资源简介 《遗传因子的发现》单元教学设计单元学习主题 《遗传因子的发现》单元教学设计说明 课程标准与本单元对应的“内容要求”是:“阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状”。 孟德尔的豌豆杂交实验中的经典实验及验证过程无法在课堂上重现,传统的教学都是以讲授为主线进行的教学活动,很少有学生的参与,这样就限制了学生思维的积极性,使知识传授和能力培养相互脱节。而提高生物科学素养,面向全体学生,倡导自主、合作、探究学习和注重与现实生活的联系是高中生物课程改革的基本理念。所以根据《课程标准》对本节课的要求,在教学中采用“假说—演绎法”开展孟德尔遗传定律的教学,在对生物性状遗传的探索过程中设置一系列环环相扣的问题,让学生主动参与问题的分析,在分析和解决问题的过程中建构知识结构,同时也体验了孟德尔的科学研究方法,使学生成为学习的主体,从知识的被动接受者变成研究者、探索者,在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力,并同时对学生进行了科学方法教育。 本单元教学涉及新授课4课时,专题应用拓展3课时,试卷讲评1课时等多种课型。单元学习目标与重点难点 课程标准与本单元对应的“内容要求”是:“阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状”。在教学中,一方面要基于孟德尔豌豆杂交实验的事实和数据,运用归纳、演绎等科学思维方法,进行提出假说、建立模型、模拟实验、建构概念等教学活动;按照从感性认识到理性认识的认知规律分析问题,透过现象来看分离定律的本质,贯穿假说—演绎法,帮助学生构建自由组合定律。另一方面要通过分析孟德尔获得成功的原因,梳理其中蕴含的科学思维,并通过“孟德尔遗传规律的再发现”引领学生认同敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神,最后结合育种与遗传病,为形成“有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能”的重要概念奠定基础。结合教材内容,确定本单元的教学目标及重难点如下。 单元学习目标: 通过对孟德尔杂交实验的分析,培养归纳与演绎的科学思维,体会假说—演绎法的研究思路,学习如何运用假说—演绎法进行科学探究。 基于对孟德尔杂交实验的分析和解释,阐明分离定律和自由组合定律。 通过分析孟德尔发现遗传规律的原因,认同敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神。 (4)能运用分离定律和自由组合定律解释或预测一些遗传现象,解决生产生活问题。 教学重点: 分离定律、自由组合定律。 假说—演绎法。 孟德尔获得成功的原因。 教学难点: (1)对分离现象和自由组合现象的解释。 (2)假说演—绎法的科学探究方法。 (3)孟德尔遗传规律模型的构建。 (4)运用遗传规律解释或预测一些遗传现象。单元整体教学思路(教学结构图) 《遗传与进化》模块按照遗传学说的发展历程编写。本章节以假说—演绎法为线索,重演孟德尔的分离定律和自由组合定律的发现历程。先通过豌豆一对相对性状的杂交实验学习分离定律,归纳形成假说—演绎法;之后以假说—演绎法重新演绎两对相对杂交实验,得出自由组合定律;最后对孟德尔的遗传学规律深入分析,构建遗传学规律模型,解决实际生活中的遗传学问题。 第一节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第二节孟德尔的豌豆杂交实验(一) (第一课时) (第二课时) 假说—演绎法 一对相对性状的杂交实验——观察实验,发现问题——两对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释 ——分析问题,提出假说—— 对自由组合现象的解释 对分离现象解释的验证——演绎推理,实验验证——对自由组合现象解释的验证 分离定律 ——归纳概括,总结规律—— 自由组合定律 (第三课时)性状分离比的模拟实验、孟德尔实验方法的启示 及孟德尔遗传规律的再发现 (第四课时)孟德尔遗传规律模型的构建 (第五课时)孟德尔遗传规律的应用 (第六课时)巩固深化,拓展提升,单元检测课时教学设计课题 必修二第一章课时1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□1.