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基因的分離定律 教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo) 1 知識(shí)目標(biāo) 1 1 理解應(yīng)用孟德?tīng)枌?duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)及其解釋和驗(yàn)證 1 2 理解并應(yīng)用基因的分離定律及在實(shí)踐上的應(yīng)用 1 3 知道基因型 表現(xiàn)型及與環(huán)境的關(guān)系 2 能力目標(biāo) 2 1 通過(guò)分離定律到實(shí)踐的應(yīng)用 從遺傳現(xiàn)象上升為對(duì)分離定律的認(rèn)識(shí) 訓(xùn)練學(xué)生演 繹 歸納的思維能力 2 2 通過(guò)遺傳習(xí)題的訓(xùn)練 使學(xué)生掌握應(yīng)用分離定律解答遺傳問(wèn)題的技能技巧 2 3 了解一般的科學(xué)研究方法 試驗(yàn)結(jié)果 假說(shuō) 試驗(yàn)驗(yàn)證 理論 2 4 理解基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系 初步掌握在遺傳學(xué)中運(yùn)用符號(hào)說(shuō)明遺傳規(guī)律的形式 化方法 3 情感目標(biāo) 3 1 孟德?tīng)枏男∠矚g自然科學(xué) 進(jìn)行了整整 8 年的研究試驗(yàn) 通過(guò)科學(xué)家的事跡 對(duì) 學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)科學(xué) 獻(xiàn)身科學(xué)的教育 3 2 通過(guò)分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用 對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的教育 教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn) 疑點(diǎn)及解決辦法 1 教學(xué)重點(diǎn) 基因分離定律的實(shí)質(zhì) 2 教學(xué)難點(diǎn) 對(duì)分離現(xiàn)象的解釋 3 教學(xué)疑點(diǎn) 相對(duì)性狀 雜交方法 教學(xué)過(guò)程 一 教師活動(dòng) 在上節(jié)課的學(xué)習(xí)中 我們知道了基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單 位和結(jié)構(gòu)單位 那么基因在傳種接代中有什么樣的傳遞規(guī)律 得先了解遺傳學(xué)奠基人孟德 爾 教師活動(dòng) 介紹孟德?tīng)柡?jiǎn)歷 豌豆雜交試驗(yàn) 揭示遺傳學(xué)的經(jīng)典定律 基因的分離 定律和基因的自由組合定律 35 年后三位植物學(xué)家分別用不同植物證實(shí)了孟德?tīng)柕陌l(fā)現(xiàn)后 被埋沒(méi)的真理重新展現(xiàn)光輝 孟德?tīng)柕难芯糠椒?雜交實(shí)驗(yàn)法 此方法是研究遺傳規(guī)律的基本方法 什么是雜交試驗(yàn)法 顯示 人工異花傳粉示意圖 對(duì)著圖講解父本 母本 如何去 雄 如何傳粉 受精 受精卵是第二代的起點(diǎn) 發(fā)育成胚直到豌豆種子 孟德?tīng)栠x用的實(shí)驗(yàn)材料 豌豆 自花傳粉 也是閉花受粉 試驗(yàn)結(jié)果可靠又易于分 析 這是他研究的特點(diǎn) 也是他研究成功的原因之一 一 基因的分離規(guī)律 講述 由高莖豌豆和矮莖豌豆引出相對(duì)性狀的概念 