基因的自由組合規(guī)律 教案（共2課時(shí)）

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1、基因的自由組合規(guī)律 教案（共2課時(shí)） 教學(xué)目標(biāo) 1．使學(xué)生理解基因的自由組合規(guī)律的內(nèi)容和本質(zhì)。練習(xí)提出假設(shè)，并設(shè)法求證的科學(xué)研究方法。掌握運(yùn)用分離規(guī)律和自由組合規(guī)律分析問(wèn)題的方法。 2．通過(guò)介紹孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的過(guò)程，使學(xué)生了解孟德?tīng)栐谶z傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中是如何運(yùn)用科學(xué)的思想方法揭示遺傳規(guī)律的，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。通過(guò)由“簡(jiǎn)”到“繁”，再由“繁”到“簡(jiǎn)”的安排，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合的思維能力和邏輯推理能力。 3．通過(guò)對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，使學(xué)生學(xué)會(huì)透過(guò)遺傳現(xiàn)象去分析遺傳的本質(zhì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行“現(xiàn)象與本質(zhì)關(guān)系”的哲學(xué)觀點(diǎn)教育，使學(xué)生能夠運(yùn)用哲學(xué)觀點(diǎn)分析事物規(guī)律。 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

2、 1．自由組合規(guī)律是遺傳學(xué)的第二基本規(guī)律。掌握這一基本規(guī)律，對(duì)于學(xué)生深刻理解有性生殖過(guò)程中的染色體行為具有非常重要的意義。在介紹基因的自由組合規(guī)律時(shí)重點(diǎn)有三： (l)通過(guò)介紹孟德?tīng)栠M(jìn)行的兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解基因的自由組合規(guī)律的本質(zhì)。 (2)通過(guò)介紹孟德?tīng)柺侨绾沃址治黾姺睆?fù)雜的遺傳現(xiàn)象的，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思想方法的教育。 (3)對(duì)自由組合規(guī)律本質(zhì)的理解，取決于對(duì)有性生殖過(guò)程中由于染色體的行為變化而引發(fā)的配子類型、合子類型的理解。因此，在本課題中配子類型、合子類型的計(jì)算也是一個(gè)重點(diǎn)。 2．由于配子類型、合子類型的計(jì)算涉及到減數(shù)分裂、受精過(guò)程的知識(shí)，如果前面的知識(shí)留有漏洞

3、或?qū)W生沒(méi)有真正理解，這部分內(nèi)菥突岢晌訓(xùn)?。要忘S頗訓(xùn)悖鴕笆卑延泄嗇諶縈爰跏至閻械娜舊逍形燈鵠?，哉E歡細(xì)聰爸兄鴆角敖?，达到堕営?xùn)愕耐黃啤?/P> 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 本課題參考課時(shí)為二課時(shí)。 第一課時(shí) 1．為讓學(xué)生樂(lè)于接受，易于接受，教學(xué)時(shí)可以先把課文中兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)分解，分步提供給學(xué)生。 (1)當(dāng)用黃豌豆與綠豌豆進(jìn)行雜交的板書出現(xiàn)在黑板上以后，教師問(wèn)：“怎樣才能知道這一對(duì)相對(duì)性狀中哪一個(gè)是顯性性狀？”學(xué)生自然會(huì)回答：“在F1代中表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性性狀”。教師接著再問(wèn)：“關(guān)于豌豆顏色的性狀會(huì)在第幾年表現(xiàn)出來(lái)？”借此機(jī)會(huì)就可以把前面的講過(guò)的有關(guān)“種子的性狀在當(dāng)年就可以見(jiàn)

4、到”的內(nèi)容復(fù)習(xí)、鞏固一遍?！半s合體的種子種下去，后代將出現(xiàn)什么樣的性狀分離比？” (2)在對(duì)這個(gè)問(wèn)題有了令人滿意的答案以后，教師在原有一對(duì)相對(duì)性狀的基礎(chǔ)上就可以再增加一對(duì)相對(duì)性狀(如：豌豆的圓滑的種子對(duì)皺縮的種子)?！瓣P(guān)于一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)大家已經(jīng)熟悉了?，F(xiàn)在我們?cè)僭黾右粚?duì)相對(duì)性狀，使這個(gè)實(shí)驗(yàn)成為具有兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)。大家看看應(yīng)該如何做？對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，你預(yù)計(jì)會(huì)是什么樣？”這時(shí)應(yīng)給學(xué)生留出議論、思考的時(shí)間，(教師在此期間板書)然后轉(zhuǎn)入下一階段的學(xué)習(xí)活動(dòng)。 2．在親本的兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題提出以后，對(duì)于“如何做”已不是要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。這一階段要解決的是如何分析配子的

