高中生物第一节基因的分离定律第3课时示范教案 苏教版

用心 爱心 专心1 第三课时 孟德尔遗传实验的科学方法 分离定律的应用 导导入入新新课课 教师活动 教师活动 利用多媒体展示豌豆试验田中生长的豌豆植株 接着突出显示豌豆植株中 有高茎和矮茎两种类型 接着显示孟德尔利用纯种的高茎豌豆与纯种的矮茎豌豆进行杂交 实验的过程图解 师从孟德尔的上述杂交实验中 可以看出这一对相对性状中 哪个是显性性状 哪个 是隐性性状 学生活动 学生活动 观察图解 分析讨论 生 生 高茎是显性性状 矮茎是隐性性状 师 师 若用 D 和 d 分别表示控制高茎的显性基因和控制矮茎的隐性基因 在孟德尔的上 述杂交实验中 亲本 子一代 子二代中的高茎和矮茎类型的基因组成相同吗 学生活动 学生活动 结合实验过程 讨论分析 生 生 亲本 子一代 子二代中的高茎类型的基因组成不相同 亲本 子一代 子二代 中的矮茎类型的基因组成相同 推推进进新新课课 板板 书 书 6 基因型和表现型 学生活动 学生活动 阅读课本 P27有关基因型和表现型的内容 师师什么叫基因型和表现型 并举例 生生表现型是指生物个体所表现出来的性状 例如 豌豆的高茎和矮茎 紫花和白花等 等 基因型是指与表现型相关的基因组成 例如 高茎豌豆的基因型有 DD 和 Dd 两种 而 矮茎豌豆的基因型只有 dd 一种 紫花豌豆的基因型有 AA 和 Aa 两种 而白花豌豆的基因型 只有 aa 一种 师 师 基因型是指生物体内部的遗传物质组成 一般存在于细胞核 核基因 通常用英 文字母表示 表现型指性状 现阶段我们学习的性状大多是外化于生物体 甚至肉眼可见 表现型大多用中文字母表示 师 师 举例说明表现型相同 基因型是否一定相同 用心 爱心 专心2 学生活动 学生活动 回顾前面所学豌豆的紫花与白花的基因组成 讨论分析 生 生 豌豆的紫花性状可以有 AA 或 Aa 两种基因型 所以 表现型相同 基因型不一定 相同 师 师 举例说明基因型相同 表现型是否一定相同 学生活动 学生活动 阅读课本 P31 拓展视野 学习栏目的环境影响基因的表达 生 生 基因型相同 表现型不一定相同 如同一只喜马拉雅兔的不同部位的毛色会因为 温度的不同而不同 同一株水毛茛的叶片 浸泡在水中的呈丝状 而暴露在空气中的呈扁 平状 师 师 生物的表现型是由基因型和环境共同作用的结果 板板 书 书 二 孟德尔遗传实验的科学方法 师 师 我们都知道 孟德尔并不是进行遗传学研究的第一人 在孟德尔之前 有不少学 者都做过动植物的杂交试验 试图发现这其中的规律 但都未总结出规律来 孟德尔却以 他的科学精神和科学方法发现了遗传的两大规律 师 师 为什么孟德尔会取得这么大的成果呢 我们从中应该得到哪些启示呢 请同学们 看书 P27 28有关内容 进行小组讨论 并进行总结 学生活动 学生活动 阅读教材有关内容 思考 讨论 交流各自的意见 生甲生甲 孟德尔获得成功的原因主要是他选用豌豆作实验材料 生乙生乙 先针对一对相对性状的遗传情况进行研究 再研究两对或三对 甚至多对相对 性状的遗传情况 这也是他获得成功的原因之一 生丙生丙 应用统计学方法对实验结果进行分析 也是他获得成功的原因之一 师生归纳 师生归纳 孟德尔获得成功的原因是多方面的 包括 一是孟德尔运用科学的方法 正确地选择了实验材料是孟德尔获得成功的首要原因 由单因子到多因子的研究方法 应用统计学方法对实验结果进行分析 科学地设计实验程序 二是孟德尔在遗传实验 中所表现出来的严谨求实的科学态度 坚忍不拔的意志和持之以恒的探索精神 师 师 孟德尔遗传试验的成功给了我们以很大的启示 即进行科学实验 既要学会运用 科学的方法 科学地选择试验的材料 运用科学的研究方法 对实验结果进行科学分析 科学地设计实验程序 