人教版高中生物必修二《孟德爾的豌豆雜交實驗》教學

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1、孟德爾的豌豆雜交實驗 教學目標 知識與技能 1-闡 明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合規(guī)律。 2.說出基 因型、 表現(xiàn)型和尊 位基因 的含義。 2、 據(jù)與方法 H 在對兩對相對性狀遺傳結(jié)果進行分析時，讓學生嘗試通過演線推理的方法對兩 對相對 性狀的遺傳規(guī)律進行解釋分析，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力 O 2.運用數(shù)學的方法 解決遺傳中的概率，比率等問題（交叉相乘法）。 3、 情層、態(tài)度與價 11 觀 認同孟德爾的敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐，以及嚴謹、求實的科學態(tài)度和科學 椿袖 & 教學重點 1 ?對自由組合現(xiàn)象的解釋，闡明自由組合定律。 2 ?用交叉相乘法，

2、解析孟德爾二對相對性狀實驗結(jié)果中的規(guī)律。 教學難點 交叉相乘法的應用。 課時安排 3 課時。 教學過程 第一課時 一、導入新課 前面我們學習的是一對相對性狀的遺傳規(guī)律，而在實際情況中，生物的性 狀是多方面的，復雜的，當生物的多種性狀綜合起來的時候其遺傳又有什么規(guī) 律呢 ? 、新課教學 以“問題探討”引入 止表 提示：可以通過水稻雜交育種等實例，使學生自然地認識到任何生物都不 現(xiàn)一種性狀，后代表現(xiàn)的特征可以是兩個親本性狀組合的結(jié)果。進一步思 考討論，雙 親的性狀是遵循什么規(guī)律進行組合、傳遞給后代的？在育種實踐中 如何獲得所需的性 狀組合？ （一）二對相對性狀的

3、雜交實驗 1.實驗現(xiàn)象（參考P9圖1-7） （1）雜交P :黃色、圓粒X綠色、皺粒 （種子）（種子） （植株）（植株） F1：（受精卵） 黃色、圓粒 （種子、100% （2） F1自交：黃色、圓粒（種子時的 F1） （即：黃、匱 黃、圓） 同植株卵子精子 F2:種子 黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒 315 108 102 32 (? 9: 3 : 3 : 1) 2.數(shù)據(jù)分析 1 ）分析每對性狀的 F2: ① 粒色：黃 / 綠 =315+101/108+32 " 3 : 1 ② 粒形：圓 / 皺 =315+108/101+32 "

4、3 : 1 （ 2）結(jié)論：每對相對性狀的遺傳仍遵循分離定律；兩對相對性狀遺傳 , 遺傳因子互不干擾。 （二）對自由組合現(xiàn)象的解釋 1 ?雜交：純黃、圓 X 綠、皺 P 基因型（ YYRR （ yyrr ） 配子： YR yr F1 ： YyRr （黃色圓?！N子） 2 . F1 植株自交 ' F1 配子：早 YR yR Yr yr （每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳 含 1/4 1/4 1/4 1/4 因子可以自由組合） YR yR Yr Yr （每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合） F2： YR (1/4 ) yR (

5、1/4 ) Yr (1/4 ) yr (1/4 ) YR( 1/4 ) YYRR YyRR YYRr YyRr yR (1/4) YyRR yyRR YyRr yyRr Yr (1/4) YYRr YyRr YYrr Yyrr yr (1/4) YyRr yyRr Yyrr yyrr F2遺傳因子組成則有： 1YYRR 2YYR : : IYYrr : 2YyRR ： 4YyRr: 2Yyrr : IyyRr : 2yyRr : Iyyrr 性狀表現(xiàn)為4種：黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒，它們之間 的數(shù) 量比是9 : 3 : 3

