1、第一章第2节 孟德尔豌豆杂交实验(二)(第1课时)一、教材与教学策略分析本节为人教版普通高中课程标准实验教科书必修模块2遗传与进化第1章第2节第一课时的教学内容,主要是基因的自由组合定律。基因自由组合定律是遗传学上最基本的规律之一,是遗传学的基础,也是中学生物学中要求掌握的规律之一。它在遗传育种和人类遗传病推断方面有重要的指导作用。第二节内容和第一节内容顺序相似,按照从现象到本质的顺序,先介绍了孟德尔在遗传实验中发现的现象,接着讲述了孟德尔对现象的解释,以及对现象解释的验证-测交实验,最后归纳出自由组合定律的内容。本节中内容以问题为线索,引导学生在已了解“假说-演绎法”的基础上分析两对相对性状
2、杂交实验的过程和结果来掌握自由组合定律,是进行探究式和体验式教学的理想素材。基因自由组合定律其实是基因分离规律的延伸与拓展,因此首先复习了前一节孟德尔豌豆杂交实验一的有关知识,在掌握分离规律的基础上进一步探索两对或两对以上等位基因分离后重新组合情况,从而加深对分离定律的巩固和理解。这节课在必修2中的作用和地位是非常重要的,本节内容的掌握可以为第二章中减数分裂和伴性遗传学习奠定基础。 二、教学目标1,知识方面:阐明孟德尔两对相对性状的杂交试验(2)简述孟德尔的两对相对性状的杂交实验结果以及对实验结果的解释(3)掌握两对相对性状的遗传实验,F2中的性状分离比例(4)运用“假说演绎法”,验证自由组合
3、的现象(5)简述基因的自由组合定律及其在实践中的应用。2能力目标:(1)通过学习孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程,体验科学研究的过程,认识遗传研究的一般方法;(2)通过对孟德尔的两对相对性状的杂交实验结果的解释和验证,培养获取和分析处理信息的能力;3情感态度价值观目标:通过学习孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程的分析,引导学生努力探索积极尝试(2)通过尝试运用自由组合定律解决实际问题,明确理论指导实践的作用。三、教学重点和难点1.教学重点:对自由组合现象的解释,阐明自由组合定律。2.教学难点:对自由组合现象的解释四、教学方法与手段:多媒体教学法,归纳法、师生小组合作学习探究法等五,教学过程:
4、温故知新,设疑导入:上节课我们学习了孟德尔的一对相对性状的杂交实验,下面我们结合孟德尔的一对性状的杂交实验的过程复习一下一对相对性状杂交过程和假说演绎法的实验步骤。孟德尔一对相对性状的杂交实验能否解决教材问题探讨所涉及的内容呢?学生活动:观察,思考,回忆,回答相关问题设计意图:通过这样的做法不仅能使学生较快的进入兴奋状态,还能使学生把对知识的学习当成自我需要,使教学任务顺利完成观察实验、发现问题两对相对性状的杂交实验过程:孟德尔观察豌豆植株,他发现就子叶颜色和种子形状来说只有两种类型:一种是黄色圆粒的,一种是绿色皱粒的,那么在遗传上粒形对粒色有影响么?黄色的豌豆一定是饱满的,绿色的一定是皱缩的
5、么?阐述实验现象 孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交,不论正交还是反交,结出的种子(F1)的性状全为黄色圆粒,说明了什么问题?而F1自交产生的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。亲本类型:在子二代中与亲本(P)表现型相同的:黄色圆粒与绿色皱粒重组类型:在子二代中与亲本(P)表现型不同的:绿色圆粒与黄色皱粒孟德尔对所结的556粒种子进行了数量统计,有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒108粒、黄色皱粒101粒、绿色皱粒32粒。这四种表现型的数量比接近9:3:3:1。与一对性状实验中的3:1数量比有联系么?每一对性状遵循分离定
6、律么?9:3:3:1与3:1是否有数学联系?学生活动:观察思考,回答相关问题,思考,合作交流找出问题的答案,让学生从中发现问题,F2为什么是9:3:3:1设计意图:利用实验,激发,培养学生提取信息,培养学生提出问题的能力分析问题、做出解释假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R,r控制,黄色和绿色分别由遗传因子Y,y控制,那么两亲本的基因型是什么?子一代(F1)的基因型又是什么?学生分组书写孟德尔两对相对性状杂交产生子一代的过程。书写完成后教师随机选择两个小组的成果进行展示,班级同学进行纠错。之后就是F1自交产生F2的过程,那么首先明确F1产生几种配子,引出孟德尔对分离现在的解释。 讲解:根据基因
