1.2孟德爾的豌豆雜交實驗（二）教案高一下學(xué)期生物人教版必修2

1.2孟德爾的豌豆雜交實驗（二）教案【教學(xué)目標(biāo)】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．分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因；3．說出基因型、表現(xiàn)型和等位基因的含義；4．通過自主、互動、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；5．在對兩對相對性狀遺傳結(jié)果進(jìn)行分析時，通過演繹推理的方法，調(diào)動學(xué)生的想象力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力；6．通過孟德爾豌豆雜交實驗所揭示的自由組合定律的學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義實踐觀的教育；7．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)求實的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和創(chuàng)新精神?！窘虒W(xué)重難點】教學(xué)重點：1.孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗2.自由組合定律的內(nèi)容3.對自由組合現(xiàn)象的解釋4.分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因5.孟德爾遺傳規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用教學(xué)難點：1.孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗2.對自由組合現(xiàn)象的解釋3.自由組合定律的內(nèi)容【新課導(dǎo)入】一位女模特對愛因斯坦說：讓我嫁給你吧，孩子一定像我一樣漂亮，像你一樣聰明。愛因斯坦笑笑說：“那如果像我一樣丑陋，像你一樣愚蠢，那如何是好？”這是個杜撰的故事，但現(xiàn)實確實會碰到這樣一對夫婦，如果他們結(jié)婚，會有怎樣的后代？聰明與愚蠢，漂亮與丑陋，這兩對相對性狀之間關(guān)系如何？美貌與智慧二者是否相關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生思考，得出“兩對相對性狀之間互不干擾，自由組合”的結(jié)論?！拘抡n講解】兩對相對性狀的雜交實驗1.實驗過程2．過程分析(1)親本具有的兩對相對性狀①粒色：黃色與綠色②粒形：圓粒與皺粒(2)F1性狀的表現(xiàn)分析①F1全為黃色?黃色對綠色為顯性②F1全為圓粒?圓粒對皺粒為顯性(3)F2的性狀類型分析①黃色∶綠色＝3∶1，圓?！冒櫫＃?∶1?每對相對性狀都遵循分離定律。②③親本類型：黃色圓粒X綠色皺粒④重組類型：黃色皺粒X綠色圓粒1.兩對相對性狀中9∶3∶3∶1數(shù)量比與一對相對性狀中3∶1有什么關(guān)系？提示：從數(shù)學(xué)角度分析，9∶3∶3∶1是(3∶1)2，即兩對相對性狀的遺傳結(jié)果是兩對相對性狀獨立遺傳結(jié)果3∶1的乘積。2．由F1→F2能否判斷性狀顯隱性？提示：可以判斷顯隱性，分別從粒形和粒色上看，黃色黃色＋綠色，圓粒圓粒＋皺粒，綠色和皺粒為新出現(xiàn)的性狀即為隱性性狀。3．孟德爾在F2中觀察到了什么現(xiàn)象？提示：不同性狀之間的自由組合，即黃色既可以與圓粒組合又可以與皺粒組合，綠色也可以分別與圓粒和皺粒組合。對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證根據(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分別有2對遺傳因子，黃色圓粒可用YYRR表示，綠色皺粒可用yyrr表示。根據(jù)分離定律，每對遺傳因子都要彼此分離，同時孟德爾還假設(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)生集中配子呢？Y可以與R或r組合，即產(chǎn)生YR，Yr，yR，yr四種配子。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，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(jī)的，那么配子的結(jié)合方式有幾種？F1的雌雄配子各有4種。雌雄配子結(jié)合，有16種方式。上述遺傳圖解是根據(jù)孟德爾對自由組合現(xiàn)象從理論上推導(dǎo)出來的結(jié)果，其后代有4種性狀表現(xiàn)，且比例為1：1：1：1如果實驗結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，這說明理論是正確的，如果實驗結(jié)果與理論推導(dǎo)不相符，則說明理論推導(dǎo)是錯誤的。對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證——測交孟德爾所作的測交實驗結(jié)果：我們發(fā)現(xiàn)無論正交還是反交，實驗結(jié)果完全符合他的設(shè)想，說明他的理論推導(dǎo)是正確的，即F1在形成配子時，產(chǎn)生了四種配子，決定不同性狀的遺傳因子是自由組合的。自由組合定律孟德爾在他所研究的豌豆相對性狀中，任選兩對性狀進(jìn)行雜交實驗，結(jié)果都一樣，后人將這一遺傳規(guī)律稱為孟德爾第二定律——自由組合定律，讓同學(xué)們在書中畫出自由組合定律的內(nèi)容：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。由前面我們知道了自由組合定律的分離比是9:3:3:1或1:1:1:1，那么還有沒有其他情況呢？有沒有符合自由組合定律但是分離比卻不是這兩種的情況呢？在課件中展示特殊比值的例子孟德爾實驗方法的啟示〖提示〗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；（2）豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；（3）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，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.如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因為如果研究n對相對性狀，將會有2n個性狀組合，這是很難統(tǒng)計的，也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實驗中留下的經(jīng)驗與教訓(xùn)，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗，改變實驗方法，從簡單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計、分析實驗結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實驗驗證、得出結(jié)論。?