相對(duì)性狀是指同種生物同一性狀 的不同表現(xiàn)類型 此概念有三個(gè)要點(diǎn) 同種生物 豌豆 同一性狀 莖的高度 不同表現(xiàn)類型 高莖 1 5 2 0m 矮莖 0 3m 左右 教師活動(dòng) 豌豆種子的圓滑和皺縮是不是相對(duì)性狀 為什么 學(xué)生活動(dòng) 是 具備相對(duì)性狀概念包含的三個(gè)要點(diǎn) 同一種生物 豌豆 同一性狀 種子的形狀 不同類型 圓滑和皺縮 師生交流 交待在遺傳圖解中常用符號(hào) P 親本 母本 父本 雜交 目交 自花傳粉 同種 類型相交 雜種子一代 雜種第二代 三 一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn) 1 試驗(yàn)過(guò)程 教師活動(dòng) 出示一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)圖 對(duì)著圖講述試驗(yàn)過(guò)程 注意如下幾個(gè)概 念 顯性性狀和隱性性狀 在雜交實(shí)驗(yàn)中 把雜種子一代中顯現(xiàn)出來(lái)那個(gè)親本的性狀 叫 做顯性性狀 如高莖 把未顯現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本性狀叫做隱性性狀 如矮莖 性狀分離 在雜種后代中 同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀 如高莖和矮莖 的現(xiàn)象 叫做性狀分離 研究特點(diǎn) 試驗(yàn)材料 選用自花傳粉的豌豆 分析研究方法 從一對(duì)相對(duì)性狀入手 運(yùn)用數(shù)學(xué)方法 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 2 試驗(yàn)結(jié)果 無(wú)論正交反交 只表現(xiàn)顯性性狀 自交 出現(xiàn)性狀分離 分離比接近 3 1 高莖 矮莖 2 對(duì)分離現(xiàn)象的解釋 教師活動(dòng) 什么是基因 基因位于何處 學(xué)生活動(dòng) 略 講述 上一節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了 基因控制性狀 那么控制顯性性狀的基因是顯性基 因 一般用大寫英文字母表示 如豌豆高莖基因用 D 表示 控制隱性性狀的基因是隱性基 因 一般用小寫英文字母表示 豌豆矮莖基因用 d 表示 在體細(xì)胞中 控制性狀的基因以對(duì)存在 純種高莖豌豆用 DD 表示 矮莖豌豆用 dd 表 示 在生殖細(xì)胞中 控制性狀的基因成單存在 因?yàn)楹嘶蛭挥谌旧w上 減數(shù)分裂時(shí) 同源染色體分離 導(dǎo)致生殖細(xì)胞染色體數(shù)目減半 因此 純種高莖豌豆的配子只含有一個(gè) 顯性基因 D 純種矮莖豌豆的配子只含有一個(gè)隱性基因 d 受精時(shí) 雌雄配子結(jié)合 合子中 的基因又恢復(fù)成對(duì) 即 體細(xì)胞為 Dd 顯性作用 由于基因 D 對(duì)基因 d 具顯性作用 故 Dd 只表現(xiàn)為高莖 自交產(chǎn)生配子時(shí) 出示有染色體遺傳的圖像 由于 D 和 d 位于一對(duì)同源染色體 上 故 D 和 d 獨(dú)立存在 它們要隨著同源染色體的分離而分開(kāi) 分別進(jìn)入不同的配子 這 樣 產(chǎn)生的雄配子和雌配子就各有兩種 一種含有基因 D 一種含有基因 d 且兩種雄 配子 D d 兩種雌配子 D d 受精時(shí) 雌雄配子隨機(jī)結(jié)合 便出現(xiàn) 3 種基 因組合 DD Dd dd 1 2 1 性狀表現(xiàn)為 高莖 矮莖接近 3 1 三 總結(jié) 擴(kuò)展 孟德?tīng)柕难芯糠椒ㄊ请s交試驗(yàn)法 用高莖豌豆和矮莖豌豆雜交 雜種子一代全是高莖 豌豆 