6、: 1 (參考教材P10圖1-8 )。 提示：從數(shù)學角度看，(3 : 1) 2的展開式為9: 3: 3: 1,即9: 3: 3: 1的比例可以表示為兩個3 : 1的乘積。對于兩對相對性狀的遺傳結(jié)果，如果對 每一對性狀進行單獨的分析，如單純考慮圓和皺或黃和綠一對相對性狀遺傳時， 其 性狀的數(shù)量比是圓粒：皺粒 =(315+108 ) : ( 101+32) =3 : 1;黃色：綠色= (315+101 ) : ( 108+32 ) =3 : 1。即每對性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無 疑說明兩對相對性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積，即 9: 3 : 3 : 1 來自于(

7、3 : 1) 2 (三)對自由組合現(xiàn)象解薛的驗證 1.親本：種子〉黃圓X綠細 YyRr Yyrr 1/4 1/4 1/4 1/4 黃圓 綠圓黃細綠皺 1 1 測交后代實際：31 27 24 22 1 1 26 26 (F］作母 25 本)26作父本) 結(jié)論：測交有4種(1: 1: 1:"后代，說明Fi產(chǎn)生4種(1: 1: 1: I)配子，細 胞中的二對遺傳因子避行自由組合。如何設計測交實殮 的丈蝮結(jié)果八具后代比例 八1= 1 : 1 : 1) ? (F1和除性純合子即噸雜交 情分析測交實驗 第二課時 （四）自由組合定律 在分離規(guī)律的基礎之上，加

8、上“決定不同相對性狀的遺傳因子自由組合” 分離定律與自由組合定律的聯(lián)系和區(qū)別： 分離定律 自由組合定律 研究對象 一對相對性狀 兩對及兩對以上相 對性狀 等位基因 一對 兩對及兩對以上 等位基因與染 色體的關系 位于一對同源染色 體上 分別位于兩對及兩 對以上的同源染色體上 細胞學基礎 減I后期同源染色 體彼此分離 減I后期非同源染 色體自由組合 續(xù)上表 遺傳實質(zhì) 雜合子的細胞中，位 于一對同源染色體上的 等位基因具有一定的獨 立性。Fi形成配子時，等 位基因隨同源染色體的 分開而分離，分別進入到 兩個配子中，獨立地隨配

9、 子遺傳給后代 位于非同源染色體 上的非等位基因的分離 與組合是互不干擾的。 在減數(shù)分裂形成配子 時，同源染色體上的等 位基因彼此分離，非同 源染色體上的非等位基 因自由組合  傳 表 現(xiàn) 遺Fi配子類型 及比例 2 種，（1 : 1） 22 或 2n 種，（1 : 1） n Fi配子組合 數(shù) 4種 42或4n種 Fi測交結(jié)果 2 種，（1 : 1） 22 種，（1: 1）2 或 2n種， （1: 1） n F2基因型 3 種，（1: 2: 1） 32 種，（1： 2: 1） 2或3n種， （1: 2: 1） n F2表現(xiàn)型 2 種

10、，（3: 1） 22種，（3: 1） 2或 2n種， （3: 1） n 聯(lián)系 在減數(shù)分裂形成配子時，兩個定律同時發(fā)生， 在 同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染 色體 上的非等位基因自由組合，分離定律是自由組 合定律 的基礎，自由組合定律是分離定律的延伸和 發(fā)展 （五）孟德爾實驗方法的啟示 引導學生思考孟德爾為什么能夠取得成功呢 ？ 思考與討論：孟德爾獲得成功的原因。 學生閱讀教材P11相關內(nèi)容，共同討論回答討論題，明確科學研究的過程 般包括：觀察T分析T提出問題T假設T求證等階段 提示： 1 ．豌豆適于作雜交實驗材料的優(yōu)點有：（ 1）具有穩(wěn)定的易于區(qū)分 的

11、 相對性狀；（ 2）豌豆嚴格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交 獲得雜 合子；（ 3）花比較大，易于做人工雜交實驗。孟德爾正是因為選用了豌 豆做雜交實 驗，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律， 才能對遺傳實驗結(jié) 果進行量化統(tǒng)計，所以科學地選擇實驗材料是科學研究取得 成功的重要保障之一。 2．如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數(shù)學統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)遺傳 規(guī) 律，因為如果研究 n 對相對性狀，將會有 2n 個性狀組合，這是很難統(tǒng)計的， 也很難 從數(shù)學統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交 實驗中留下的 經(jīng)驗與教訓，孟德爾恰恰借鑒了前人