3.因為通過統(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)一定數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣。4.作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實驗結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)測另一些實驗結(jié)果。可參考教科書對“假說—演繹法”的解釋。?

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)修學(xué)習(xí)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。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。?

（3）勤于實踐。進(jìn)行了8年的研究，統(tǒng)計分析。?（4）敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。提出了“顆粒性遺傳”的思想。?

總結(jié)：?

1、選材準(zhǔn)確——自花傳粉中閉花傳粉的自然純種豌豆；?①人工傳粉雜交后可避免外來花粉干擾，結(jié)果可靠?

②豌豆有多對易于區(qū)分的相對性狀（高矮；圓粒皺粒；）?2、研究方法恰當(dāng)——先對一對相對性狀進(jìn)行遺傳研究，后多對相對性狀，設(shè)計測交實驗進(jìn)行驗證；?3、利用統(tǒng)計學(xué)進(jìn)行分析；孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)講解基因和基因型的由來：1909年丹麥生物學(xué)家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名字，叫做“基因”，并且提出了表現(xiàn)型（生物個體表現(xiàn)出來的性狀）和基因型（與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型）的概念。由于孟德爾的杰出貢獻(xiàn)，被后人公認(rèn)為“遺傳學(xué)之父”孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用講述：基因的自由組合定律為我們的動，植物育種和醫(yī)學(xué)實踐開闊了廣闊的前景，人類可以根據(jù)自己的需求，不斷改良動植物品種，為人類造福。例如：水稻中，有芒（A）對無芒（a）是顯性，抗?。≧）對不抗病（r）是顯性。其中，無芒和抗病是人們需要的優(yōu)良性狀?，F(xiàn)有兩個水稻品種，一個品種無芒、不抗病，另一個品種有芒、抗病。請你想辦法培育出一個無芒、抗病的新品種。學(xué)生用練習(xí)本計算，得出結(jié)論：根據(jù)自由組合定律，這樣的品種占總數(shù)的3／16。提問：我們得到的這種具有雜種優(yōu)勢的品種可以代代遺傳嗎？（回答：不可以，因為其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會出現(xiàn)性狀的分離。）提問：如何能得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種？（回答：要想得到可以代代遺傳的優(yōu)勢品種，就必須對所得到的無芒、抗病品種進(jìn)行自交和育種，淘汰不符合要求的植株，最后得到能夠穩(wěn)定遺傳的無芒、抗病的類型。）講述：在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，我們也常用基因的自由組合規(guī)律來分析家族遺傳病的發(fā)病規(guī)律。并且推斷出其后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的依據(jù)。這對于遺傳病的預(yù)測和診斷以及優(yōu)生、優(yōu)育工作都有現(xiàn)實意義。例如：在一個家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因P控制），母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個手指正常但先天聾啞的孩子（由隱性致病基因d控制，基因型為dd），其父母的基因型分別是什么？提問：這樣的例子在我們?nèi)粘Ｉ钪惺墙?jīng)常遇到的，那么，我們一起來分析，雙方都未表現(xiàn)出來先天聾啞癥狀的父母，為什么會生出一個先大聾啞的孩子呢？（回答：首先，先天聾啞一定是遺傳病，其父母均未表現(xiàn)出來，說明其父母均是隱性基因的攜帶者。加之其父親為多指，可以判定其父親的基因型為：PpDd；其母親表現(xiàn)型正常，可以判斷其母的基因型為：ppDd。）提問：根據(jù)上面的分析，其父母可能出現(xiàn)的配子是什么？其子女中可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型有幾種？（回答：其母親可能出現(xiàn)的配子類型為：pD、pd，其父親可能出現(xiàn)的