2019-2020年高中生物 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)二 第1課示范教案 新人教版.doc

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2019-2020年高中生物 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)二 第1課示范教案 新人教版 ●從容說課 本小節(jié)主要講述了控制不同性狀的遺傳因子的傳遞規(guī)律。按照從現(xiàn)象到本質(zhì)的順序，教材先介紹了孟德爾在兩對相對性狀遺傳實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的自由組合現(xiàn)象，接著講述了孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋，以及對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測交實(shí)驗(yàn)，最后歸納出自由組合定律的內(nèi)容。這一部分內(nèi)容仍然是按照孟德爾揭示分離定律時(shí)所采用的“發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論”這樣一種科學(xué)思維過程來呈現(xiàn)的，建議在教學(xué)中以演繹推理為主線，使學(xué)生在積極的思維想象和推理過程中完成本部分的教學(xué)內(nèi)容。在講述了自由組合定律內(nèi)容后，教材中以“思考和討論”的形式來學(xué)習(xí)孟德爾獲得成功的原因，以及孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)，這就為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)提供了機(jī)會(huì)，也為提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提供了素材。最后課本中提到，孟德爾的“遺傳因子”就是現(xiàn)代遺傳學(xué)上的“基因”，它是由丹麥生物學(xué)家約翰遜易名的，同時(shí)還提到基因型、表現(xiàn)型、等位基因的概念，這為后面相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)埋下了伏筆。 在本節(jié)課的教學(xué)中，應(yīng)適時(shí)地將第一節(jié)的相關(guān)內(nèi)容遷移到本節(jié)教學(xué)活動(dòng)中，及時(shí)鞏固，加深理解。如結(jié)合兩對相對性狀的遺傳，引導(dǎo)學(xué)生判斷顯性性狀、隱性性狀；結(jié)合兩對相對性狀的測交實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生鞏固、延伸有關(guān)測交和雜合子的概念；結(jié)合課堂練習(xí)以及雜交育種的實(shí)例，說明自由組合定律在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，為學(xué)習(xí)第6章中雜交育種的內(nèi)容打基礎(chǔ)。 ●三維目標(biāo) 1.知識(shí)與技能 （1）闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及自由組合定律。 （2）分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。 （3）說出基因型、表現(xiàn)型和等位基因的含義。 2.過程與方法 （1）通過自主、互動(dòng)、討論等過程式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于思考、善于表達(dá)等能力。 （2）在對兩對相對性狀遺傳結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，通過演繹推理的方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)所揭示的自由組合定律的學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義實(shí)踐觀的教育。 （2）通過對孟德爾獲得成功的原因的總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新精神。 ●教學(xué)重點(diǎn) （1）對自由組合現(xiàn)象的解釋，闡明自由組合定律。 （2）分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。 ●教學(xué)難點(diǎn) 對自由組合現(xiàn)象的解釋。 ●教具準(zhǔn)備 多媒體課件。 ●課時(shí)安排 2課時(shí) 第1課時(shí) ●教學(xué)過程 ［課前準(zhǔn)備］ 1.教師制作本節(jié)課的多媒體課件。 2.布置學(xué)生復(fù)習(xí)分離定律的知識(shí)，并總結(jié)孟德爾進(jìn)行科學(xué)研究的基本過程。 