2孟德尔的豌豆杂交实验二教学设计教案.docx
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2孟德尔的豌豆杂交实验二教学设计教案
-CAL-FENGHAI-（2020YEAR-YICAI）_JINGBIAN
2-孟德尔的豌豆杂交实验
（二）-教学设计-教案
教学准备
1. 教学目标
知识目标：
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律
2.说出基因型、表现型和等位基因的含义。
情感态度与价值观：
分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
能力目标：
1、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解
2、对自由组合现象解释的验证――测交试验及其图解
2. 教学重点/难点
教学重点：
1、对自由组合现象的解释。
[来源:
Z§xx§k.Com][来源:
学.科.网Z.X.X.K]
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：
1、对自由组合现象的解释。
3. 教学用具
多媒体
4. 标签
生物,教案
教学过程
引言：
通过上一节课的学习，我们了解了基因的分离定律。
下面请同学们共同回忆以下几个问题：
提问：
基因分离定律的实质是什么？
（回答：
基因分离定律是：
在杂合体的细胞中，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，分别进入两个配子中，独立地随配于遗传给后代。
）
提问：
请同学们分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传实验：
（回答：
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、基因的自由组合定律
讲述：
1．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，我们将同时具有黄色、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，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的：
孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交，无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。
以后，孟德尔又让F１植株进行自交，产生F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，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、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。
这四种表现型的数量比接近9：
3：
3：
1。
2．对自由组合现象的解释：
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：
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
（回答：
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：
新组合的性状是如何产生的呢（引导学生思考。
）
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？
（回答：
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。
）
讲述：
对，这表明两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。
从实验结果来看，在F2中：
粒色：
黄色：
3/4 粒形：
圆形：
3/4
绿色：
1/4 皱形：
1/4
也就是说，在3/4的黄色种子中，其中应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的。
反过来也一样，即在3／4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的；有1/4是绿色的。
在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。
两对性状结合起来应该是556粒种子应出现的性状
黄色圆粒：
3／4x3/4＝9／16 556x9／16＝313
黄色皱粒：
3／4xl／4＝3／16556x3／16＝104
绿色圆粒：
1／4x3／4＝3／16 556x3／16＝104
绿色皱粒：
1／4xl／4＝1／16556xl／16＝34
杂交实验的结果也正是如此，在556粒种子中，黄色圆粒315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正好接近：
9／16：
3／16：
3／16：
1／16，即：
9：
3：
3：
1。
根据以上分析，请同学们看书：
P30以上数据表明……至P31第二自然段结束。
讲述：
孟德尔假设豌豆的粒色和粒形分别由一对等位基因控制，即黄色和绿色分别由Y和y控制）圆粒和皱粒分别由R和r控制，思考以下几个问题：
提问：
根据子一代的表现型，能否说明亲本的显隐性关系？
（回答：
由于子一代表现为黄色圆粒，说明亲本中黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。
）
提问：
两个亲本的基因型如何表示？
（回答：
纯种黄色圆粒的基因型为YYRR；纯种绿色皱粒的基因型为yyrr）
提问：