5、基因型種類并對(duì)F2代的表現(xiàn)型作出預(yù)測(cè)。 當(dāng)豌豆子一代的性狀(黃圓)在黑板上出現(xiàn)以后，學(xué)生自然會(huì)說(shuō)：“在子一代中表現(xiàn)出的性狀就是顯性性狀?！边@時(shí)因?yàn)橛袃蓪?duì)相對(duì)性狀，教師要追問(wèn)一句：“在這種情況下，誰(shuí)對(duì)誰(shuí)是顯性性狀？(是黃對(duì)綠是顯性？還是黃對(duì)皺縮是顯性？)”因?yàn)檫@時(shí)出現(xiàn)了兩對(duì)相對(duì)性狀，在這里有必要讓學(xué)生明確：“顯性和隱性是關(guān)于生物同一特性的不同類型而言的，不能把不同的特性混在一起談顯、隱性關(guān)系。” 對(duì)“如何分析F1產(chǎn)生配子的基因型種類？”的問(wèn)題，學(xué)生的思路應(yīng)該會(huì)想到“同源染色體上的等位基因分離”。但是“分別控制兩對(duì)相對(duì)性狀的、在兩對(duì)同源染色體上的等位基因在減數(shù)分裂過(guò)程中如何遺傳呢？”這時(shí)教師可

6、以向?qū)W生交待一下：“這樣的兩對(duì)基因稱為非同源染色體上的非等位基因。”對(duì)“非同源染色體上的非等位基因的遺傳”問(wèn)題，學(xué)生僅憑腦子想，往往很難想出結(jié)果。這時(shí)教師可以同時(shí)請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生到黑板上來(lái)畫“一個(gè)含有兩對(duì)同源染色體的原始生殖細(xì)胞，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成的配子時(shí)可能含有非同源染色體的情況?！逼渌麑W(xué)生在下面自己畫。在這個(gè)要求下，因?yàn)橐笫钱嬕粋€(gè)細(xì)胞，所以一個(gè)學(xué)生應(yīng)該只能畫出一種可能──兩種類型。如畫多了，教師要指出他審題不細(xì)。實(shí)則對(duì)全班學(xué)生既是個(gè)提醒，也是對(duì)前面內(nèi)容的鞏固。不管這兩個(gè)學(xué)生畫出的配子是否包含了配子含有非同源染色體的四種類型，教師都應(yīng)問(wèn)其他學(xué)生“非同源染色體還有沒(méi)有其他的分法？”因?yàn)闀?huì)有一些學(xué)生感

7、到困難，在得到“沒(méi)有其他的分法了”的答復(fù)之后，教師可以給學(xué)生介紹一下用分枝法分析配子類型的方法。具體方法是：教師先用分枝法畫出兩對(duì)同源染色體在配子中的組合情況(詳見(jiàn)課后小資料)，再與剛才提問(wèn)的兩名學(xué)生畫出的兩對(duì)同源染色體在配子中的組合情況對(duì)照，相符合后，繼續(xù)畫出三對(duì)同源染色體在配子中的組合情況?？偨Y(jié)兩對(duì)同源染色體在配子中的組合種類和三對(duì)同源染色體在配子中的組合種類，就可得出“由于非同源染色體的組合方式不同，配子可能的種類數(shù)為2的n次方”的結(jié)論了。這是因?yàn)橐粚?duì)同源染色體上的等位基因分離的結(jié)果是形成兩種配子──“2”，所以有幾對(duì)同源染色體就要乘幾次2，即2n，“n”是同源染色體的對(duì)數(shù)。 3．在解

8、決了雜合體的配子種類問(wèn)題之后，回到兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，“具有這四種基因型的兩性配子結(jié)合，將形成多少種基因型的合子？”的問(wèn)題使學(xué)生的思路轉(zhuǎn)向?qū)献宇愋桐ぉ2代性狀分離比的預(yù)測(cè)。大多數(shù)學(xué)生能認(rèn)識(shí)到：這次組合也是多種可能性都有的?！澳敲?，都有哪些可能性呢？”教師通過(guò)對(duì)這一問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生再次使用棋盤格法分析合子基因型的所有可能性。 當(dāng)F2代的基因型與表現(xiàn)型經(jīng)分析預(yù)測(cè)出來(lái)以后，教師用“我們模擬的兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)其真實(shí)結(jié)果如何呢？”的提問(wèn)把學(xué)生帶回到課文內(nèi)容的教學(xué)中來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文?！懊系?tīng)枌?duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與我們的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的?！? “如何分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)