3.學(xué)生按以下預(yù)習(xí)提綱自主學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，為課上的分析和討論做好準(zhǔn)備。 （1）孟德爾兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)是怎樣設(shè)計(jì)的？ （2）F1代的性狀表現(xiàn)是什么？說明了什么問題？ （3）F2代的性狀表現(xiàn)有幾種？比值是多少？為什么出現(xiàn)了兩種新的性狀？ （4）分析每對相對性狀的遺傳是否符合分離定律。 （5）孟德爾是如何對自由組合現(xiàn)象進(jìn)行解釋的？ （6）課本P10旁欄思考題。 ［情境創(chuàng)設(shè)］ 日常生活中我們常見到這樣的現(xiàn)象：同是一對夫婦生下的孩子存在著許多差異，有的孩子表現(xiàn)了父親的特征，又有與母親相似的性狀，這是什么原因呢？原來任何生物都不止表現(xiàn)一種性狀，后代表現(xiàn)的性狀可以是親本性狀的組合。那么，在傳宗接代的過程中，親代的多種多樣的性狀又是遵循什么規(guī)律傳給后代的呢？孟德爾通過豌豆兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，揭示出了遺傳的第二個(gè)基本定律——自由組合定律。 教師導(dǎo)入課題：第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二） ［師生互動(dòng)］ 師：孟德爾揭示分離定律時(shí)所采用的科學(xué)研究的基本過程是怎樣的？ 生：發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。 師：非常正確。今天我們學(xué)習(xí)的孟德爾自由組合定律的揭示仍然經(jīng)歷這一科學(xué)研究過程，同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中要用心體會(huì)，認(rèn)真把握。孟德爾的問題是通過兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。 1.相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（發(fā)現(xiàn)問題） 教師用課件分步顯示雜交實(shí)驗(yàn)過程并仔細(xì)講解，如何去雄，怎樣傳粉，正交、反交及F1自交等。 師：孟德爾是用豌豆的哪兩對相對性狀來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的？ 生：豌豆種子的粒色：黃色和綠色；豌豆種子的粒形：圓粒和皺粒。 師：F1代的性狀表現(xiàn)是什么？說明了什么問題？ 生：無論正交和反交，F(xiàn)1代全為黃色圓粒，說明黃色對綠色為顯性，圓粒對皺粒為顯性。 師：F1自交，F(xiàn)2代出現(xiàn)了幾種性狀表現(xiàn)？比例是多少？與親代相比有什么不同？ 生：F2代出現(xiàn)了四種性狀表現(xiàn)：黃色圓粒315粒、黃色皺粒101粒、綠色圓粒108粒、綠色皺粒32粒，其比例接近9∶3∶3∶1。與親代相比，F(xiàn)2代不僅出現(xiàn)了兩種與親代相同的性狀，即親本性狀——黃色圓粒和綠色皺粒，而且出現(xiàn)了兩種與親本不同的新性狀即重組性狀——黃色皺粒和綠色圓粒。 師：F2代中兩種新性狀（重組性狀）與親本性狀有什么關(guān)系？ 生：剛好是兩親本不同性狀的重新組合的結(jié)果，即黃色可以和圓粒拆開與皺粒組合，綠色可以和皺粒拆開與圓粒組合。 師：如果就每一對相對性狀單獨(dú)分析，即黃∶綠和圓∶皺分別是多少？這說明了什么？ 生：粒色：黃色∶綠色=（315+101）∶（108+32）=416∶140≈3∶1 粒形：圓?！冒櫫?（315+108）∶（101+32）=423∶133≈3∶1 上述數(shù)據(jù)說明，豌豆的粒色和粒形這兩對相對性狀的遺傳都遵循了分離定律，并且一對相對性狀的分離對其他相對性狀沒有影響。 師：兩對相對性狀實(shí)驗(yàn)中F2的9∶3∶3∶1數(shù)量比與一對相對性狀實(shí)驗(yàn)中F2的3∶1數(shù)量比有什么關(guān)系？ 生：從數(shù)學(xué)角度分析，9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展開式。通過前面的分析可知，兩對相對性狀的遺傳結(jié)果，是每對相對性狀獨(dú)立遺傳結(jié)果3∶1的乘積——（3∶1）2，即（3黃∶1綠）（3圓∶1皺）=9黃圓∶3黃皺∶3綠圓∶1綠皺。 師：分析得很好。那么，為什么F1代只有黃色圓粒一種性狀？F2代為什么會(huì)出現(xiàn)黃色皺粒和綠色圓粒兩種新性狀（重組性狀）？其實(shí)質(zhì)是什么？這就是孟德爾在實(shí)驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的問題，孟德爾是如何解釋這一現(xiàn)象的呢？ 2.