經(jīng)自花傳粉后 雜種子二代發(fā)生性狀分離 高莖豌豆和矮莖豌豆之比為 3 1 孟德 爾解釋的關(guān)鍵是雜合子 代 中 D 和 d 隨同源染色體分開(kāi)而分離 分別進(jìn)入兩個(gè)配子 中 孟德?tīng)栆沧隽送愣棺尤~黃色和綠色等其余六對(duì)雜交試驗(yàn) 表現(xiàn)型的數(shù)量比都接近 3 1 請(qǐng)同學(xué)們按板書要求試著做這六對(duì)雜交試驗(yàn)遺傳圖解 四 課堂練習(xí) 1 雜合高莖豌豆自交產(chǎn)生的后代中 雜合高莖植株約占后代總數(shù)的 A 100 B 3 4 C 1 2 D 1 4 2 子葉黃色豌豆 YY 與子葉綠色豌豆 yy 雜交 表現(xiàn)型全是黃色 讓其自交 后 發(fā)生性狀分離 黃色子葉與綠色子葉之比為 3 1 請(qǐng)用遺傳圖解說(shuō)明試驗(yàn)的全過(guò) 程和試驗(yàn)結(jié)果 二 教師活動(dòng) 孟德?tīng)枌?duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果是什么 如何解釋試驗(yàn)的結(jié)果 學(xué)生回答 略 教師活動(dòng) 孟德?tīng)栕隽艘粚?duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn) 并用自己的思想做出解釋 這種解 釋沒(méi)有試驗(yàn)驗(yàn)證前叫做假說(shuō) 那么 孟德?tīng)柕慕忉尵烤拐徽_ 還要經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證 3 測(cè)交 對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 教師活動(dòng) 測(cè)交是讓雜種子一代 與隱性類型親本回交 用來(lái)測(cè)定 的基因組 成 教師板書 測(cè)交 雜種子一代 隱性類型 Dd dd 問(wèn) 按孟德?tīng)柕慕忉?雜種子一代 Dd 能產(chǎn)生幾種配子 數(shù)量比如何 學(xué)生課堂活動(dòng) 每位學(xué)生在草稿紙上做出測(cè)交的遺傳圖解 并請(qǐng)一位學(xué)生上黑板做題 學(xué)生的可能結(jié)果 測(cè)交后代基因型 2Dd 2dd 測(cè)交后代表現(xiàn)型 2 高莖 2 矮莖 教師活動(dòng) 1 這樣做也是正確的 不能說(shuō)是錯(cuò)的 高莖 矮莖 預(yù)期結(jié)果 在一般處理時(shí) 為簡(jiǎn)化 d d 兩種配子相同 即可寫一種 d 表示 2 孟德?tīng)栍H自到農(nóng)田進(jìn)行豌豆雜交試驗(yàn) 得到高莖 矮莖 30 34 接近 1 1 預(yù) 期結(jié)果和實(shí)踐結(jié)果是一致的 測(cè)交證實(shí) 是雜合體 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn) 因此 孟德?tīng)柕慕忉?假說(shuō) 應(yīng)上升為真理 顯示 試驗(yàn)結(jié)果 假說(shuō) 試驗(yàn)驗(yàn)證 驗(yàn)證結(jié)果與假說(shuō)推論結(jié)果一致 假說(shuō)上升為真理 若二者不一致時(shí) 否定假說(shuō) 這是科學(xué)研究的一般方法 4 基因分離定律的實(shí)質(zhì) 等位基因的概念 在遺傳學(xué)上 把位于一對(duì)同源染色體的相同位置上 控制著相對(duì)性 狀的基因叫做等位基因 例如 D 和 d 就是一對(duì)等位基因 此概念有兩個(gè)要點(diǎn) 位于一對(duì)同源染色體同一位置上 控制著相對(duì)性狀的基因 如右圖 D 和 d 就是等位基因 基因位于染色體上 和染色體同處于平行關(guān)系 從本質(zhì)上解釋了性狀分離現(xiàn)象 