两个亲本产生配子的情况如何？
F１的基因型是什么？
（回答：
根据减数分裂的原理，YYRR产生的配子为YR，yyrr产生的配子为yr。
F１的基因型为YyRr。
）
提问：
F１形成配子时，各等位基因之间的分离是互不干扰的，在形成配子时，不同对的非等位基因表现为随机结合。
请同学们思考F１产生的雌雄配子各几种比例如何
（回答：
F１产生的雌雄配子各四种，即YR、Yr、yR、yr，比例为：
1：
l：
l：
1。
）
讲述：
关于杂种F１产生配子的种类和比例是发生自由组合的根本原因，也是这节课的难点。
现在我们一起来分析F１产生配子的过程。
杂种F１（YyRr）在减数分裂形成配子时，等位基因Y和y、R和r会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中。
F１基因型 等位基因分离 非等位基因之间自由组合
由于Y与R和r组合的几率相同，R与Y和y组合的几率也相同，所以四种配子的数量相同。
提问：
杂种F１形成配子后，受精时雌雄配子是如何随机组合的？
请同学们思考F１的配子结合的方式有多少种？
（回答：
结合方式有16种。
）
提问：
以上结合方式中；共有几种基因型、几种表现型？
（回答：
有九种基因型、四种表现型，表现型数量比接近于9：
3：
3：
1。
）
小结：
盂德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律。
揭示出了遗传的第二个规律——自由组合定律。
在揭示这一规律时，他不仅很准确地把握住了两对相对性状的显隐性特点，进行了杂交试验。
并在产生F１后，对F１进行自交，分析出因为在减数分裂形成配子时，各产生了4种雌雄配子，由于雌雄配子的自由组合，才在F２中出现了新组合性状这一规律。
巩固：
1．用结白色扁形果实（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能够培养出只有一种显性性状的南瓜你能推算出具有一种显性性状南瓜的概率是多少
2．具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因的自由组合定律，F２出现的性状中：
1）能够稳定遗传的个体数占总数的 。
2）与F１性状不同的个体数占总数的 。
3．对自由组合现象解释的验证
讲述：
测交时，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。
测交的结果是产生了4种后代：
黄色圆粒。
绿色圆粒。
绿色皱粒、黄色皱粒，并且它们数量基本相同。
即4种表现型的数量比接近1：
1：
l：
1。
另外，测交时要进行正反交，目的是要说明F1既能产生4种雄配子，又能产生4种雌配子。
从而证实了F1在形成配子时，不同对等位基因是自由组合。
4．基因自由组合定律的实质
讲述：
孟德尔的杂交试验从实践的角度论证了自由组合定律的存在和规律，现在，我们从现代遗传学的角度去解释这一规律。
请同学们看图思考：
提问：
孟德尔所说的两对基因是指什么？
（回答：
位于1、2号同源染色体上的Y和y及位于3、4号的另一对同源染色体上的R和r）
提问：
1号染色体上的Y基因的非等位基因是那些基因？
（回答：
3、4号染色体上的R和r）
提问：
非同源染色体上的非等位基因在形成配于时的结合方式是什么？
（回答：
自由组合。
）
提问：
这种非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在哪一过程中？
（回答：
发生在细胞减数分裂形成配子时。
）
提问：
基因自由组合定律的实质是什么？
（回答：
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合）
5．基因自由组合定律在实践中的应用
讲述：
基因的自由组合定律为我们的动，植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。
例如：
水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。
其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。
现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。
请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
学生用练习本计算，得出结论：
根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
提问：
我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
（回答：
不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状的分离。
）
提问：
如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（回答：
要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型。
）
讲述：
在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。
并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。
这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。
例如：
在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？
提问：
这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（回答：