對自由組合（提出假說）現(xiàn)象的解釋 師：孟德爾首先假設(shè)豌豆的兩對相對性狀分別由兩對不同的遺傳因子控制，且這兩對遺傳因子在傳遞過程中彼此是獨(dú)立的。 根據(jù)上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，孟德爾認(rèn)為性狀是由遺傳因子來控制的，遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在，那么黃色圓粒和綠色皺粒的體細(xì)胞中有幾對遺傳因子？如果用Y（y）和R（r）來表示粒色和粒形，那么純種的黃色圓粒和純種的綠色皺粒豌豆的遺傳因子組成如何表示？ 生：分別有2對遺傳因子，黃色圓?？捎肶YRR表示，綠色皺?？捎脃yrr表示。（此處邊問邊畫遺傳圖解來加強(qiáng)學(xué)生的理解和記憶） 師：上節(jié)課我們還學(xué)到遺傳因子在配子里是成單存在的，那么上述兩個(gè)親本產(chǎn)生的配子的遺傳因子又是如何表示的？ 生：純種黃色圓粒產(chǎn)生的配子可用YR表示，純種綠色皺粒產(chǎn)生的配子可用yr表示。 師：兩親本雜交時(shí)產(chǎn)生的配子YR和yr結(jié)合，所產(chǎn)生F1的遺傳因子組成就是YyRr。F1代體細(xì)胞中既有Y，又有y，既有R又有r，為什么F1表現(xiàn)出的是黃色圓粒呢？ 生：因?yàn)閅對y具有顯性作用，R對r具有顯性作用，所以F1表現(xiàn)出來的是Y和R所對應(yīng)的性狀，即黃色圓粒。 師：根據(jù)分離定律，每對遺傳因子都要彼此分離，同時(shí)孟德爾還假設(shè)，不同對的遺傳因子可以自由組合。既然是自由組合，F(xiàn)1能產(chǎn)生幾種配子呢？ 教師用課件形象直觀地展示F1在形成配子時(shí)，不同對遺傳因子之間的自由組合行為，請學(xué)生認(rèn)真觀察后回答問題。 生：Y可以與R或r組合，y可以與R或r組合，即產(chǎn)生YR、Yr、yR、yr四種配子。 師：孟德爾認(rèn)為，在這個(gè)過程中每對遺傳因子的分離以及不同對遺傳因子之間的自由組合是彼此獨(dú)立、互不干擾的，且分離和組合是同時(shí)進(jìn)行的。這樣，F(xiàn)1產(chǎn)生的雌配子和雄配子就各有四種：YR、Yr、yR、yr，并且它們之間的數(shù)量比是1∶1∶1∶1。受精時(shí)，由于雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，那么配子的結(jié)合方式有幾種？F2中的性狀表現(xiàn)和遺傳因子的組成形式各有幾種？ 學(xué)生活動(dòng)：自己畫出該雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解，并歸納總結(jié)老師提出的問題。結(jié)果如下： 師生進(jìn)行總結(jié)，得出以下幾種規(guī)律來： 圖1－2－1 圖1－2－2 圖1－2－3 （1）F1配子組合方式16種。 （2）F2性狀表現(xiàn)4種，出現(xiàn)在各三角形中，如圖1－2－1所示： ①黃色圓粒（Y_R_）出現(xiàn)于最大的三角形的三角和三邊上（YYRR、YYRr、YyRR、YyRr），共占9/16； ②黃色皺粒（Y_rr）出現(xiàn)于次大三角形的三個(gè)角上（YYrr、Yyrr），共占3/16； ③綠色圓粒（yyR_）出現(xiàn)于小三角形的三個(gè)角上（yyRR、yyRr），共占3/16； ④綠色皺粒（yyrr）出現(xiàn)于一個(gè)點(diǎn)上（yyrr），共占1/16。 （3）F2遺傳因子的組成方式9種： ①純合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于一條對角線上（如圖1－2－2所示），每種各占1/16，共占4/16； ②雙雜合子即兩對遺傳因子的雜合子（YyRr）位于另一條對角線上（如圖1－2－2所示），共占4/16； ③單雜合子即一對遺傳因子的雜合子（YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr）以純合子對角線為軸而呈對稱分布（如圖1－2－3所示），每種各占2/16，共占8/16。 （4）9種遺傳因子組合形式可作如下規(guī)律性的排列（用F2中每對遺傳因子組合形式及比例相乘的方法得出如下結(jié)果），每種遺傳因子組合形式前的系數(shù)即為其比例數(shù)，見下表： 1YY（黃） 2Yy（黃） 1yy（綠） 1RR（圓） 1YYRR（黃圓） 2YyRR（黃圓） 1yyRR（綠圓） 2Rr（圓） 2YYRr（黃圓） 4YyRr（黃圓） 2yyRr（綠圓） 1rr（皺） 1YYrr（黃皺） 2Yyrr（黃皺） 1yyrr（綠皺） ［教師精講］ 1.利用分離定律結(jié)合數(shù)學(xué)概率來分析兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)關(guān)鍵性結(jié)論。 第一步：利用分離定律分別分析各對相對性狀F2的基因型、表現(xiàn)型及比例。 第二步：利用數(shù)學(xué)概率——乘法原理進(jìn)行計(jì)算。子代基因型的數(shù)量比應(yīng)該是各對基因型相應(yīng)比值的乘積；子代表現(xiàn)型的數(shù)量比也應(yīng)該是各對表現(xiàn)型相應(yīng)比值的乘積。 