提問(wèn) 分離定律的實(shí)質(zhì)是什么 出示減數(shù)分裂活動(dòng)圖像 對(duì)著圖講解 學(xué)生活動(dòng) 閱讀教材 23 24 頁(yè)后回答上述問(wèn)題 教師強(qiáng)調(diào) 基因分離定律的實(shí)質(zhì)是 在雜合子 細(xì)胞中 位于一對(duì)同源染色體 上的等位基因 具有一定的獨(dú)立性 生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí) 等位基因會(huì)隨著 同源染色體的分開(kāi)而分離 分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中 獨(dú)立地隨著配子遺傳給后代 5 基因型和表現(xiàn)型 表現(xiàn)型 遺傳學(xué)上 把生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀叫做表現(xiàn)型 例如 高莖和矮莖 基因型 把與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型 例如 高莖豌豆的基因型有 DD 和 Dd 兩種 而矮莖豌豆的基因型只有 dd 一種 基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素 表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式 生物體在整個(gè)發(fā)育過(guò)程中 不僅要受到內(nèi)在因素基因的控制 還要受到外部環(huán)境條件 的影響 舉例 略 所以 表現(xiàn)型相同的個(gè)體 基因型不一定相同 基因型相同的個(gè)體 只有在外界環(huán)境 相同的條件下 表現(xiàn)型才相同 舉例 略 三 總結(jié) 擴(kuò)展 分離定律是指雜合子在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí) 等位基因隨著同源染色體的分開(kāi)而分離 分 別進(jìn)入兩個(gè)配子中 獨(dú)立地隨著配子遺傳給后代 孟德?tīng)柦沂镜姆蛛x定律具有劃時(shí)代的意義 是對(duì)融合遺傳的否定 當(dāng)時(shí)流傳很廣的融 會(huì)遺傳認(rèn)為雙親遺傳物質(zhì)在下一代發(fā)生融合 混血兒 一說(shuō)即是一例 而孟德?tīng)枏?qiáng)調(diào) 雜合體內(nèi)等位基因互不融合或混雜 保持相對(duì)獨(dú)立性 在形成配子時(shí)還要分離 分別進(jìn)入 兩個(gè)配子中 擴(kuò)展應(yīng)用 應(yīng)用分離定律 根據(jù)親 子二代的表現(xiàn)型可誰(shuí)知基因型 課本第 28 頁(yè)三 2 請(qǐng)同學(xué)們做 講評(píng)解題思路 1 首先確定顯性性狀 一般說(shuō)來(lái) 相對(duì)性狀雜交 表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性性狀 但本題的三組雜交試驗(yàn)結(jié)果 都與此不相符 只有從第二組雜交試驗(yàn)來(lái)看 親本的后代出 現(xiàn)性狀分離 由此可推知親本的基因型一定是雜合子 親本所表現(xiàn)出來(lái)的性狀 圓料就 是顯性性狀 2 先確定隱性性狀的基因型 其必定是純合體如皺粒 rr 3 得出答案 三個(gè)雜交組合的基因型是 第一組 rr rr 第二組 Rr Rr 第 三組 Rr rr 第三個(gè)組合為測(cè)交試驗(yàn) 遺傳圖解 略 第三課時(shí) 教師活動(dòng) 1 請(qǐng)一位同學(xué)上黑板用基因圖解寫出孟德?tīng)枌?duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)的試驗(yàn)過(guò)程及時(shí)分 