2019-2020年高中生物《1.1 孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)（二）》教學(xué)設(shè)計(jì)（1）新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物1.1 孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)（二）教學(xué)設(shè)計(jì)（1）新人教版必修2一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)(A: 知道)。(2)兩對(duì)相對(duì)性狀與兩對(duì)等位基因的關(guān)系(B: 識(shí)記)。(3)兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)2中的性狀分離比例(B: 識(shí)記)。(4)基因的自由組合定律及其在實(shí)踐中的應(yīng)用(C: 理解)。(5)孟德爾獲得成功的原因(C: 理解)。2.能力目標(biāo)(1)通過配子形成與減數(shù)分裂的聯(lián)系，訓(xùn)練學(xué)生的知識(shí)遷移能力。(2)通過自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用及有關(guān)習(xí)題訓(xùn)練，使學(xué)生掌握應(yīng)用自由組合定律解遺傳題的技能、技巧。二、重點(diǎn)實(shí)施方案1.重點(diǎn)(1)對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。(2)基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)。(3)孟德爾獲得成功的原因。2.實(shí)施方案(1)結(jié)合減數(shù)分裂過程精講自由組合現(xiàn)象的解釋及實(shí)質(zhì)。(2)使用掛圖、投影、多媒體進(jìn)行直觀教學(xué)。(3)使用表格進(jìn)行歸納總結(jié)。三、難點(diǎn)突破策略1.難點(diǎn)：* 對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。2.突破策略(1)使用多媒體課件形象的體現(xiàn)由于非等位基因的自由組合導(dǎo)致性狀的自由組合。(2)應(yīng)用概率知識(shí)讓學(xué)生理解不同配子的隨機(jī)組合，從而出現(xiàn)性狀比例9331。四、教具準(zhǔn)備：1.豌豆雜交試驗(yàn)掛圖；2.投影片；3.多媒體課件。五、學(xué)法指導(dǎo)本節(jié)內(nèi)容與前面知識(shí)聯(lián)系非常密切，在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生邊復(fù)習(xí)回憶所學(xué)內(nèi)容，如減數(shù)分裂、生殖、發(fā)育、基因及基因?qū)π誀畹目刂频?，邊理解掌握孟德爾雜交試驗(yàn)現(xiàn)象及解釋、測交驗(yàn)證、本質(zhì)等，最終理解外在現(xiàn)象和內(nèi)在本質(zhì)相統(tǒng)的觀點(diǎn)，同時(shí)也為以后學(xué)習(xí)“生物的變異”打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。六、課時(shí)安排2課時(shí)第一課時(shí)一 教學(xué)程序?qū)а曰虻淖杂山M合定律孟德爾發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出基因的分離定律，只研究了一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳。但任何生物都不是只有一種性狀，而是具有許多種性狀，如豌豆在莖的高度上有高莖和矮莖；在種子的顏色上有黃色和綠色；在種子的形狀上有圓粒和皺粒；在花的顏色上有紅色和白色等等。那么，當(dāng)兩對(duì)或兩對(duì)以上的相對(duì)性狀同時(shí)考慮時(shí)，它們又遵循怎樣的遺傳規(guī)律呢?孟德爾通過豌豆的兩對(duì)相對(duì)性狀雜交試驗(yàn)，總結(jié)出了基因的自由組合定律。二 教學(xué)目標(biāo)達(dá)成過程(一)兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)學(xué)生活動(dòng):閱讀并分析教材P9。教師列出如下討論題綱:(1)孟德爾以豌豆的哪兩對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的?(2)Fl代的表現(xiàn)型是什么?說明了什么問題?(3)F2代的表現(xiàn)型是什么?比值是多少?為什么出現(xiàn)了兩種新的性狀?(4)分析每對(duì)性狀的遺傳是否遵循基因的分離定律?