又要有严谨求实的科学态度 坚忍不拔的意志和持之以恒的探索精 神 板板 书 书 三 分离定律的应用 师 师 分离定律是遗传学中最基本的规律 能正确解释生物界的某些遗传现象 而且能 够预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率 这对于动植物育种实践和医学实践都具有 重要的意义 师师 分离定律在生产实践中有什么应用价值呢 学生活动 学生活动 阅读教材 P28 29有关内容 进行小组讨论 交流 生生 基因的分离定律能科学地指导动植物育种 用心 爱心 专心3 师师 杂交育种就是人们按照育种目标 选配亲本杂交 对杂交后代再进行选育 最终培 养出具有稳定遗传的优良性状的品种 在杂交育种过程中 根据基因的分离定律知道杂交 的 F2代开始出现性状分离 其中隐性性状个体能稳定遗传 显性性状中的部分个体在下一 代出现性状分离 教师活动 教师活动 利用多媒体展示将纯种的抗病水稻与纯种易感病水稻杂交 F1都是抗病类 型 F1自交得到的 F2中出现抗病水稻与易感病水稻 师师 水稻的该抗病性状是由显性基因控制的 通过杂交育种 怎样才能得到能稳定遗传 即不发生性状分离的纯种抗病水稻呢 学生活动 学生活动 结合教材有关内容 分析 讨论 交流 生生 从 F2中选择抗病水稻 通过连续多代自交种植 观察 选择 直到确认不发生性 状分离的抗病类型为止 师师 小麦的白粒是隐性性状 红粒是显性性状 若现有一些杂种的红粒小麦 能否获得 白粒小麦 如何获得 学生活动 学生活动 分析 讨论 交流 生生 根据基因的分离定律 用杂种的红粒小麦自交得到 F2 F2会发生性状分离 出现 白粒小麦 由于白粒是隐性性状 因此 F2中出现的白粒小麦必是纯种 就能稳定遗传 师师 人类单基因遗传病大约有 6 500 多种 其中有些是显性遗传病 有些是隐性遗传病 师师 请你说出你所知道的哪些病属于人类遗传病 并简单描述一下其症状 学生活动 学生活动 讨论 交流 生甲生甲 白化病 全身皮肤都是白色的 生乙生乙 聋哑病 不能说话 生丙生丙 色盲病 分不清红绿灯 师师 先天性聋哑病是大家较熟悉的一种遗传病 由于控制患病的基因是隐性基因 所 以又叫隐性遗传病 师师 如果双亲表现正常 他们生了一个先天性聋哑病的孩子 那么他们的基因型分别 是什么 学生活动 学生活动 讨论 交流 说出他们的基因型 父亲和母亲都是 Aa 先天性聋哑病的孩 子的基因型是 aa 师师 如何来确定他们的基因型呢 师师 1 先确定出隐性性状个体的基因型 由于先天性聋哑病是隐性遗传病 因此 先 天性聋哑病患儿的基因型必定是 aa 2 正常父母必定含有一个正常基因 A 父母基因型可暂时表示为 A 3 基因型 aa 的先天性聋哑病小孩 是由受精卵发育来的 必定一个 a 来自卵细胞 一个 a 来自精子 也就是说父母都必定含有 a 基因 那么 根据第 2 项 父母基因型就可 确定为 Aa 师师 若这对夫妇再生一个孩子 患先天性聋哑病的概率是多少 请用遗传图解表示 师师 在遗传学上 含有一个隐性致病基因的杂合子叫做携带者 学生活动 学生活动 先讨论 交流 然后 大家做遗传图解 抽两个同学到黑板上做 用心 爱心 专心4 师生共同活动 组织学生一起分析学生在黑板上完成的遗传图解 师师 如果双亲表现正常 均为杂合子 那么后代患先天性聋哑病的概率是多少 生生 1 4 师师 并指是人类一种遗传病 其患病基因是显性基因 所以又叫显性遗传病 师师 如果双亲均患并指 均为杂合子 那么后代患并指的概率是多少 生生 3 4 课课堂堂小小结结 师师 应用分离定律可以指导农业培育良种 提高产量 也可以应用在医学上 对遗传病 的基因型和发病概率作出科学的推断 避免某些遗传病 因此科学技术是伟大的生产力 