離現(xiàn)象的解釋 2 基因分離定律的實(shí)質(zhì) 基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系 學(xué)生活動(dòng) 演板 口答 教師活動(dòng) 孟德?tīng)柕姆蛛x定律 第一次從理論上揭示了生物性狀遺傳的實(shí)質(zhì) 奠定了 遺傳學(xué)的基礎(chǔ) 基因的分離定律在實(shí)踐中也具有重要的指導(dǎo)意義 6 基因分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用 1 在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用 教師活動(dòng) 第一 根據(jù)分離定律知道雜交的 開(kāi)始出現(xiàn)性狀分離 其中隱性性狀個(gè) 體能穩(wěn)定遺傳 顯性性狀中的部分個(gè)體在下一代出現(xiàn)性狀分離 因此 目前生產(chǎn)上有效的 辦法是 年年選用適宜的品種 雜交這種雜種優(yōu)勢(shì) 優(yōu)良性狀 的利用只局限在第一代 教師活動(dòng) 第二 小麥的某些抗病性狀 多數(shù)是由顯性基因控制的 很多小麥都是雜 種 你怎樣得到能穩(wěn)定遺傳 即不發(fā)生性狀分離的純種抗病小麥 學(xué)生看課本第 25 26 頁(yè)最后一段 學(xué)生活動(dòng) 將雜種連續(xù)地自交種植 觀察 選擇 直到確認(rèn)不發(fā)生性狀分離的抗稈 銹病類型為止 教師活動(dòng) 第三 如果所要選育的作物性狀是由隱性基因控制的 則 不會(huì)表現(xiàn)出 來(lái) 能把這樣的作物丟掉嗎 為什么 學(xué)生活動(dòng) 不能 因?yàn)?自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離 就會(huì)分離出所需性狀 2 在人類遺傳病中的應(yīng)用 教師活動(dòng) 利用基因的分離定律 對(duì)遺傳病的基因和發(fā)病概率做出科學(xué)的推斷 例如 人類的白化病 即洋白頭 因缺少黑色素 所以皮膚白色 頭發(fā)黃色 虹膜帶 紅色 血管顏色 畏光 它是隱性遺傳病 由隱性基因 a 控制 正常人由正?；?A 控 制 學(xué)生練題 一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦 生了一個(gè)患白化病的孩子 如果他們?cè)偕粋€(gè)孩子 表現(xiàn)正常的概率是多少 患白化病的概率是多少 請(qǐng)寫出以下的基因型 講評(píng) 先寫出隱性性狀的基因型 白化患兒必定是 aa 正常父母必是含有一個(gè)正?；?A 父母的基因型可暫表示為 A 基因型為 aa 的白化病小孩 是由受精卵發(fā)育而來(lái)的 必定一個(gè) a 來(lái)自卵細(xì)胞 一個(gè) a 來(lái)自精子 也就是說(shuō)父母必定含有 a 基因 那么 根據(jù)上述第 項(xiàng) 父母基因型就可表 示為 Aa 如圖 見(jiàn)下頁(yè) 抽兩個(gè)同學(xué)上黑板解答此遺傳題 講評(píng) 在遺傳學(xué)上 含有一個(gè)隱性致病基因的雜合體叫做攜帶者 雙親是正常的雜合子 他們的子女有 3 4 的表現(xiàn)正常 有 1 4 的會(huì)患白化病 計(jì)算概率的方法 a 用精典公式計(jì)算 概率 100 根據(jù)上面棋盤 總組合數(shù)為 4 某性狀組合數(shù)表現(xiàn)正常的為 3 表現(xiàn)白化的為 1 代入概率計(jì)算式可得 3 4 1 40 b 用配子的概率計(jì)算 先計(jì)算出親本產(chǎn)生每種配子的概率 再根據(jù)題意要求用相關(guān)的 兩種配子概率相乘 相關(guān)個(gè)體的概率相加即可 如 