學(xué)生展開熱烈的討論并自由回答，教師不忙于評(píng)判誰對(duì)誰錯(cuò)，出示掛圖“黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆的雜交試驗(yàn)”，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)分析:(1)相對(duì)性狀指同一生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，不能把黃與圓、綠與皺看作相對(duì)性狀。(2)Fl代全為黃色圓粒，說明黃色對(duì)綠色為顯性，圓粒對(duì)皺粒為顯性。(3)F2代有四種表現(xiàn)型:黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒，前后代比較發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)了親代不曾有的新性狀-黃色皺粒和綠色圓粒，這又恰恰是兩親本不同性狀的重新組合類型。這四種表現(xiàn)型比為933l，恰是(31)2的展開，表明不同性狀的組合是自由的、隨機(jī)的。那么，孟德爾是如何解釋這一現(xiàn)象的呢?(二)對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋學(xué)生活動(dòng):閱讀并分析教材P10。教師列出如下討論題綱:(1)孟德爾研究控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因是位于一對(duì)還是兩對(duì)同源染色體上?(2)孟德爾假設(shè)黃色圓粒和綠色皺粒兩純種親本的基因型是什么?推出Fl代的基因型是什么?(3)F1代在產(chǎn)生配子時(shí)，兩對(duì)等位基因如何分配到配子中?產(chǎn)生幾種配子類型?(4)F2代的基因型和表現(xiàn)型各是什么?數(shù)量比為多少?學(xué)生討論、總結(jié)歸納并爭先恐后回答，教師給予肯定并鼓勵(lì)。教師強(qiáng)調(diào):(1)黃色圓粒和綠色皺粒這兩對(duì)相對(duì)性狀是由兩對(duì)等位基因控制的，這兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)不同的同源染色體上，其中用Y表示黃色，y表示綠色；R表示圓粒，r表示皺粒。因此，兩親本的基因型分別為：YYRR和yyrr。板圖顯示:它們的配子分別是YR和yr，所以Fl的基因型為YyRr，Y對(duì)y顯性，R對(duì)r顯性，所以Fl代全部為黃色圓粒。(2)F1代產(chǎn)生配子時(shí)，Y與y、R與r要分離，孟德爾認(rèn)為與此同時(shí)，不同對(duì)的基因之間可以自由組合，也就是Y可以與R或r組合，y也可以與R或r組合。教師使用多媒體課件，讓學(xué)生在動(dòng)態(tài)中理解等位基因的分離和不同對(duì)基因之間的組合是彼此獨(dú)立的、互不干擾的。所以F1產(chǎn)生的雌雄配子各有四種,即YR、Yr、yR、yr，并且它們之間的數(shù)量比接近于l11l。(3)受精作用時(shí)，由于雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。因此，結(jié)合方式有16種，其中基因型有9種，表現(xiàn)型有4種。學(xué)生活動(dòng):自己推演黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆的雜交試驗(yàn)分析圖解，并歸納總結(jié)F2代的基因型和表現(xiàn)型的規(guī)律，由一學(xué)生上黑板完成，結(jié)果如下左圖:師生對(duì)F2代進(jìn)行歸納，得出這樣的三角規(guī)律來。a.四種表現(xiàn)型出現(xiàn)在各三角形中，如上右圖:黃色圓粒(Y1)出現(xiàn)于最大的三角形的三角和三邊上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)；黃色皺粒(Yrr)出現(xiàn)于次大三角形的三個(gè)角上(YYrr、Yyrr)；綠色圓粒(yyR_)出現(xiàn)于第三大三角形的三個(gè)角上(yyRR、yyRr)；綠色皺粒(yyrr)出現(xiàn)于小三角形內(nèi)(yyrr)。b.基因型:九種基因型中的純合體(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)與兩對(duì)基因的雜合體(YyRr)各位于一對(duì)角線上，如下左圖:一對(duì)基因的雜合體以純合體對(duì)角線為軸而對(duì)稱，見上右圖:c.