自由组合定律教学设计

姓名 课 型 刘春霞 新课 章 节 第一章 第二节 时间 2016-9-18 授课年级 课时 高二 2课时 学习目标：（能力、知识、德育） 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、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 3、说出基因型、表现型和等位基因的含义。 学习重点、难点： 1、对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。 2、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 3. 对自由组合现象的解释 教学媒体：多媒体教学 、学案教学 教学方法： 讲授法、讨论法 学法指导： 1、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。 2、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,做好笔记。 3、指导学生进行图文转换的思维训练。

课前教学复习反馈： 教师提出问题1 ：基因分离定律的实质是什么? 学生完成学案内容：在生物的体细胞中，控制一对相对性状的遗传因子成对存在，不相融和；在配子形成时，成对的遗传因子彼此发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中去，随配子遗传给后代。 教师提出问题2：分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传试验 学生完成学案内容：①豌豆粒色试验 ②豌豆粒形试验 P 黄色x绿色 P 圆形x皱形 ↓ ↓ F1 黄色 F1 圆形 F2 F2 (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) 新知识学习： 教师提出问题3：: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情况的话,会出现什么样的现象呢?它是否还符合基因的分离规律呢? 学生阅读课本内容，通过思考讨论完成以下内容： 1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验 P 黄色圆粒 x 绿色皱粒 ↓ F1 黄色圆粒 ↓ F2 黄色圆粒 :绿色圆粒:黄色皱粒 :绿色皱粒 315粒 :108粒 : 101粒 :32粒 9 : 3 : 3 : 1 2、两对相对性状的遗传试验的主要特点 (1)F1均为黄色圆粒,为显性性状; (2)F2有四种表现型,这四种表现型的数量比接近9:3:3:1; (3)F2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型; (4)正交和反交的结果相同。 教师提出问题4：为什么会出现以上这样的结果呢?这一试验结果又是否符合基因的分离定律呢?指导学生首先从一对性状(粒色、粒形)入手,看看试验结果是否符合基因的分离定律。 学生阅读分析，并在老师的指导下，通过小组讨论分析: 粒色: 黄色 315+101=416 绿色 108 +32=140 黄色 :绿色 = 416 :140, 接近于3:1 粒形: 圆粒 315+108=423 皱粒 101 +32=133 圆粒 :皱粒 = 423 :133, 接近于3:1 结论：1. 从一对相对性状的角度去衡量这一试验是符合基因的分离定律的。 2. 两对相对性状的分离是各自的，两对相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、各自的,是随机的。 教师提出问题5：那么,新组合的性状又是如何产生的呢? 教师详细讲解： 通过对上述遗传试验的分析,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性状即黄色皱粒和绿色圆粒,并且这两对相对性状的分离比接近3:1。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。 3、不同对的相对性状之间自由组合 由于一对性状的分离是随机的、的,那么,两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。如果我们利用概率计算的原理进行计算,能得到怎样的结果呢? 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,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。 因此,两对性状结合起来,在556粒种子中应出现的性状及比例为: 黄色圆粒:3/4x3/4=9/16 556x9/16=313 黄色皱粒:3/4xl/4=3/16 556x3/16=104 绿色圆粒:1/4x3/4=3/16 556x3/16=104 绿色皱粒:1/4xl/4=1/16 556xl/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。 教师提出问题6： 孟德尔对上述的自由组合现象是怎样解释的呢? 同学们看课本P10，讨论完成以下内容： (1)假设豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子(等位基因)Y和y控制;圆粒和皱粒分别由遗传因子(等位基因)R和r控制。这样纯种黄色圆粒的遗传因子组成(基因型)为YYRR;纯种绿色皱粒的遗传因子组成(基因型)为yyrr。它们产生的F1的遗传因子组成(基因型)为YyRr,其表现型为黄色圆粒。 (2)F1在产生配子时,每对遗传因子(等位基因)彼此分离。与此同时,不同对的遗传因子(非等位基因)可以自由结合。这样,F1产生的雌配子和雄配子各有4种,即YR、Yr、yR、yr,其比例为1:l:l:1。 (3)受精时雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种；遗传因子的组合方式有9种基因型、4种表现型,表现型数量比接近于9:3:3:1。 5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解 P： YYRR（黄圆）×yyrr（绿皱） 配子： YR yr F1 YyRr（黄圆） F2（填写下表） 基因型 1/16 YYRR 1/16 yyRR 1/16 Yyrr 1/16 yyrr 2/16 YyRR 2/16 yyRr 2/16 Yyrr 2/16 YYRr 4/16 YyRr 表现型 9/16黄色圆粒 3/16绿色圆粒 3/16黄色皱粒 1/16 绿色皱粒 亲本类型是：黄色圆粒 ， 绿色皱粒 yr Yr yR 配子 YR YR Yr yR yr 重组类型是：绿色圆粒， 黄色皱粒 教师提出问题7： 根据孟德尔的解释,出现性状的自由组合主要是由于F1产生了4种雌雄配子。如何证明F1产生了4种配子呢？ 学生阅读课本内容，讨论完成以下问题： 1、目的 选用双隐性的植株与F1杂交,测出F1的基因型,从而验证自由组合现象解释的正确性。 2、理论分析 根据孟德尔的解释,F1应产生4种配子YR、Yr、yR 和yr,并且其比例为1 :1 :1 :1;双隐性个体只产生一种隐性(yr)配子。所以测交结果应该产生4种类型的后代,即黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒,并且4种表现型的数量比应为1:1:l:1。 3、杂交实验 杂种子一代 隐性纯合 YyRr x yyrr ↓ YyRr Yyrr yyRr yyrr 黄色圆粒、黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒, 1: 1: l: 1 自由组合定律的得出：：（见课本P11） 控制不同形状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在配子形成时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 教师提出问题8：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。 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? 学生阅读思考和讨论，完成以下内容 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、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。 4、利用假说演绎法科学地设计了试验程序。 教师进行课内知识延伸： 基因自由组合定律在实践中的应用 1、在育种中的应用 使不同亲本的优良性状的基因组合到一个个体内,创造出优良品种 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。 根据自由组合定律,这样的品种占总数的3/16。 我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗? (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分离) 那么,如何能得到可以代代遗传的优势品种? (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) 2、在医学和优生优育中的应用 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? 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? (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) 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? (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) 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。