表現(xiàn)正常 AA 或 Aa 的概率為 患病的概率為 7 基因分離定律的例題分析 例 1 番茄莖的有毛 H 對(duì)無(wú)毛 h 是顯性 現(xiàn)有基因型為 Hh 和 Hh 的兩個(gè)親本雜 交 問(wèn)它們的后代可以產(chǎn)生哪幾種表現(xiàn)型和基因型 這幾種表現(xiàn)型和基因型的概率各是多 少 出示該題 分析 該題已知條件是雙親基因型 求子代的表現(xiàn)型 基因型及相關(guān)的概率 通常用 棋盤法 即將每一個(gè)親本的配子放在一側(cè) 注上各自的概率 然后 在棋盤的每一格中寫 出臺(tái)子的基因型和表現(xiàn)型 每一格中合子的概率是兩個(gè)配子概率的乘積 請(qǐng)二位同學(xué)上黑板 用棋盤法解答 出示答案 教師歸納 這是一道以因求果題 其解題思路是 親代基因型 雙親配子型及其概率 子代基因型及其概率 子代表現(xiàn)型及其概率 下面再看一道題 例 2 豚鼠的毛色由一對(duì)等位基因 B 和 b 控制 黑毛雌鼠甲與白毛雄鼠丙交配 甲生 產(chǎn) 7 窩共 8 只黑毛豚鼠和 6 只白毛豚鼠 黑毛雌鼠乙與白毛雄鼠丙交配 乙生產(chǎn) 7 窩共生 15 只黑毛豚鼠 問(wèn)甲 乙 丙 3 只余鼠的基因型 出示該題 講述 先根據(jù)題意列出遺傳圖式 但必須首先判斷豚鼠毛色的顯隱關(guān)系 題中的兩種交配類 型中 黑毛親鼠已與白毛親鼠雨交配 只產(chǎn)生黑毛鼠 故黑色一定是顯性 白色一定是隱 性 為此遺傳圖式是 第二步從遺傳圖式中出現(xiàn)的隱性純合體突破 從第 一 個(gè)雜交組合來(lái)看 因?yàn)樽哟邪酌嗍?基因?yàn)?bb 它們是由精子和卵細(xì) 胞受精后發(fā)育而成的 所以雙親中必有一個(gè) b 基因 故推導(dǎo)出甲的基因型為 Bb 也可以根據(jù)后代的分離比解題 若后代性狀分離比為 3 1 則雙親一定是雜合體 若后代的性狀分離比為 1 1 時(shí) 則一定是測(cè)交 雙親一為雜合體 一為隱性純合體 若后代性狀只有一種表現(xiàn)型 則雙親 都是納合體 或一方是雜合體 一方是顯性純合體 為此 推出乙的基因型為 BB 答案 親鼠甲的基因型是 Bb 親鼠乙的基因型是 BB 親鼠丙的基因型是 bb 最后歸納 這是一道由果推因題 其解題思路是 子代表現(xiàn)型及其比例 雙親的交 配方式雙親的基因型 三 總結(jié) 孟德?tīng)柦沂镜姆蛛x定律奠定了遺傳的基礎(chǔ) 是經(jīng)典的遺傳定律 對(duì)于認(rèn)識(shí)植物 動(dòng)物 微生物及人類遺傳現(xiàn)象有普遍的指導(dǎo)意義 基因的分離定律是以后要學(xué)習(xí)的基因自由組合 定律和基因連鎖交換定律的基礎(chǔ) 四 課堂練習(xí) 1 用純合的高莖豌豆與矮莖豌豆雜交得 自花受粉得 再自花受粉得 那么 中矮莖豌豆所占的比例是 A 1 8 B 3 8 C 1 6 D 1 4 2 狗的卷毛是由于一個(gè)顯性基因控制的 直毛是由于它的隱性等位基因控制 有兩只 卷毛狗交配 產(chǎn)生出一只卷毛雄狗 你用什么方法 判定這只卷毛雄狗是純合體還是雜合 體 教學(xué)反思 孟德?tīng)柦⒌膬纱筮z傳定律因?yàn)楸容^抽象和與學(xué)生的生活實(shí)際距離較遠(yuǎn) 是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和重點(diǎn) 怎樣才能很好地理解和應(yīng)用這兩大定律 解決生產(chǎn)實(shí)踐中的一 些實(shí)際問(wèn)題 是擺在教師和學(xué)生面前的一道難題 本人經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn) 在教學(xué)中 換 位思考 以孟德?tīng)柕难芯糠椒ê退季S方式來(lái)學(xué)習(xí)這兩大定律 并找出其中的記憶規(guī)律 可以起到明顯的教學(xué)效果