9、果呢？”由于學(xué)生是從對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀的分析過(guò)渡到對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的分析，這個(gè)分析的過(guò)程對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)就沒(méi)有太大困難了?！皬乃o出的第一對(duì)相對(duì)性狀看：子二代的分離比符合3:1；如果從給出的第二對(duì)相對(duì)性狀看：子二代的分離比也符合3:1?！边@里教師應(yīng)提出問(wèn)題“對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果你如何分析？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕目捶ɑ蚣僭O(shè)?！辈⒘艚o學(xué)生一些思考的時(shí)間。引導(dǎo)學(xué)生分析控制兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因都會(huì)分離，符合分離規(guī)律，而非等位基因在配子中可以自由組合，可以認(rèn)為是兩個(gè)3:1的組合，因而F2代表現(xiàn)型出現(xiàn)了9:3:3:1的分離比。要讓學(xué)生明確，決定這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因之間沒(méi)有聯(lián)系，即不在一條染色體上，而在非同源染色體上。 4．“決定

10、這兩對(duì)性狀的基因之間沒(méi)有聯(lián)系──不在同一條染色體上，而在非同源染色體上?！薄斑@也就是說(shuō)：‘這里的雜種一代會(huì)產(chǎn)生分別含有四種基因型的配子且數(shù)目相等’”?！叭绾吻笞C這一假設(shè)？”教師可以用“為了求證假設(shè)的準(zhǔn)確性，我們還可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。這種實(shí)驗(yàn)叫什么實(shí)驗(yàn)？”對(duì)于這個(gè)問(wèn)題學(xué)生如果感到茫然，教師可以提醒學(xué)生：“孟德?tīng)柈?dāng)初是如何求證自己的假設(shè)的？”通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的提出，來(lái)促使學(xué)生進(jìn)一步理解測(cè)交實(shí)驗(yàn)的作用，加深對(duì)假設(shè)、預(yù)測(cè)要進(jìn)行求證、驗(yàn)證，這一科學(xué)方法的印象。 關(guān)于測(cè)交的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)一步明確，從測(cè)交后代表現(xiàn)型的種類和比例，可以證明F1產(chǎn)生配子的種類和比例，從而驗(yàn)證假設(shè)的成立。 5．本課時(shí)如

11、有時(shí)間應(yīng)該對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)的F2代的表現(xiàn)型進(jìn)行分析，明確以下幾點(diǎn)： (1)黃圓和綠皺是原有的親本類型，而黃皺和綠圓則是重組類型。 (2)雙顯性的黃圓占F2代的9/16，其中雙純合體占1/9，一純一雜或一雜一純各占2/9雙雜合體占4/9。雙隱性的綠皺占F2代的1/16。 (3)重組類型各占3/16，這3/16中，雙純合體占1/3，一純一雜或一雜一純各占2/3。 (4)F2代四種表現(xiàn)型的基因型可寫成“通式”：黃圓──Y—R—(即YYRR、YyRR、YYRr、YyRr4種基因型)、黃皺──Y—rr(即YYrr、Yyrr2種基因型)、綠圓──yyR—(即yyRR、yyRr2種基因型)、綠皺只有yyr

12、r1種基因型。 雖然上述分析并非自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)，但通過(guò)分析，不但可以加深理解F1產(chǎn)生數(shù)目相等的四種類型配子的實(shí)質(zhì)，而且對(duì)于學(xué)生用此規(guī)律去解決實(shí)際問(wèn)題大有幫助。如何解決實(shí)際問(wèn)題是下一課時(shí)的內(nèi)容。 第二課時(shí) l．組織學(xué)生復(fù)習(xí)孟德?tīng)栠M(jìn)行的兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果，以及孟德?tīng)柺侨绾谓忉尯万?yàn)證的等內(nèi)容。強(qiáng)調(diào)F1代的基因型是兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，因此在形成配子時(shí)可形成數(shù)目相等的4種類型配子，這是出現(xiàn)F2表現(xiàn)型分離比的關(guān)鍵。 2．在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上，提問(wèn)學(xué)生：基因分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)是什么？要求學(xué)生答出：實(shí)質(zhì)是等位基因在形成配子時(shí)，隨同源染色體的分離而分離。接著問(wèn)學(xué)生：在等位基因分

13、離的同時(shí)，非等位基因如何遺傳呢？由于有了上節(jié)課的基礎(chǔ)，要求學(xué)生答出：非等位基因隨非同源染色體的自由組合，而在配子中自由組合。至此，可以歸納總結(jié)基因自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)和內(nèi)容了?？梢杂蓪W(xué)生歸納總結(jié)，也可以組織學(xué)生看書，明確幾個(gè)問(wèn)題：①什么基因自由組合？②非等位基因在什么時(shí)候自由組合？③非等位基因?yàn)槭裁茨茏杂山M合？④非等位基因自由組合與等位基因分離是什么關(guān)系？⑤非等位基因自由組合的結(jié)果如何？ 3．當(dāng)學(xué)生又一次學(xué)習(xí)了孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)規(guī)律的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程后，進(jìn)一步提出基因的自由組合規(guī)律有什么意義？讓學(xué)生思考或討論。引導(dǎo)學(xué)生從理論上、實(shí)踐上去考慮。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，教材中關(guān)于“純種高稈抗銹病小麥與純種矮稈易染銹病小