我們以F2代中的黃色皺粒為例：黃色和皺粒是兩個(gè)相對獨(dú)立的事件，它們單獨(dú)出現(xiàn)的概率分別是3/4和1/4，在后代中出現(xiàn)了黃色皺粒個(gè)體，就表明黃色和皺粒這兩個(gè)事件，能在同一個(gè)體上同時(shí)出現(xiàn)，既然是同時(shí)出現(xiàn)，那么我們就應(yīng)用乘法原理，黃色皺粒豌豆的概率為3/41/4=3/16。依次類推： 黃色圓粒：3/43/4=9/16 綠色圓粒：1/43/4=3/16 綠色皺粒：1/41/4=1/16 同理，F(xiàn)2中各種遺傳因子組成的概率也可用此法計(jì)算出來。 這幾個(gè)結(jié)論和前面孟德爾用棋盤法分析所得到的結(jié)論完全一致，表明這種數(shù)學(xué)解法是正確的（這種方法也叫逐對分析法）。 ［評價(jià)反饋］ 1.具有兩對相對性狀的純種個(gè)體雜交，在F2出現(xiàn)的性狀中： （1）雙顯性性狀的個(gè)體占總數(shù)的_____________。 （2）能夠穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的_____________。 （3）與F1性狀不同的個(gè)體占總數(shù)的_____________。 （4）與親本性狀不同的個(gè)體占總數(shù)的_____________。 答案：（1）9/16 （2）1/4 （3）7/16 （4）3/8或5/8 2.假定某一個(gè)體的遺傳因子組成為AaBbCcDdEEFf，此個(gè)體能產(chǎn)生配子的類型為 A.5種 B.8種 C.16種 D.32種 解析：此個(gè)體共考慮了六對遺傳因子，先考慮每對遺傳因子產(chǎn)生的配子種類，然后根據(jù)乘法原理，該個(gè)體產(chǎn)生的配子種類就是每對遺傳因子產(chǎn)生的配子種類的乘積，即222212=32。 答案：D 3.若遺傳因子組成AaBbCCDDee與AABbCcDDEe交配，在子代中，純合子的比例是 A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32 解析：如果一個(gè)個(gè)體是純合子，那么它的每一對遺傳因子都必須純合。本題采用逐對分析法。首先逐對分析每一對遺傳因子產(chǎn)生純合子的概率：AAAa→1AA∶1Aa，產(chǎn)生純合子的幾率是1/2；BbBb→1BB∶2Bb∶1bb，產(chǎn)生純合子的幾率是1/2；CCCc→1CC∶1Cc，產(chǎn)生純合子的幾率是1/2；DDDD→DD，產(chǎn)生純合子的幾率為1；eeEe→1Ee∶1ee，產(chǎn)生純合子的幾率是1/2。再將這些幾率相乘，即得出子代純合子的幾率為：1/21/21/211/2=1/16。 答案：C 4.白色盤狀南瓜和黃色球狀南瓜雜交，F(xiàn)1全為白色盤狀南瓜，若F2中純合白色球狀南瓜有1 000個(gè)，從理論上計(jì)算，F(xiàn)2中雜合黃色盤狀南瓜的數(shù)目是 A.1 000個(gè) B.2 000個(gè) C.3 000個(gè) D.4 000個(gè) 解析：根據(jù)題意，白色盤狀黃色球狀→白色盤狀，說明白色和盤狀均為顯性，分別用A、B表示其遺傳因子。黃色與球狀的遺傳因子分別用a、b表示，列出遺傳圖解： F2中的組合數(shù)16，表現(xiàn)型4種，遺傳因子組成9種。其中純合白色盤狀南瓜（AABB）占1/41/4=1/16，共有1 000個(gè)。而雜合黃色盤狀南瓜（aaBb）占1/41/2=1/8=2/16，其數(shù)量應(yīng)該是21 000=2 000個(gè)。 答案：B ［課堂小結(jié)］ 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了孟德爾兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)及對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，重點(diǎn)掌握子二代（F2）出現(xiàn)新性狀是由于遺傳過程中控制不同性狀的遺傳因子發(fā)生了自由組合；此外還應(yīng)該對子二代（F2）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應(yīng)用。 ［布置作業(yè)］ P12基礎(chǔ)題2，P12拓展題。 ［課后拓展］ 嘗試用當(dāng)?shù)啬撤N生物（如豌豆、玉米、番茄、果蠅、豚鼠等）做有性雜交實(shí)驗(yàn)，分析該生物的兩對相對性狀的遺傳情況并寫成小論文。 ●板書設(shè)計(jì) 第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二） 一、兩對相對性狀的遺傳遺傳實(shí)驗(yàn) 二、對自由組合現(xiàn)象的解釋 F2代中結(jié)合方式16種，遺傳因子組合形式9種，性狀表現(xiàn)4種，比例為9∶3∶3∶1。 ●習(xí)題詳解 見第2課時(shí)相應(yīng)內(nèi)容。 ●備課資料 見第2課時(shí)相應(yīng)內(nèi)容。