高一生物人教版必修二1.2孟德爾豌豆雜交實驗（二）（學(xué)案）

1、第 PAGE9 頁 共 NUMPAGES9 頁高一生物人教版必修二1.2孟德爾豌豆雜交實驗（二）（學(xué)案）人教版（20_）必修二 遺傳與進(jìn)化 第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（二）一、教學(xué)目標(biāo)的確定 課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)對應(yīng)的“內(nèi)容要求”是：“闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預(yù)測子代的遺傳性狀”。結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下：1.闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律。2.分析p 孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因。3.說出基因型、表型和等位基因的含義。二、教學(xué)重難點 教學(xué)重點 1.兩對相對性狀雜交實驗的分析p 。2.孟德爾獲

2、得成功的原因。教學(xué)難點 1.兩對相對性狀雜交實驗的分析p 。2.孟德爾獲得成功的原因。三、教學(xué)設(shè)計思路 首先以問題探討中的豌豆照片為背景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過展示兩對性狀的雜交實驗講解每一對相對性狀的遺傳都遵循了分離定律。分析p 黃色圓粒和綠色皺粒的雜交實驗，并講解測交試驗，得出自由組合定律。再通過課本展示資料，講解孟德爾取得成功的原因。最后講解孟德爾遺傳規(guī)律在育種和醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用。四、教學(xué)步驟 1.新課導(dǎo)入 教師活動：展示形狀不同的豌豆的圖片，教師引導(dǎo)學(xué)生思考問題探討中的問題。學(xué)生活動：觀察課件，獨立思考并進(jìn)行小組討論。活動意圖：產(chǎn)生認(rèn)知沖突，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入新的學(xué)習(xí)情境。教師活動：講解以

3、上問題，講解要點為：1.要點：不影響。決定子葉顏色的遺傳因子和決定種子形狀的遺傳因子具有一定的獨立性，二者的分離和組合是互不干擾的，因此它們之間不會相互影響。2.要點：不一定。在生活中，也可以看到黃色皺縮的豌豆及綠色飽滿的豌豆。教師活動：那么一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢？在發(fā)現(xiàn)了一對相對性狀遺傳規(guī)律的基礎(chǔ)上，孟德爾又對豌豆兩對相對性狀的遺傳進(jìn)行了研究。2.新課講授 一、兩對相對性狀的雜交實驗 教師活動：展示孟德爾兩對相對雜交實驗的過程以及結(jié)果。并組織學(xué)生對比實驗和預(yù)測實驗結(jié)果。學(xué)生活動：閱讀教材第9頁，對比預(yù)測結(jié)果，初步分析p 思考兩對相對性狀雜交實驗F2中出現(xiàn)的性狀類型及比例

4、。教師活動：教師在講解中提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生思考：（1）孟德爾以豌豆的哪兩對相對性狀進(jìn)行實驗的？ （2）F1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？ （4）每對性狀的遺傳是否遵循基因的分離定律？ 教師活動：針對以上問題進(jìn)行講解，講解要點為：（1）黃與綠、圓與皺。（2）F1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。（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9：3：3：1，恰是（3：1）2的展開，表明不同性狀的

5、組合是自由的、隨機的。（4）每對性狀的遺傳都遵循基因的分離定律。教師活動：那么，為什么出現(xiàn)了兩對新性狀，孟德爾是如何解釋這一現(xiàn)象的呢？ 二、對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證 教師活動：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立的。教師活動：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）來表示顏色和粒形，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？ 學(xué)生活動：回答：分別有2對遺傳因子，黃色圓?？捎肶YRR表示，綠

6、色皺?？捎脃yrr表示。教師活動：上節(jié)課我們還學(xué)到遺傳因子在配子里是成單存在的，那么上述兩個親本產(chǎn)生的配子的遺傳因子又是如何表示的？ 教師活動：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。教師活動：兩親本雜交時產(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？因為Y對y具有顯性作用，R對r具有顯性作用，所以F表現(xiàn)出來的是Y和R所對應(yīng)的性狀，即黃色圓粒。教師活動：講解根據(jù)分離定律，每對遺傳因子都要彼此分離，F(xiàn)1中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