14、麥的雜交”的復(fù)習(xí)題是一個(gè)很好的聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，也是說(shuō)明此規(guī)律實(shí)踐意義的一個(gè)很好的實(shí)例，必須讓學(xué)生掌握此題的解法。 關(guān)于此規(guī)律的理論意義，要強(qiáng)調(diào)通過(guò)基因的自由組合，能產(chǎn)生出“重組類型”的變異，這就是“基因重組”，為后面學(xué)習(xí)可遺傳的變異奠定基礎(chǔ)。 4．本節(jié)課的最后，應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做教材后邊的復(fù)習(xí)題中的填表題(關(guān)于豚鼠的兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交組合)。通過(guò)解此題要教給學(xué)生解遺傳題的思路，可歸納出以下幾點(diǎn)： (l)凡表現(xiàn)型為顯性性狀，基因型可寫出一半來(lái)，如豚鼠黑毛可寫成 C-的形式，另一個(gè)基因待定； (2)凡表現(xiàn)型為隱性性狀，可直接寫出其基因型，如豚鼠的白毛直接寫成cc； (3)把兩對(duì)相對(duì)性狀分

15、解為一對(duì)、一對(duì)來(lái)考慮，使問(wèn)題簡(jiǎn)化； (4)每一對(duì)相對(duì)性狀的雜交組合，都可按子代表現(xiàn)型的分離比，來(lái)反推親本的基因型。 (5)每一對(duì)相對(duì)性狀的雜交親本的基因型確定后，再把兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交親本的基因型綜合在一起即可。 本課題教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題 1．在本課題的教學(xué)中，要始終抓住遺傳學(xué)研究的一個(gè)特點(diǎn)，即從表現(xiàn)型的現(xiàn)象來(lái)分析基因型的本質(zhì)。就是說(shuō)從看得見(jiàn)、摸得著的性狀表現(xiàn)，來(lái)推測(cè)看不見(jiàn)、摸不著的基因，這正是一種邏輯思維的過(guò)程，對(duì)干培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是極有好處的。 此外，還要注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練，特別是具有顯性性狀的基因型有兩種可能，F(xiàn)1代產(chǎn)生配子有4種類型、F1兩性配子有16種組合方式等

16、，都可以進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練。 2．由于本課題主要采用了探究的思路、討論的方式組織教學(xué)，加上學(xué)生程度的差異、學(xué)校條件的差異，所以在時(shí)間的把握上可能會(huì)有些難度?？梢赃m當(dāng)增加一課時(shí)，使教學(xué)過(guò)程從容一些，如果增加課時(shí)后，時(shí)間有富余，正好讓學(xué)生做一些練習(xí)，以鞏固學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)。 小資料 一、其他兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)資料 小麥的高稈對(duì)矮稈為顯性，能抗銹病對(duì)易染銹病為顯性。 家兔中黑色對(duì)褐色為顯性，短毛對(duì)長(zhǎng)毛為顯性。 南瓜果實(shí)白色對(duì)黃色為顯性，果實(shí)盤狀對(duì)果實(shí)球狀為顯性。 豚鼠黃色毛對(duì)白色毛為顯性，短毛對(duì)長(zhǎng)毛為顯性。 豚鼠黑色毛對(duì)白色毛為顯性，毛皮粗糙對(duì)毛皮光滑為顯性。 在番茄中，紅果對(duì)黃果為顯性，圓形果對(duì)橢圓形果為顯性。 在桃樹(shù)的果實(shí)中，果皮有毛對(duì)無(wú)毛為顯性，果肉黃色對(duì)白色為顯性。 雞的毛腿對(duì)光腿為顯性，豌豆冠對(duì)單冠為顯性。 水稻的高稈對(duì)矮稈為顯性，早熟對(duì)晚熟為顯性。 二、用分枝法推算配子可能含有非同源染色體的種類 例如：基因型為AaBbCc的個(gè)體產(chǎn)生的配子類型推算方法是：將A、a分寫為兩行，然后再將B、b分別寫在A、a后面各成兩行。這時(shí)共有四行。再將C、c分別寫在B、b后面各成兩行，共有八行。這時(shí)就可以清楚地看到配子中含有非同源染色體的八種類型(如下圖)了。