高中生物 自由组合定1 (1)教案 浙科版必修2.doc

基因的自由组合定律 一、教学目标知识方面1.基因的自由组合定律及其在实践中的应用(c：理解)。2.孟德尔获得成功的原因(c：理解)。 情感态度与价值观方面1通过对两对相对性状遗传实验现象的分析，使学生学会透过遗传现象去分析遗传的本质，对学生进行“现象与本质关系”的哲学观点教育，使学生能够运用哲学观点分析事物规律。2.通过孟德尔发现遗传规律的学习，使学生树立创新精神，爱科学，用科学的品质。能力方面1.通过学习两对性状的实验，培养学生的探究能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。2. 通过自由组合定律的分析，使学生在深入理解组合定律与分离定律间关系，通过由“简”到“繁”，再由“繁”到“简”的安排，培养学生分析综合的思维能力和逻辑推理能力。3. 通过介绍孟德尔发现遗传规律的过程及其成功的原因，使学生了解孟德尔在遗传学实验中是如何运用科学的思想方法揭示遗传规律的，从而对学生进行科学方法的训练二、教学重点(1)对自由组合现象的解释。(2)基因的自由组合定律的实质。(3)孟德尔获得成功的原因。三、教学难点对自由组合现象的解释。四、教材分析本节是在学生学习了基因的分离定律的基础上，对两对性相对性状的遗传进入研究，无论是在内容上还是在能力上，是对遗传现象的再认识，再探究的过程。同时，本章也为学习生物的变异与进化打下了基础。故本节内容在知识上起到了承前启后的作用，在能力上，对学生理解和运用科学规律，解决实际问题有很大的帮助。五、教学方法 立足于分离定律，在此基础上，引导学生构建基因的自由组合定律。借助于实验，使学生理解和掌握自由组合定律。六、教学过程引言：孟德尔在花园观察豌豆时，发现种子的颜色如果是黃色，则种子的形状一定是圆滑的，而如果种子的颜色是绿色的，则种子的形状一定是皱缩的。只有这两种情况。请问，这是为什么？答：豌豆是闭花植物，严格的自花授粉。问：上述观察出现了几对相对性状？由几对等位基因控制？答2对（复习相对性状）引出课题：那么，这两对等位基因是什么关系，如何遗传并决定生物的性状呢？这是我们今天要探究的。即基因的自由组合定律。置疑：是不是决定粒色的基因对决定种子形状的基因有影响呢？学生活动后，听听学生是如何解决这一问题的。无论结果如何，教师要对合理的地方加以肯定，不足之处，提出改进的意见。之后，教师引导学生看看孟德尔是如何解决这一问题的？两对相对性状的试验：教师边讲解边画出两对相状性状的实验。讲解包括如下内容：孟德尔通过杂交实验，来探究两对相对性状以及相应等位基因之间的关系。黃色对绿色是显性，圆粒对皱粒是显性。两对等位基因之间无影响，且是相对独立的。复习相关知识：性状分离、杂交过程，自交等。讲述：孟德尔通过上述试验发现的现象是黃色种子不一定是圆滑的，绿色种子也不一定是皱缩的。所以，试验的结论是决定两对性状的等位基因不会相互影响，那么，这两对等位基因是什么关系呢？置疑引导：请同学们分别观察、统计子二代中两对相对性状的比值？每对相对性状的遗传是否符合基因的分离定律？答：每对性状分离比均为3：1，符合基因的分离定律。讲述：如果我们用y、y表示种子的颜色，用r、r表示种子的形状，请同学们根据前面分离定律的知识，写出两对相对性状杂交的遗传图解。对自由组合定律的解释学生活动，并画出如下图解：对“如何分析f1产生配子的基因型种类？”的问题，学生的思路应该会想到“同源染色体上的等位基因分离”。这时，教师可以做引导学生作出假设，假设两对等位基因位于一对同源染色体上，那么结果f1是产生了两种不同基因型的配子，两种不同的配子完成受精作用，学生很容易推出f2有两种表现型。但是，两对相对性状的实验结果是四种表现型，故假设两对等位基因位于一对同源染色体上是不下确的。学生，自然就想到位于两对同源染色体上。但是“分别控制两对相对性状的、在两对同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中如何遗传呢？”这时教师可以向学生交待一下：“这样的两对基因称为非同源染色体上的非等位基因。”