7、四種配子。教師活動：孟德爾認(rèn)為，在這個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立互不干擾的，且分離和組合是同時進(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，由于雌雄配子的結(jié)合是隨機的，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？ 教師活動：展示遺傳圖解，并講解F1配子組合方式為16種，F(xiàn)2遺傳因子組成為9種，F(xiàn)2表現(xiàn)型為四種。教師活動：提問：什么叫測交？ 學(xué)生活動：是用F1代與親本的隱性純合子雜交。目的是測定F1的基因型。教師活動：展示F1作父本和母本的測交及其結(jié)果的遺

8、傳圖解。教師活動：講解兩種情況是相同的，說明F1在形成配子時，不同對的基因是自由組合的。教師活動：三、自由組合定律 教師活動：講解自由組合定律的含義，控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。教師活動：課件展示分離定律和自由組合定律的比較表，并進(jìn)行講解。四、孟德爾實驗方法的啟示 教師活動：展示課本思考討論中的內(nèi)容，并針對其中的問題進(jìn)行講解。講解要點為：1.豌豆適于作雜交實驗材料的優(yōu)點有：（1）具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀，如高莖和矮莖，高莖高度為1.52.0m，矮莖高度僅為0.3 m左右，易于觀察和區(qū)分；

9、（2）豌豆嚴(yán)格自花傳粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交可獲得雜合子；（3）豌豆花比較大，易于做人工雜交實驗。孟德爾正是因為選用了豌豆做雜交實驗，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對遺傳實驗結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計。若孟德爾一味地用山柳菊做實驗，就很可能揭示不了生物遺傳的規(guī)律，所以科學(xué)地選擇實驗材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。2.如果孟德爾沒有對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析p ，他很難對分離現(xiàn)象作出解釋。因為通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定的數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學(xué)概率也適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)方法引入對遺

10、傳實驗結(jié)果的處理和分析p 中。3.一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能夠預(yù)測另外一些實驗的結(jié)果，并通過實驗來驗證。如果實驗結(jié)果與預(yù)測相符，就可以認(rèn)為假說是正確的；反之，則認(rèn)為假說是錯誤的。孟德爾基于他對豌豆雜交實驗作出的假說，設(shè)計測交實驗，其實驗結(jié)果與預(yù)測相符，由此證明自己提出的假說是正確的。4.有關(guān)系。數(shù)學(xué)包含許多符號，數(shù)學(xué)符號也被普遍應(yīng)用于概括、表述和研究數(shù)學(xué)的過程中。孟德爾創(chuàng)造性地應(yīng)用符號體系，并用于表達(dá)抽象的科學(xué)概念，和應(yīng)用數(shù)學(xué)符號研究數(shù)學(xué)有異曲同工之妙，這與他曾在大學(xué)進(jìn)修過數(shù)學(xué)有關(guān)。數(shù)學(xué)符號能簡潔、準(zhǔn)確地反映數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)。孟德爾用這種方法，也更加簡潔、準(zhǔn)確地反映

11、抽象的遺傳過程，使他的邏輯推理更加順暢。5.（1）扎實的知識基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛。孟德爾在維也納大學(xué)進(jìn)修時，通過對自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，使他具有生物類型是可變的、可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進(jìn)化思想。同時孟德爾還學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到“數(shù)學(xué)方法可以應(yīng)用于各門自然科學(xué)之中”的思想影響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問題的想法，使孟德爾成為第一個認(rèn)識到概率原理能用于預(yù)測遺傳雜交實驗結(jié)果的科學(xué)家。（2）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。孟德爾對雜交實驗的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計實驗驗證假設(shè)的研究方法。這在當(dāng)時是一種新的研究思路，光是豌豆的雜交實驗，他就沒有局限于對實驗結(jié)果的簡單描述和歸納。（3）創(chuàng)造性地應(yīng)用科學(xué)符號體系?？茖W(xué)符號體系能夠更簡潔、準(zhǔn)確地反映抽象的遺傳過程。（4）勤于實踐。孟德爾在豌豆雜交實驗中，連續(xù)進(jìn)行了8年的研究，并且對每次實驗的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析p ，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。（5）敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。孟德爾通過實驗研究，提出了“顆粒遺傳”的思想，這是對傳統(tǒng)遺傳觀念的挑戰(zhàn)。五、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn) 教師活動：講解孟德爾論