我们应该学习科学热爱科学 应用科学技术发展生产 孟德尔的分离定律奠定了遗传学的基础 他的分离定律是经典的遗传定律 对于认识 植物 动物 微生物及人类遗传现象有普遍的指导意义 基因的分离定律也是随后要学习 的基因自由组合定律的基础 二 孟德尔遗传实验的科学方法 三 分离定律的应用 1 育种 2 医学 1 解析 解析 孟德尔选用豌豆作实验材料是他取得成功的原因之一 豌豆是一种理想的遗 传实验材料 是因为豌豆是很严格的闭花受粉植物 在一般情况下可避免异花传粉 不同 的品系豌豆具有对比鲜明 易于区分的相对性状 豌豆的生长期短 易于栽培 答案 答案 D 2 解析 解析 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型 高鼻梁与塌鼻梁 卷 发与直发 五指与多指都是一种生物的同一种性状的两种不同表现类型 眼大应该与眼小 是一对相对性状 而与眼角上翘不是同一性状 答案 答案 D 3 解析 解析 生物的表现型是由基因型和环境因素共同作用的结果 一般来说显性基因对 隐性基因具有显性作用 因此 表现型相同 基因型不一定相同 基因型相同 在相同环 境下表现型相同 在不同环境下 表现型不同 答案 答案 D 用心 爱心 专心5 4 解析 解析 将具有一对等位基因的杂合子自交一次 所得 F1中纯合子包括显性纯合子 和隐性纯合子 占 F1的 1 2 而杂合子也占 1 2 F1自交时纯合子自交得到的还是纯合子 而杂合子自交得到的后代中有 1 2 是纯合子 1 2 是杂合子 因此 F2中杂合子占 1 4 纯 合子占 3 4 以此类推 F3中杂合子占 1 8 纯合子占 7 8 答案 答案 B 5 解析 解析 豌豆的红花对白花是显性 豌豆的红花有两种不同的基因型 AA 和 Aa 而 白花只有一种基因型 aa 因此 能在后代中产生表现型相同而基因型不同的亲本组合 产生的表现型应该是红花 答案 答案 D 6 解析 解析 1 从遗传的系谱图中可以看到第一代中两个亲本的表现型都是正常的 而 在第二代中有一个患病的女儿 因此 该遗传病是隐性遗传病 2 由于 1是隐性遗传病患者 其基因型是 aa 因此 2的基因型是 Aa 由于 1是隐性遗传病患者 其基因型是 aa 因此 3的基因型是 Aa 所以 2和 3的基因型都是 Aa 3 由于 1是隐性遗传病患者 其基因型是 aa 因此 2和 3的基因型都是 Aa 4 由于 2和 3的基因型都是 Aa 2表现型正常 因此 2有两种不同的基因型 AA 或 Aa 5 2有两种不同的基因型 AA 和 Aa 而且 两种不同的基因型的概率分别是 AA 的概率是 1 3 Aa 的概率是 2 3 因此 他与一携带该致病基因的女子结婚 生育出患病 女孩的概率是 1 12 答案 答案 1 隐性 2 1 3 Aa 4 AA 或 Aa 5 1 12 1 果蝇是遗传学研究较理想的实验材料 果蝇具有以下几个特点 一个特点是它的体型小 饲养容易 第二个特点是它繁殖快 生命周期短 果蝇从孵化到孵化出生命的周期只有两至三周 果蝇的胚胎发育只需 1 天 幼 虫在第 4 天化蛹 5 天后羽化为成虫 成年果蝇存活约 9 天 这样人们在较短的时间里就 可以观察到它许多代的遗传情况 第三个特点是它的生殖力强 每只雌蝇能产生几百个后 代 第四个特点是果蝇只有四对染色体 这样少的染色体为观察提供了便利条件 2 人类常见的单基因遗传性状 双眼皮对单眼皮为显性 游离耳垂对附着耳垂为显性 舌两侧能上卷对不能上卷为显 性 虹膜的颜色褐色对黑色为显性 前额发际有美人尖对无美人尖为显性 能后弯拇指对 不能后弯拇指为显性 除此之外 还有直发对卷发为显性 惯用右手对惯用左手为显性 干耳垢对湿耳垢为显性 