7、分离定律,F1代产生配子时,Y与y、R与r要分离,那么不同对的遗传因子如Y和R会怎样呢?孟德尔提出假说(F1)在产生配子时每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。也就是Y可以与R或r组合,y也可以与R或r组合(图3-1),这样F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr,比例为1;1;1;1.在受精时雌雄配子的结合是随机的。学生做“分离和组合”的展示:四个学生分别代表四个基因Y、y、R、r在一个细胞里,四个人可以看做是一个F1个体,在表演F1产生配子过程中一名同学指挥着演示分离与组合,分离时Y与y、R与r要分离,组合时,只能是不同对的遗传因子之间才可以自由组合,如R可与Y、
8、r组合,y可与Y、r组合;同样Y可与R、r组合,y可与R、r组合。让学生在有趣的游戏中理解等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立的、互不干扰的。由于Y与y分开之比是1:1R与r分开之比也是1:1那么YR、Yr、yR、yr,比例为1;1;1;1。那么雌配子与雄配子随机结合产生的F2代的遗传因子组成是什么呢?接下来同学们用棋盘式方法书写F1自交产生F2。同时体现出表现型。六人一小组合作探究,教师选择优秀的进行展示。注意事项:(1) 用不同颜色的彩纸及不同的图案表现不同的表现型(2) 遗传因子书写时,将其写在一横排(3) 控制同一性状成对的遗传因子写在一起,且大写字母在前,小写字母在后书写后
9、教师总结:F2有几种表现型?4种(黄色圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,绿色皱粒),黄色圆粒的对应着什么样的遗传因子组成?有几种,各几个?YyRr,四个,在棋盘的对角线上,像这样前一对遗传因子组成不同,后一对遗传因子组成也不同的称作双杂合。YyRR,两个,如果我们画出棋盘的另外一条对角线的话,这两个遗传因子的分布沿对角线对称。像这样一对遗传因子组成相同,另一对遗传因子组成不同的称作单杂合。YYRr,两个,也是分布在沿对角线对称的两个点上。单杂合。YYRR,一个,在顶角位置,像这样前一对遗传因子组成相同,后一对遗传因子组成也相同的称作纯合子。黄色圆粒对应的遗传因子组成由什么共性?都有Y和R即Y-R-表现
10、为黄色圆粒。将所有的黄色圆粒连在一起可以画出一个大三角形。黄色皱粒的对应着什么样的遗传因子组成?有几种,各几个?YYrr,一个,在对角线上。(纯合子)Yyrr,两个,沿对角线对称,单杂合。将所有的黄色皱粒的遗传因子连在一起组成的图形是三角形。表现为黄色圆粒的遗传因子在组成上有什么共性?Y-rr.绿色圆粒圆粒的对应着什么样的遗传因子组成?有几种,各几个?yyRR,纯合子一个,在对角线上。yyRr,两个,单杂合,沿对角线对称。表现为绿色圆粒的遗传因子在组成上有什么共性?YyR-,将其连在一起组成一个中三角形。yyrr,纯合子一个,在底角上。将纯合子连在一起正好是一条对角线,因此纯合子占总数的多少?
11、1/4.F2一共16种组合方式,4中表现型,9种基因型,每种遗传因子各占多少?扩展讲授分支法解决两对相对性状的杂交实验:第一步:利用分离定律分别分析各对相对性状F2的性状表现类型、遗传因子组合类型及比例。F1 黄色(Yy)F2遗传因子组成YY1/4(黄色)Yy2/4(黄色)yy1/4(绿色)性状比例3/4Y-(黄色)1/4yy(绿色)圆粒(Rr)F2遗传因子组成RR1/4(圆粒)Rr2/4(圆粒)rr1/4(皱粒)性状比例3/4R-(圆粒)1/4rr(皱粒)第二步:利用数学概率乘法原理进行计算。黄色圆粒:3/43/4=9/16黄色皱粒:3/43/4=9/16绿色圆粒:3/43/4=9/16绿色皱粒:3/43/4=9/16YyRr:1/21/2=1/4yyrr:1/41/4=1/16亲本所产生配子的种类数=各对遗传因子形成配子数的乘积如:AABbCcDd的个体,产生的配子数为222=8种。学生活动:小组合作共同完成F2代遗传因子的书写,通过学生演示F1代产生配子的过程,加深学生对F1代产生配子种类及比例的理解。设计意图:利用实验,激发,培养学生分析问题,解决问题的能力六:作业,小结七:板书设计: 孟德尔豌豆杂交实验(二)一:两对相对性状杂交实验的过程二:对自由组合现象的解释