2019版高中生物 第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 1.2《孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)二》教案 新人教版必修2.doc

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2019版高中生物 第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 1.2《孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)二》教案 新人教版必修2 教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo) （1）孟德?tīng)杻蓪?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?tīng)柅@得成功的原因（C：理解）。 2、能力目標(biāo) （1）通過(guò)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(guò)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。 教學(xué)重難點(diǎn) 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?tīng)柅@得成功的原因。 2、難點(diǎn) 對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。 教學(xué)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?tīng)栯s交試驗(yàn)現(xiàn)象及解釋、測(cè)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(guān)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)。 教學(xué)時(shí)間 2課時(shí) 導(dǎo)言 基因的自由組合定律 孟德?tīng)柊l(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?tīng)柾ㄟ^(guò)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。 （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?tīng)栆酝愣沟哪膬蓪?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(shuō)明了什么問(wèn)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(kāi)熱烈的討論并自由回答，教師不忙于評(píng)判誰(shuí)對(duì)誰(shuí)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(guò)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(lèi)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(shuō)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(lèi)型。這四種表現(xiàn)型比為9∶3∶3∶l，恰是（3∶1）2的展開(kāi)，表明不同性狀的組合是自由的、隨機(jī)的。那么，孟德?tīng)柺侨绾谓忉屵@一現(xiàn)象的呢？ （二）對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋 教師列出如下討論題綱： （1）孟德?tīng)栄芯靠刂苾蓪?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?tīng)柤僭O(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(lèi)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(zhēng)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?tīng)栒J(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l∶1∶1∶l。 （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(lái)。 a、四種表現(xiàn)型出現(xiàn)在各三角形中，如上右圖： 黃色圓粒（Y—1）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（Y—rr）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(xiàn)上，如下左圖： 一對(duì)基因的雜合體以純合體對(duì)角線(xiàn)為軸而對(duì)稱(chēng)，見(jiàn)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(jiàn)下表： 總結(jié) 本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了孟德?tīng)杻蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)及對(duì)試驗(yàn)的解釋?zhuān)ㄟ^(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)該掌握子二代出現(xiàn)新性狀是由于遺傳過(guò)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(guò)程中直接運(yùn)用。 第二課時(shí) 導(dǎo)言 孟德?tīng)栍脙蓪?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9∶3∶3∶1。 孟德?tīng)栍没虻淖杂山M合作了解釋?zhuān)_定這種解釋是否正確，該怎么辦？ 學(xué)生回答：用測(cè)交法。 （三）對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 提問(wèn)：什么叫測(cè)交？ 學(xué)生回答：是用F1代與親本的 隱性類(lèi)型雜交。目的是測(cè)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(cè)交驗(yàn)證模式，寫(xiě)出測(cè)交及其結(jié)果的遺傳圖解。 教師指導(dǎo)：這是根據(jù)孟德?tīng)枌?duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。從理論上推導(dǎo)出來(lái)的結(jié)果，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，則說(shuō)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(shuō)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)。 設(shè)疑：用F1（YyRr）作母本和父本測(cè)交的試驗(yàn)結(jié)果怎樣呢？ 學(xué)生爭(zhēng)先恐后推演，教師出示投影，比較測(cè)交結(jié)果，師生結(jié)論是：兩種情況是相同的，這說(shuō)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(guān)看減數(shù)分裂多媒體課件。鞏固在減數(shù)分裂過(guò)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(wú)芒（a）是顯性，抗?。≧）對(duì)不抗?。╮）是顯性，那么，AArr aaRR能否培養(yǎng)出優(yōu)良品種：無(wú)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(wú)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(wèn)：怎樣就得到純種的aaRR呢？ 學(xué)生回答：需要對(duì)無(wú)芒抗病類(lèi)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(wú)芒抗病的類(lèi)型。 學(xué)生思考下列問(wèn)題： （六）孟德?tīng)柅@得成功的原因 通過(guò)前面兩個(gè)定律的學(xué)習(xí)，可知孟德?tīng)柍晒Φ脑蚩蓺w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(guò)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(guò)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。 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：DdDd→1DD∶ 2Dd∶ldd；CcCc→1CC∶ 2Cc∶1cc 2、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(jiàn)下圖： 答案：DdCcXDdCc，子代基因型和它們的數(shù)量比是1DDCC∶2DDCc∶1DDcc∶2DdCC∶4DdCc∶2Ddcc∶1ddCC；2ddCc∶1ddcc。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。 （八）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(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)理解在生物遺傳的過(guò)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(lèi)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(lèi)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。