这当中直发对卷发宜作家庭或班级调查 干耳垢对湿耳垢有涉及 隐私之嫌 在学生中恐不宜调查 惯用右手对惯用左手除受遗传控制外 还与后天的训练 有关 也难于调查确定 3 分离定律的验证 验证分离定律 除了用课本中讲述的测交法以外 还有更直接的验证实验 例如 水 稻有糯稻和非糯稻之分 糯稻的米粒多含可溶性淀粉 遇碘液呈红褐色非糯稻的米粒多含 不溶性淀粉 遇碘液呈蓝色 不仅米粒如此 水稻的花粉粒的内含物也有两种类型 含可 溶性淀粉的和不含可溶性淀粉的 遗传学实验表明 非糯性是显性 糯性是隐性 让它们 杂交 F1个体都表现非糯性 F2的分离是非糯性 糯性 3 1 如果取 F1的花粉 用碘液 染色后在显微镜下观察 可以看到大约一半的花粉粒呈蓝色 另一半呈红褐色 明显地分 用心 爱心 专心6 离成两种类型 玉米 高粱等也都有类似的花粉分离现象 花粉分离现象的观察实验操作简便 现象明显 对于证明生物体在减数分裂过程中发 生了基因分离现象具有说服力 有条件的学校可以与本地区的农业科学研究单位或农业院 校联系 获得玉米水稻等植物的 F1花粉 组织课外活动小组的同学做上述实验观察 4 分离定律的普遍性 分离定律的基本原理对于认识植物 动物 微生物以及人类的遗传现象具有普遍的指 导意义 早在孟德尔本人研究菜豆杂交试验的时候 就发现了与豌豆相似的分离现象 其 他学者的广泛研究又从不同生物方面提供了大量的事实 如用糯粒玉米 wxwx 与非糯粒玉 米 WXWX 杂交 已知非糯粒相对于糯粒为显性性状 所以它们的杂种子一代都是非糯粒的 如果使 F1自交 F2就会分离出非糯粒玉米和糯粒玉米两种表现型 它们的数量比为 3 1 下图 玉米的糯粒与非糯粒的遗传 又如 豚鼠的毛色有黑色 C 的 有白色 c 的 如果让两种类型的纯种豚鼠杂交 F1 都是黑色的 F2有黑色的 也有白色的 黑色与白色之间的数量比为 3 1 这说明黑色是 显性 白色是隐性 符合一对等位基因的遗传规律 下图 再如 在人类中 有的人有耳垂 有的人没有耳垂 有耳垂是显性 受显性基因 A 控 制 无耳垂是隐性 受隐性基因 a 控制 基因型 AA 或 Aa 的个体是有耳垂的 基因型 aa 的个体没有耳垂 耳垂的遗传方式也是符合分离定律的 豚鼠毛色的遗传 5 果蝇的有性杂交试验 1 果蝇的采集和饲养 夏天将装有培养基的容器放在敞开的窗口上 如果附近有果蝇 就会飞进容器中 因为果蝇爱吃培养基表面的酵母菌 也可以用酒酿或烂水果来诱捕果蝇 诱捕到果蝇后先要进行麻醉 分类筛选 2 麻醉 选取与诱捕容器口径一样的广口瓶作麻醉瓶 瓶盖底部可塞上少量的棉絮 如无处可塞 可换用口径一样的软木塞 塞下装一小钉 在钉上用线将棉絮系牢 先把 诱捕容器底部对准强光源 利用果蝇的趋光性 使果蝇集中到底部 然后将两个容器口对 准 轻轻敲击诱捕容器底部 使果蝇震落到广口瓶内 在瓶盖的棉絮上加几滴乙醚 立刻 用心 爱心 专心7 将广口瓶盖好 约半分钟左右 果蝇会被麻醉 但时间不宜过长 否则果蝇会因麻醉过度而 致死 其标志是翅和身体呈 45 翘起 3 分类筛选 将麻醉后的果蝇从广口瓶内倒在白纸上 先区分雌雄 方法是观察其性 状 可参照下表 部位性别性状特点 雄蝇 较小 末端圆钝 背面有三条黑色横纹 最后一条特别宽且延伸至腹面 使末端处形成一明显黑点腹部 雌蝇较大 末端稍尖 背面有五条黑色横纹 第一雄蝇有一对性梳 对足雌蝇无性梳 分类时可以使用放大镜和探针 在分清雌雄性别后 再进一步仔细检查每个果蝇的其 他性状 眼的颜色 红眼和白眼 身体的颜色 灰身和黑身 翅的长短 长翅和残 翅等 然后将具有一对相对性状的雌果蝇和雄果蝇放入同一个培养瓶内饲养 并在瓶上贴 好标签 按实际情况填好上面的标签后 要做好观察记录 约 10 d 左右 F1就会经完全变态而 成为新