12、的遺傳研究經(jīng)驗，改變實驗 方法，從簡單到復雜 地進行觀察、統(tǒng)計、分析實驗結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出 假說、實驗驗證、得出結(jié) 論。 3．很難。因為通過統(tǒng)計，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定 數(shù)學 比例，這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學概率， 也適用于生 物遺傳的研究，從而將數(shù)學的方法引入對遺傳實驗結(jié)果的處理和分 析。 4．作為一種正確的假說，不僅要解釋已有的實驗結(jié)果，還應該能夠預測另 一些 實驗結(jié)果?？蓞⒖冀炭茣鴮Α凹僬f—演繹法”的解釋。 5．（ 1 ）扎實的知識基礎和對科學的熱愛。孟德爾在維也納大學進修學習 時， 通過對自然科學的學習，使他具有“生

13、物類型是可變的，可以通過雜交產(chǎn) 生新的生物 類型”進化思想。同時孟德爾還學習數(shù)學，使他受到“數(shù)學方法可 以應用于各門自然 科學之中”的思想影響，產(chǎn)生應用數(shù)學方法解決遺傳學問題 的想法，使孟德爾成為第 一個認識到概率原理能用于預測遺傳雜交實驗結(jié)果的 科學家。 設計 2）嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設，然后 實驗驗證假設的研究方法。 （ 3）勤于實踐。進行了 8 年的研究，統(tǒng)計分析。 （ 4）敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。提出了“顆粒性遺傳”的思想。 總結(jié)： 1 ?選材準確——自花傳粉中閉花傳粉的自然純種豌豆。 ① 人工傳粉雜交后可避免外來花粉干擾，結(jié)果可靠。 ②

14、豌豆有多對易于區(qū)分的相對性狀（圖-矮；圓粒-皺粒）。 2 ?研究方法恰當一一先對一對相對性狀進行遺傳研究，后對多對相對性狀 研究，設計測交實驗進行驗證。 3．利用統(tǒng)計學進行分析。 （六）孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn) 1866 年，孟德爾將研究結(jié)果整理成論文發(fā)表，遺憾的是，這一重要成果卻 沒有引起人們的重視，一直沉寂了 30 多年。 1900 年，荷蘭植物學家德 ? 費里斯、 德國植物學家科倫斯、奧地利植物學家切爾馬克，分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的工 作。孟 德爾被世人公認為“遺傳學之父”。 1909 年，丹麥生物學家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名 現(xiàn)型、 字，叫做“基因

15、”，并且提出了表現(xiàn)型和基因型的概念。教師講解基因型、表 等位基因等相關概念，總結(jié)基因型與表現(xiàn)型的關系。表現(xiàn)型是基因型的 表現(xiàn)形式，基因型是表現(xiàn)型的內(nèi)在因素。表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同；基 因型相 同，表現(xiàn)型也不一定相同。即表現(xiàn)型二基因型 +環(huán)境條件。 習題指導：最后指導學生認真做教材 P12 拓展題，通過此題教給學生解遺 傳題 的思路，歸納如下： 1 ?凡表現(xiàn)型為顯性性狀，基因型可寫出一半來，如黃色豌豆可寫成 Y_的形 式, 另一個基因待定； 2．凡表現(xiàn)型為隱性性狀，可直接寫出其基因型，如綠色豌豆直接寫成 yy； 3．把兩對相對性狀分解為一對、一對來考慮，使問題簡化； 4．每一對相對性狀的雜交組合，都可按子代表現(xiàn)型的分離比，反推親本的 基因 型； 5．每一對相對性狀的雜交親本的基因型確定后，再把兩對相對性狀的雜交 親本 的基因型綜合在一起即可。 教師要補充有關遺傳概率的計算。 三、作業(yè)布置 1. 教材 P12 “練習”一、二。 2?教材 P14 “自我檢測” 0