九種基因型可作如下規(guī)律性的排列(用F2中兩對(duì)基因組合方式及比率相乘的方法得出如下結(jié)果)，每種基因型前的系數(shù)即為其比例數(shù)，見下表:三 教學(xué)目標(biāo)鞏固1一個(gè)基因型為YyRr的精原細(xì)胞和一個(gè)同樣基因型的卵原細(xì)胞，按照自由組合定律遺傳，各能產(chǎn)生幾種類型的精子和卵細(xì)胞（ ）A.2種和1種 B.4種和4種C.4種和1種 D.2種和2種分析：由于一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生四個(gè)精子，其中兩兩精子的基因組成相同，而一個(gè)卵原細(xì)胞減數(shù)分裂只能產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞。答案：A2在兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2代里能穩(wěn)定遺傳和重組型個(gè)體所占比例是（ ）A.916和l2 B.116和316 C.18和l4 D.14和38分析：F2代里能穩(wěn)定遺傳意味是純合體，共有4種，在16種組合里占14；重組型意味著是變異類型(與親代不同的)，共有6種，在16種組合里占38。答案:D四 布置作業(yè)lP12復(fù)習(xí)題，第一題2具有兩對(duì)相對(duì)性狀的植株個(gè)體雜交，按自由組合定律遺傳，F(xiàn)1只有一種表現(xiàn)型，那么F2代出現(xiàn)重組類型中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的 （ ）A.116 B.216 C.316 D.416答案:B3某生物體細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的只含有父方染色體的配子占配子總數(shù)的（ ）A.l2 B.14 C.16 D.18答案:D4將基因型為Aabb玉米的花粉傳給基因型為aaBb的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最多有（ ）A.3種 B.4種 C.6種 D.9種答案:B總結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)及對(duì)試驗(yàn)的解釋，通過學(xué)習(xí)應(yīng)該掌握子二代出現(xiàn)新性狀是由于遺傳過程中不同對(duì)基因之間發(fā)生了組合。應(yīng)該對(duì)子二代中9種基因型和4種表現(xiàn)型的規(guī)律進(jìn)行理解記憶，以便在以后的解題過程中直接運(yùn)用。-第二課時(shí)一 教學(xué)過程導(dǎo)言孟德爾用兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆進(jìn)行雜交，其F1代只有一種表現(xiàn)型，F(xiàn)2代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9331。孟德爾用基因的自由組合作了解釋，要確定這種解釋是否正確，該怎么辦?學(xué)生回答:用測交法。二 教學(xué)目標(biāo)達(dá)成過程(三)對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證提問:什么叫測交?學(xué)生回答:是用F1代與親本的隱性類型雜交。目的是測定F1的基因型。請(qǐng)一位學(xué)生到黑板上仿照分離定律的測交驗(yàn)證模式，寫出測交及其結(jié)果的遺傳圖解。教師指導(dǎo):這是根據(jù)孟德爾對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。從理論上推導(dǎo)出來的結(jié)果，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，則說明理論是正確的，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)不相符，則說明這種理論推導(dǎo)是錯(cuò)誤的，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生活動(dòng):閱讀教材P10。孟德爾用F1作了測交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合他的預(yù)想。證實(shí)了他理論推導(dǎo)的正確性。設(shè)疑:用F1(YyRr)作母本和父本測交的試驗(yàn)結(jié)果怎樣呢?學(xué)生爭先恐后推演，教師出示投影，比較測交結(jié)果，師生結(jié)論是:兩種情況是相同的，這說明F1在形成配子時(shí)，不同對(duì)的基因是自由組合的。(四)基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)教師介紹:豌豆體細(xì)胞有7對(duì)同源染色體，控制顏色的基因(Y與y)位于第l對(duì)染色體上，控制形狀的基因(R與r)位于第7對(duì)染色體上。學(xué)生活動(dòng):觀看減數(shù)分裂多媒體課件。