首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。
加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：
PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：
ppDd。
）
提问：
根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么其子女中可能出现的表现型有几种
（回答：
其母亲可能出现的配子类型为：
pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。
）他们的后代可能出现的表现型有4种：
只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd。
）
小结：
由上面的例子可以看出，孟德尔发现的这两个遗传规律对于我们人类认识自然，了解人类自己有多么重要的意义。
尤其在当前，我们正处于一个新世纪的开始，如何解决好我们国家发展过程中提高粮食产量，提高人口素质，特别是在计划生育政策下，进行优生优育等很多问题都有待我们利用我们所学到的遗传学知识去研究、去解决。
在今后的工作中我们将面临众多的课题，这不仅需要我们掌握好现代科学知识，而且，要学习孟德尔的科学精神。
6．孟德尔获得成功的原因
讲述：
我们都知道，孟德尔并不是进行遗传学研究的第一人，在孟德尔之前，有不少学者都做过动植物的杂交试验，试图发现这其中的规律，但都未总结出规律来。
孟德尔却以他的科学精神和科学方法发现了遗传的两大规律。
提问：
为什么孟德尔会取得这么大的成果呢？
我们从中应该得到那些启示呢？
请同学们看书P32至课文结束，进行小组讨论，并进行总结。
（回答：
1．科学的方法：
1）正确地选择了实验材料。
2）在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法（由单一因素到多因素的研究方法）。
3）科学设计了试验程序。
2．科学的态度和精神
在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理试验结果。
）
小结：
孟德尔试验的成功给了我们以很大的启示，即进行科学实验必须具备的几点精神：
1．科学的工作态度和方法：
采取循序渐进的方法，由简单到复杂；并注意观察试验现象，不放过任何一个试验现象。
2．运用先进的科学成果，如孟德尔首先将统计学的方法用于生物实验的分析。
3．科学地选择试验的材料。
4．有一整套的科学工作的方法和程序。
课堂小结
本节内容从问题探讨――奶牛的产奶和生长速率引入对两对相对性状的讨论。
在教学内容的安排上，按照科学发现过程的顺序来构建框架体系，即按孟德尔的实验过程，由表象到实质，层层深入地展开讨论。
强调了科学史和科学研究方法的教育，即让学生亲历科学家的探索过程，从浓郁的历史感中获取科学知识和对科学方法的领悟。
教材一开始就从“一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢”
展开对两对相对性状的讨论。
在内容的表述注重建立一对性状与两对性状的联系，单独分析粒形与粒色遗传现象，并在旁栏思考题中从数学角度引导学生建立两者之间的联系。
在遗传图解中运用了棋盘法与分枝法对自由组合定律进行解释和验证。
在讲述两大遗传定律后，利用思考与讨论“孟德尔获得成功的原因”，引发学生自己总结孟德尔获得成功的原因，突出了本章教材的主旨－－领悟科学方法，提高科学探究能力。
本节的内容与第2章“基因和染色体的关系”、第5章“基因的突变及其他变异”、第6章“从杂交育种到基因工程”、第7章“现代生物进化理论”有紧密的联系。
《孟德尔的的豌豆杂交实验
（二）》是学生在学习《孟德尔豌豆杂交实验
（一）》的基础上再一次沿着科学家的实验历程，由现象到本质，由简单（1对）到复杂（多对）,层层深入地展开讨论，又一次领略科学探究方法——假说演绎法，对提高学生自主探究能力有重要作用。
本节课是学习《减数分裂与受精作用》的重要基础，并为后续学习生物变异和进化奠定基础，因此它不仅是本章重点，更是整个模块的重点内容。
课后习题
其中哪两个图代表的生物的杂交可得到两种表现型、六种基因型（）
A．图1、图4 B．图3、图4
C．图2、图3 D．图1、图2
答案：
D
解析：
一对杂交组合应为一对杂合子杂交得3种基因型、2种表现型；另一对杂交组合应为显性纯合子与杂合子相交得2种基因型、1种表现型。
4．蚕的黄色茧（Y）对白色茧（y）是显性，抑制黄色出现的基因（Ⅰ）对黄色出现的基因（ⅰ）是显性。
现用杂合白色茧（IiYy）蚕相互交配，后代中白色茧与黄色茧的分离比是（）
A．3∶1 B．13∶3
C．1∶1 D．15∶1
答案：
B
解析：
子代基因型之中，只有iiY_才能表现为黄色，其几率为×＝。
5．决定小鼠毛色为黑（B）/褐（b）色、有（s）/无（S）白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
基因型为BsSs的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是（）
A．1/16 B．3/16
C．7/16 D．9/16
答案：
B
解析：
本题主要考查基因自由组合定律的应用。
基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代表现型比为9∶3∶3∶1，其中黑色有白斑小鼠（基因型为B_ss）的比例为3/16。
板书
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验
（二）
一、两对相对性状的遗传遗传实验
二、对自由组合现象的解释
F2代中结合方式16种，遗传因子组合形式9种，性状表现4种，比例为9∶3∶3∶1。
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