的配子放在一侧，注上各自的概率，然后，在棋盘的每一格中写出合子的基因型和表现型，每一格中合子的概率是两个配子概率的乘积。 银屏显示题目:番茄茎的有毛(H)对无毛(h)是显性。现有基因型为Hh和Hh的两个亲本杂交，问它们的后代可以产生哪几种表现型和基因型，这几种表现型和基因型的概率各是多少? 学生活动:根据棋盘式解题法积极推算，最后得出结果，见P26。(注:也可用雌雄配子交叉线图解进行) 。 [四] 教学目标巩固 1(—般人对苯硫脲感觉苦味是由基因B控制的，对其无味觉是由b控制的，称为味盲。有三 对夫妇，他们子女中味盲的比例各是25,、50,、100,，则这三对夫妇的基因型最可 能是 ( ) ?BB×BB ?bb×bb ?BB×bb ?Bb×Bb ?Bb×bb ?BB×Bb A.??? B.??? C.??? D.??? 答案:C 2(下面是对基因型与表现型关系的叙述，其中错误的是 ( ) A.表现型相同，基因型不一定相同 B.基因型相同，表现型不一定相同 C.在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同 D.在相同生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同 答案:C 3(有一对夫妇均为双眼皮，他们各自的父亲都是单眼皮。这一对夫妇生一个孩子为单眼皮的几率是 ( ) A.100, B.50, C.25, D.75, 答案:C [五] 布置作业 1(玉米幼苗的绿色(G)对白色(g)为显性，以杂合体自交产生的种子实验，其中400粒播在有光处，另400粒播在黑暗处，数日后种子萌发成幼苗，在黑暗处长出398株幼苗，全部白色;而在有光处长出396株幼苗中有298株绿色和98株白色幼苗，请分析出实验结果，并回答: (l)从理论上推断:杂合体自交产生的种子的基因型及其比例是 。 (2)所得幼苗从理论上讲表现型及比例是 。 (3)实验结果为什么不符合上述理论值? 。 (4)从上述实验结果说明生物的性状受 控制，同时又受 的影响。 答案:(1)GG?Gg?gg=1?2?1 (2)绿色?白色,3?1 (3)无光条件下，幼苗不能形成叶绿素而呈白色 (4)基因 环境条件 2(苯丙酮尿症(PKU)是由隐性基因a控制的，使得人体不能产生将苯丙酮转化为酪氨酸的酶，这种情况下苯丙酮在人体内含量较高，尿中可检出，可导致智力低下和易发生癫痫病。如果两个正常男女婚配，却生下一个有此病的男孩。请分析说明: (1)这对夫妇的基因型是 。 (2)男孩的基因型是 。 (3)若再生一个孩子，是正常女孩的可能性是 ，是有病男孩的可能性是 。 (4)这种情况往往是由于——婚配的情况下发生的。因此为了提高我国的人口素质，新婚姻法规定: 血亲，禁止结婚。 答案:(1)Aa × Aa (2)aa (3)3,8 l,8 (4)近亲 直系血亲和三代以内旁系。 第二节 孟德尔豌豆杂交实验(二) 一、教学目标 1.知识目标 (1)孟德尔两对相对性状的杂交试验(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，F中的性状分离比例(B: 识记)。 2 (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)。 2.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。 二、重点?实施方案 1.重点 (1)对自由组合现象的解释。 (2)基因的自由组合定律的实质。 (3)孟德尔获得成功的原因。 2.实施方案 (1)结合减数分裂过程精讲自由组合现象的解释及实质。 (2)使用挂图、投影、多媒体进行直观教学。 (3)使用进行归纳总结。 三、难点?突破策略 1.难点: 对自由组合现象的解释。 2.突破策略 (1)使用多媒体课件形象的体现由于非等位基因的自由组合导致性状的自由组合。 (2)应用概率知识让学生理解不同配子的随机组合，从而出现性状比例9?3?3?1。 四、教具准备: 1.豌豆杂交试验挂图;2.投影片;3.多媒体课件。 五、学法指导 本节内容与前面知识联系非常密切，在教学中指导学生边复习回忆所学内容，如减数分裂、生殖、发育、基因及基因对性状的控制等，边理解掌握孟德尔杂交试验现象及解释、测交验证、本质等，最终理解外在现象和内在本质相统—的观点，同时也为以后学习“生物的变异”打下扎实的理论基础。 六、课时安排 2课时 第一课时 [一] 教学程序 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。 [二] 教学目标达成过程 (一)两对相对性状的遗传试验 学生活动:阅读并分析教材P9。 教师列出如下讨论题纲: (1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行 实验的? (2)F代的表现型是什么?说明了什么问题? l (3)F代的表现型是什么?比值是多少?为什 2 么出现了两种新的性状? (4)分析每对性状的遗传是否遵循基因的分 离定律? 学生展开热烈的讨论并自由回答，教师不 忙于评判谁对谁错，出示挂图“黄色圆粒豌豆 和绿色皱粒豌豆的杂交试验”，对实验过程和 结果进行指导分析: (1)相对性状指同一生物同一性状的 不同表现类型，不能把黄与圆、绿与皱看 作相对性状。 (2)F代全为黄色圆粒，说明黄色对绿 l 色为显性，圆粒对皱粒为显性。 (3)F代有四种表现型:黄色圆粒、黄 2 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 2为9?3?3?l，恰是(3?1)的展开，表明 不同性状的组合是自由的、随机的。那么， 孟德尔是如何解释这一现象的呢? (二)对自由组合现象的解释 学生活动:阅读并分析教材P10。 教师列出如下讨论题纲: (1)孟德尔研究控制两对相对性状的基 因是位于一对还是两对同源染色体上? (2)孟德尔假设黄色圆粒和绿色皱粒两 纯种亲本的基因型是什么?推出F代的基因型是什么? l (3)F代在产生配子时，两对等位基因如何分配到配子中?产生几种配子类型? 1 (4)F代的基因型和表现型各是什么?数量比为多少? 2 学生讨论、总结归纳并争先恐后回答，教师给予肯定并鼓励。 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。 板图显示: 它们的配子分别是YR和yr，所以F的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以F代ll全部为黄色圆粒。 (2)F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1 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F产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们1 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。 学生活动:自己推演黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验分析图解，并归纳总结F2代的基因型和表现型的规律，由一学生上黑板完成，结果如下左图: 师生对F代进行归纳，得出这样的三角规律来。 2 a.四种表现型出现在各三角形中，如上右图: 黄色圆粒(Y—1)出现于最大的三角形的三角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr); 黄色皱粒(Y—rr)出现于次大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr); 绿色圆粒(yyR_)出现于第三大三角形的三个角上(yyRR、yyRr); 绿色皱粒(yyrr)出现于小三角形内(yyrr)。 b.基因型:九种基因型中的纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)与两对基因的杂合体(YyRr)各位于一对角线上，如下左图: 一对基因的杂合体以纯合体对角线为轴而对称，见上右图: c.九种基因型可作如下规律性的排列(用F中两对基因组合方式及比率相乘的方法得出2 如下结果)，每种基因型前的系数即为其比例 数，见下表: [三] 教学目标巩固 1(一个基因型为YyRr的精原细胞和一个 同样基因型的卵原细胞，按照自由组合定律遗 传，各能产生几种类型的精子和卵细胞( ) A.2种和1种 B.4种和4种 C.4种和1种 D.2种和2种 分析:由于一个精原细胞经减数分裂可产 生四个精子，其中两两精子的基因组成相同，而一个卵原细胞减数分裂只能产生一个卵细胞。 答案:A 2(在两对相对性状独立遗传的实验中，F2代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是( ) A.9,16和l,2 B.1,16和3,16 C.1,8和l,4 D.1,4和3,8 分析:F代里能稳定遗传意味是纯合体，共有4种，在16种组合里占1,4;重组型意味2 着是变异类型(与亲代不同的)，共有6种，在16种组合里占3,8。 答案:D [四] 布置作业 l(P12复习题，第一题 2(具有两对相对性状的植株个体杂交，按自由组合定律遗传，F只有一种表现型，那么F12 代出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的 ( ) A.1,16 B.2,16 C.3,16 D.4,16 答案:B 3(某生物体细胞中有3对同源染色体，经减数分裂产生的只含有父方染色体的配子占配子总 数的 ( ) A.l,2 B.1,4 C.1,6 D.1,8 答案:D 4(将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最 多有 ( ) A.3种 B.4种 C.6种 D.9种 答案:B 总结 本节课我们重点学习了孟德尔两对相对性状的遗传试验及对试验的解释，通过学习应该掌握子二代出现新性状是由于遗传过程中不同对基因之间发生了组合。应该对子二代中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接运用。 --------------------------------------------------------------------------- 第二课时 [一] 教学过程 导言 孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交，其F代只有一种表现型，F代出现四种表现12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。 [二] 教学目标达成过程 (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F代与亲本的 1 隐性类型杂交。目的是测定F的基因1 型。 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。 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 。 学生活动:阅读教材P10。孟德尔用F作了测 1 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。 设疑:用F(YyRr)作母本和父本测交的试验结 1 果怎样呢? 学生争先恐后推演，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F在形成配子时，不同对的基因是自由组1 合的。 (四)基因自由组合定律的实质 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。 教师出示投影，显示如图: 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 一对等位基因位于一对同两对(或两对以上)等位基因分别 染色体上的位置 源染色体上 位于不同的同源染色体上 减数第一次分裂中同源染减数第一次分裂中非同源染色体细胞学基础 色体分离 自由组合 等位基因随同源染色体的分非同源染色体上的非等位基因自遗传实质 开而分离 由组合 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 联系 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，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F代会出现无芒抗病水稻，但基因2 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。 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?1cc 2.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。 [三] 教学目标巩固 1(思考:基因自由组合定律的实质是什么? 2(对某植株进行测交，得到后代的基因型为Rrbb、RrBb，则该植株的基因型为 ( ) A.RRBb B.RrBb C.rrbb D.Rrbb 分析:既为测交，一方必为rrbb，去掉后代基因型中的rb，剩余Rb和RB，则另一亲本必为RRBb。 答案:A 3(基因型为AabbDD的个体自交后，其后代表现型的比例接近于 ( ) A.9?3?3?1 B.3?3?1?1 C.1?2?1 D.3?1 分析:(运用分枝法)Aa~Aa后代为3?1，bb×bb后代1种，DD×DD后代1种，所以亲本自交后表现型及比例为(3?1)×1×1=3?1 答案:D [四] 布置作业 1(P12复习题第2题。 ///2(某个生物体细胞内有3对同源染色体，其中A、B、C来自父方，A、B、C来自母方，通 过减数分裂产生的配子中，同时含有三个父方(或母方)染色体的配子占所有配子的 ( ) A.1,2 B.1,4 C.1,8 D.1,16 答案:C 3(人类中男人的秃头(S)对非秃头(s)是显性，女人在S基因为纯合时才为秃头。褐眼(B)对蓝 眼(b)为显性，现有秃头褐眼的男人和蓝眼非秃头的女人婚配，生下一个蓝眼秃头的女 儿和一个非秃头褐眼的儿子。 (1)这对夫妇的基因分别是 ， 。 (2)他们若生下一个非秃头褐眼的女儿基因型可能是 。 (3)他们新生的儿子与父亲，女儿与母亲具有相同基因型的几率分别是 和 。 (4)这个非秃头褐眼的儿子将来与一个蓝眼秃头的女子婚配，他们新生的子女可能的表 现型分别是 。若生一个秃头褐眼的儿子的几率是 。若连续生三个都是非秃 头蓝眼的女儿的几率是 。 答案:(1)SsBb Ssbb (2)SsBb或ssBb (3)1,4 1,4 (4)褐秃(儿)、蓝秃(儿)、褐非秃(女)、蓝非秃(女) 1,4 1,64 [五] 总结 这节课我们重点学习了对自由组合现象解释的验证，基因自由组合定律的实质以及在实践中的应用。通过学习应理解在生物遗传的过程中，由于非同源染色体的非等位基因的自由组合及不同基因类型的雌雄配子的随机组合，造成基因的重新组合，从而使后代的性状也发生重组，出现了新的类型，这种变异的原因就是基因重组。实践上，我们可以让位于不同的同源染色体上的非等位基因所控制的优良性状重组，以培养优良品种，也可以对家系中两种遗传病同时发病的情况进行分析，并且能推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，它的理论基础就是基因的自由组合定律。