对“非同源染色体上的非等位基因的遗传”问题，学生仅凭脑子想，往往很难想出结果。这时教师可以同时请两个学生到黑板上来画“一个含有两对同源染色体的原始生殖细胞，经过减数分裂形成的配子时可能含有非同源染色体的情况。”其他学生在下面自己画。在这个要求下，因为要求是画一个细胞，所以一个学生应该只能画出一种可能两种类型。如画多了，教师要指出他审题不细。实则对全班学生既是个提醒，也是对前面内容的巩固。不管这两个学生画出的配子是否包含了配子含有非同源染色体的四种类型，教师都应问其他学生“非同源染色体还有没有其他的分法？”教师可以给学生介绍一下用分枝法分析配子类型的方法。具体方法是：教师先用分枝法画出两对同源染色体在配子中的组合情况（详见课后小资料），再与刚才提问的两名学生画出的两对同源染色体在配子中的组合情况对照，相符合后，继续画出三对同源染色体在配子中的组合情况。总结两对同源染色体在配子中的组合种类和三对同源染色体在配子中的组合种类，就可得出“由于非同源染色体的组合方式不同，配子可能的种类数为2的n次方”的结论了。这是因为一对同源染色体上的等位基因分离的结果是形成两种配子“2”，所以有几对同源染色体就要乘几次2，即2n，“n”是同源染色体的对数。完成上述学生活动后，师生可针对上图，共同做如下归纳，以便知识的理解掌握：自由组合定律研究的是两对和两对以上相对性状的遗传规律，且控制性状的非等位基因位于非同源染色体上。黄圆和绿皱是原有的亲本类型，而黄皱和绿圆则是重组类型。双显性的黄圆占f2代的916，其中双纯合体占19，一纯一杂或一杂一纯各占29，双杂合体占49。双隐性的绿皱占f2代的116。重组类型各占316，双纯合体占各自的13，一纯一杂或一杂一纯各占23。f2代四种表现型的基因型可写成“通式”：黄圆yr（即yyrr、yyrr、yyrr、yyrr4种基因型）、黄皱yrr（即yyrr、yyrr2种基因型）、绿圆yyr（即yyrr、yyrr2种基因型）、绿皱只有yyrrl种基因型。用分枝法和列表法讲解自由组合定律通过分析，不但可以加深理解相关的知识，而且对于学生解决实际问题大有帮助。为了进一步检验的基因型和表现型及其数量比，教师可组织学生进行实验验证。实验建立在自由组合定律中每对相对性状是独立的，互不影响的。大概的做法：制作黃、绿两种颜色的小球，数量比为3：1；再制作圆、皱不同形状的小球，数理比为3：1。共同放入纸箱中，每次取两个小球，其它做法可“同性状分离比的模拟实验”。通过学生动手完成上术实验，可帮助学生直观理解自由组合。讲述：通过上面的分析，我们得到推论：控制两对相对性状的等位基因互不影响，f2产生了4种不同的配子，这是我们针对试验作出的设想，是不是正确呢，我们要通过试验来证明。对自由组合现象解释的验证在学习了分离定律的验证基础上，学生自然会想到测交这一方法。问：什么是测交？这里应是谁和谁杂交？回答：略问：测交后代中，预期结果是什么？答：略讲述：按照孟德尔提出的假说，f1能产生4种配子，它们的数目相等，而隐性纯合子只产生1种配子，故测交后代有4种表现型。黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=1：1：1：1，请同学们将上述情况用基因遗传图解表示。学生阅读教材，得知孟德尔用f1代在试验田里做测交试验，无论是以f1做母本还是做父本，试验结果完全符合他的理论预测结果，从而证明了他的假说是正确的。即f1在形成配子时，不同对的基因是自由组合的。那么这个假设就可以上升为理论。自由组合定律的实质通过上述试验的过程，自然就有了自由组合定律的实质。教师结合教材中豌豆的7对相对性状，向学生说明自由组合定律的实质。同时，我觉的还应向学生说明：1、基因的自由组合是性状自由组合的根本原因。2、如果要研究性状的遗传规律，我们一定要联系植物的生殖和个体发育。自由组合定律的在实践中的应用重点讲叙述两个方面：在动植物育种方面和医学实践中的应用。主要通过解决实际问题，从而理解自由组合定律在实践中的应用。（1）给出问题：在水稻中，有芒（a）对无芒（a）是显性，抗病（r）对不抗病（r）是显性。