鞏固在減數(shù)分裂過程中，同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合，從而理解位于非同源染色體上的非等位基因之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，即非等位基因的分離或組合是互不干擾的。設(shè)疑:如果在同一對(duì)同源染色體上的非等位基因能不能自由組合?學(xué)生展開熱烈討論。教師出示投影，顯示如圖:思考:在此圖中哪些基因能自由組合?哪些不能自由組合?為什么?學(xué)生回答:YR與D或d能自由組合，yr與D或d能自由組合，Y不能與R或r組合，y不能與R或r組合。因?yàn)樵跍p數(shù)分裂過程中，同源染色體要分離，等位基因也要分離，只有非同源染色體上的非等位基因才自由組合。設(shè)疑:基因的分離定律和自由組合定律有哪些區(qū)別和聯(lián)系呢?教師出示投影表格，由學(xué)生討論完成。基因的分離定律和自由組合定律的比較項(xiàng)目 規(guī)律分離定律自由組合定律研究的相對(duì)性狀一對(duì)兩對(duì)或兩對(duì)以上等位基因數(shù)量及在染色體上的位置一對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上兩對(duì)(或兩對(duì)以上)等位基因分別位于不同的同源染色體上細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)第一次分裂中同源染色體分離減數(shù)第一次分裂中非同源染色體自由組合遺傳實(shí)質(zhì)等位基因隨同源染色體的分開而分離非同源染色體上的非等位基因自由組合聯(lián)系分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)(減數(shù)分裂中，同源染色體上的每對(duì)等位基因都要按分離定律發(fā)生分離，而非同源染色體上的非等位基因，則發(fā)生自由組合)。(五)基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用教師講述:基因自由組合定律在動(dòng)植物育種工作和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具有重要意義。在育種上，由于每種生物都有不少性狀，這些性狀有的是優(yōu)良性狀，有的是不良性狀，如果能想辦法去掉不良性狀，讓優(yōu)良性狀集于一身，該有多好。如果控制這些性狀的基因分別位于不同的同源染色體上，基因的自由組合定律就能幫助我們實(shí)現(xiàn)這一美好愿望。教師出示投影:在水稻中，有芒(A)對(duì)無芒(a)是顯性，抗病(R)對(duì)不抗病(r)是顯性，那么，AArr aaRR能否培養(yǎng)出優(yōu)良品種：無芒抗病水稻呢?怎么培育?學(xué)生活動(dòng):積極推演，由一學(xué)生到黑板上推演。發(fā)現(xiàn)F2代會(huì)出現(xiàn)無芒抗病水稻，但基因型有aaRR和aaRr兩種。設(shè)疑:在上述兩種基因型中，是否都可用在生產(chǎn)中呢?學(xué)生回答:只有能穩(wěn)定遺傳的aaRR才行。再問:怎樣就得到純種的aaRR呢?學(xué)生回答:需要對(duì)無芒抗病類型進(jìn)行自交和選育，淘汰不符合要求的植株，最后得到穩(wěn)定遺傳的無芒抗病的類型。學(xué)生思考下列問題:投影顯示:* 在一個(gè)家庭中，父親是多指患者(由顯性致病基因P控制)，母親表現(xiàn)正常，他們婚后卻生了一個(gè)手指正常但患先天聾啞的孩子(由隱性致病基因d控制,基因型為dd)，問:父母的基因型分別是什么?學(xué)生活動(dòng):爭先恐后推演(片刻)由一學(xué)生答出:父為PpDd，母親為ppDd，而后全體學(xué)生都推出相應(yīng)的結(jié)果，教師給予肯定并鼓勵(lì)。提問:這對(duì)夫婦若再生一個(gè)孩子，又是怎樣的情況呢?出現(xiàn)的可能性多大?學(xué)生活動(dòng):推演、得出結(jié)論:只患多指，只患先天聾?。患然级嘀赣只枷忍烀@??；表現(xiàn)型完全正常?？赡苄苑謩e為:3/8；1/8；1/8；3/8。從上述例子師生共同歸納出:用自由組合定律能為遺傳病的預(yù)測和診斷提供理論上的依據(jù)。(六)孟德爾獲得成功的原因通過前面兩個(gè)定律的學(xué)習(xí)，可知孟德爾成功的原因可歸納為四個(gè)方面:1.正確地選用了試驗(yàn)材料。2.由單因素(即一對(duì)相對(duì)性狀)到多因素(即兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀)的研究方法。3.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。4.科學(xué)地設(shè)計(jì)了試驗(yàn)的程序。