有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病。如何培育出无芒、抗病的优良品种？分析引导：我们要培育出无芒、抗病的优良品种，是因为自然界中不会自然产生出该优良品种，故利用自由组合定律育种的目的是利用杂交的方法，把不同亲本的优良性状组合在一起，创造出对人类有益的新品种。引导学生从育种工作的方法入手，层层置疑，使学生真正明白育种工作。1、写出题中给出现有品种的基因型：aarr和aarr,从实际出发，告诉学生有芒、抗病的品种基因型只能是双显，不可能是aarr。2、写出杂交过程，并要求学生用规范的语言进行描述。3、写出f1代自交产生后代的基因型和表现型。并找出优良品种。在f2代中，表现为无芒、抗病的基因型有两种，分别为aarr和aarr，而我们需要的是前者，因为有后者，所以，我们要进一步得到纯合类型，还需要对无芒、抗病类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株。最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型。由此可以看出，杂交育种过程不是每代都进行了杂交，杂交的目的只是为了实现基因（或性状）的重新组合，获得自然界中不曾出现的新类型。杂交育种时间长，任务重。需要注意的问题：1、注意所要培育品种的性状及基因型。如果需要的是双隐性状，则育种工作的选育目标更明确，相对简单些。2、注意所培育品种性状在哪一年可以观察，这用于对育种年限的确定。（2）给出问题：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因p控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制）。问他们再生一个小孩，这个小孩既患多指又患聋哑的概率是多少？分析问题：通过问题的分析解决，提高学生处理遗传题的能力。由后代中手指正常但患先天聋哑的孩子入手，可写出其基因型为ppdd，推得父亲基因型为ppdd,母亲基因型为ppdd,在这里，要明确告诉学生中遗传病中“没告诉有病，则是正常的”。要求学生利用分枝法写出后代的基因型、表现型及其比例。略讲述：到现在为止，我们学习了孟德尔的两个遗传规律，现在我们比较归纳一下：基因的分离定律基因的自由组合定律研究相对性状一对两对（或多对）涉及等位基因一对两对（或多对）基因位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对（或多对）等位基因分别位于两对（或多对）同源染色体上f1配子的种类及其比值2种，比值相等4种（2n ）,比值相等f2表现型及比值2种，显：隐=3：14种 （3：1）n双显：重组：重组：双隐9 ： 3 ： 3 ： 1f2基因型及比值3种，1：2：19种(3n),1：2：1）nf1测交后代分离比1：11：1：1：1遗传实质f1形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分开，进入不同的配子中f1形成配子时，同源染色体上等位基因分开的同时，非同源染色体上非等位基因自由组合，进入不同的配子中应用都用于作物育种和遗传病的研究联 系在生物性状的遗传过程中，两大遗传定律是同时进行，同时起作用的，在有性生殖形成配子时，等位基因分离，互不干扰；非等位基因自由组合分配在不同的配子中。基因分离定律在遗传基本定律中是最基本的定律。基因自由组合定律是基因分离定律的引申和发展。在比较两大遗传定律的基础上总结归纳出孟德尔成功的原因：（1） 正确地选用了豌豆作试验材料：自花传粉、闭花受粉；稳定的、容易区分的性状。使试验的结果既可靠又容易分析。（2） 采用了由单因素到多因素的研究方法。（3） 运用数学统计的方法对试验结果进行分析。（4） 科学的设计了试验的程序。即：观察现象（或实验观察） 分析现象，发现问题 提出问题 做出假设 实验验证 得出结论（理论）。七、板书设计基因的自由组合定律5基因自由组合定律在实践中的应用。1)在育种中的应用。2）在医学和优生优育中的应用。 6孟德尔获得成功的原因：1