通過對(duì)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生懂得，任何一項(xiàng)科學(xué)成果的取得，不僅需要有堅(jiān)韌的意志和持之以恒的探索精神，還需要有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和正確的研究方法。(七)基因自由組合定律的例題分析通過教學(xué)使學(xué)生掌握解決遺傳題的另一種方法-分枝法。具體步驟:1.對(duì)各對(duì)性狀分別進(jìn)行分析。2.子代基因型的數(shù)量比應(yīng)該是各對(duì)基因型相應(yīng)比值的乘積，子代表現(xiàn)型的數(shù)量比也應(yīng)該是各種表現(xiàn)型相應(yīng)比值的乘積。分枝法應(yīng)用的理論依據(jù):基因自由組合定律是建立在基因分離定律的基礎(chǔ)之上的，研究更多對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律，兩者并不矛盾。教師投影，顯示題目:* 豌豆的高莖(D)對(duì)矮莖(d)是顯性，紅花(C)對(duì)白花(c)是顯性。推算親本DdCc與DdCc雜交后，子代的基因型和表現(xiàn)型以及它們各自的數(shù)量比是多少?教師講解方法:1.先推出每對(duì)性狀后代的比例：DdDd1DD2Ddldd；CcCc1CC2Cc1cc2.后代基因型和表現(xiàn)型的比例是各對(duì)性狀的比值相乘。見下圖:答案:DdCcXDdCc，子代基因型和它們的數(shù)量比是1DDCC2DDCc1DDcc2DdCC4DdCc2Ddcc1ddCC；2ddCc1ddcc。子代表現(xiàn)型和它們的數(shù)量比是：9高莖紅花：3高莖白花；3矮莖紅花：l矮莖白花。三 教學(xué)目標(biāo)鞏固1思考:基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是什么?2對(duì)某植株進(jìn)行測交，得到后代的基因型為Rrbb、RrBb，則該植株的基因型為（ ）A.RRBb B.RrBb C.rrbb D.Rrbb分析：既為測交，一方必為rrbb，去掉后代基因型中的rb，剩余Rb和RB，則另一親本必為RRBb。答案:A3基因型為AabbDD的個(gè)體自交后，其后代表現(xiàn)型的比例接近于（ ）A.9331 B.3311 C.121 D.31分析：(運(yùn)用分枝法)AaAa后代為31，bbbb后代1種，DDDD后代1種，所以親本自交后表現(xiàn)型及比例為(31)11=31答案:D四 布置作業(yè)1P12復(fù)習(xí)題第2題。2某個(gè)生物體細(xì)胞內(nèi)有3對(duì)同源染色體，其中A、B、C來自父方，A/、B/、C/來自母方，通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，同時(shí)含有三個(gè)父方(或母方)染色體的配子占所有配子的（ ）A.12 B.14 C.18 D.116答案:C3人類中男人的禿頭(S)對(duì)非禿頭(s)是顯性，女人在S基因?yàn)榧兒蠒r(shí)才為禿頭。褐眼(B)對(duì)藍(lán)眼(b)為顯性，現(xiàn)有禿頭褐眼的男人和藍(lán)眼非禿頭的女人婚配，生下一個(gè)藍(lán)眼禿頭的女兒和一個(gè)非禿頭褐眼的兒子。(1)這對(duì)夫婦的基因分別是 ， 。(2)他們?nèi)羯乱粋€(gè)非禿頭褐眼的女兒基因型可能是 。(3)他們新生的兒子與父親，女兒與母親具有相同基因型的幾率分別是 和 。(4)這個(gè)非禿頭褐眼的兒子將來與一個(gè)藍(lán)眼禿頭的女子婚配，他們新生的子女可能的表現(xiàn)型分別是 。若生一個(gè)禿頭褐眼的兒子的幾率是 。若連續(xù)生三個(gè)都是非禿頭藍(lán)眼的女兒的幾率是 。答案:(1)SsBb Ssbb (2)SsBb或ssBb (3)14 14 (4)褐禿(兒)、藍(lán)禿(兒)、褐非禿(女)、藍(lán)非禿(女) 14 164五 總結(jié)這節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證，基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)以及在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)應(yīng)理解在生物遺傳的過程中，由于非同源染色體的非等位基因的自由組合及不同基因類型的雌雄配子的隨機(jī)組合，造成基因的重新組合，從而使后代的性狀也發(fā)生重組，出現(xiàn)了新的類型，這種變異的原因就是基因重組。實(shí)踐上，我們可以讓位于不同的同源染色體上的非等位基因所控制的優(yōu)良性狀重組，以培養(yǎng)優(yōu)良品種，也可以對(duì)家系中兩種遺傳病同時(shí)發(fā)病的情況進(jìn)行分析，并且能推斷出后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，它的理論基礎(chǔ)就是基因的自由組合定律。