教学内容分析 本节内容是分析孟德尔遗传实验的科学方法,重点在于如何理解孟德尔的实验过程,特别是对实验结果的解释,以及分离定律的实质的理解,这也是本节的教学难点。目的在于帮助学生体验孟德尔实验,体验科学研究的过程和实验的一般步骤,进一步帮助学生树立理性思维,能够运用归纳与概括,演绎与推理的方法探讨生命现象。增强社会责任感,赋予尝试解决生活中的生物学问题的担当和能力,提高了学生的生物学科素养。2.学习者分析 学生了解有丝分裂等相关内容,对遗传知识有了一定基础,通过一个学期的培养有了良好的合作探究的习惯,对一些生物学现象也有一定的兴趣,有较强的探究欲望,但是他们的科学思想方法逻辑推理能力还需锻炼,在教学中可抓住他们的心理特征,创设情境。逻辑推理层层递进,并引入探究活动,领悟科学研究方法。3.学习目标确定 (1)概述一对相对性状的杂交试验和分离现象的解释;举例说出有关的遗传术语;分析孟德尔遗传实验的过程与结果; (2)通过相关背景材料的分析,总结归纳科学研究的一般过程;依据研究目的选择合适的实验材料;运用推理的方法对观察到的现象进行解释;运用数学统计方法处理归纳、比较和分析实验数据;通过小组合作,提升合作学习的能力; (3)分析孟德尔遗传实验的过程与结果,体验孟德尔遗传实验的科学思想,逐步养成科学探究的思维习惯。4.学习重点难点 教学重点: (1)对分离现象的解释,阐明分离定律; (2)以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育; (3)运用分离定律解释一些遗传现象。 教学难点: (1)对分离现象的解释; (2)假说—演绎法。5.学习评价设计 1、通过师生分析一对相对性状的杂交,解释归纳分离定律,赋予学生分析实验的能力和绘制遗传图谱的能力。 2、设置相应题目,解决题目的同时,学生能运用分离定律解释一些遗传现象。6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一:问题引领-----诱发探究心理教师活动1 讲述:通过初中内容的学习,大家已经初步学习了遗传学的相关知识,请大家阅读教材第2页“问题探讨”,思考以下问题:身边符合和不符合融和遗传的现象有哪些? 孟德尔的生平简介:自幼酷爱自然科学;善于总结前人经验,敢于挑战传统观点;选择多种材料,豌豆杂交实验获得成功;被称为“遗传学之父”。 设疑:为何选用豌豆作为实验材料? 解释闭花授粉:花开放前已经完成传粉受精。进一步提出杂交操作的要求,并结合课本介绍人工异花传粉过程。学生活动1 很容易的举出: ①父亲高大,母亲矮小,孩子中等 ②父亲单眼皮,母亲双眼皮,孩子一单一双。 ③黑羊和白羊后代是白羊 学生通过自读教材可以总结出:穷苦人家出生,喜欢自然科学 自读教材得出:花大,易操作;有易于区分的性状;自花传粉,闭花授粉(自然状态下都为纯种)。 通过课本人工异花传粉示意图,总结人工异花传粉过程:去雄→套袋→人工传粉→套袋。活动意图说明:激发学生探究欲望和学习兴趣,师生共同解决问题,为阐明“一对相对性状的性状分离”做铺垫。环节二:观察提问----观察实验,提出问题 (一对相对性状的杂交实验)教师活动2 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传定律,孟德尔做了哪些实验发现了遗传定律呢?请大家结合课本第四页“一对相对性状的杂交实验”,认识实验过程及相关概念。 给出杂交、自交、正交、反交、父本、母本、显性性状、隐性性状、性状分离等概念。 在观察实验的基础上请大家进一步思考,会发现哪些问题呢? 学生活动2 自读教材,观察孟德尔一对相对性状的杂交实验,认识杂交、自交、正交、反交、父本、母本、显性性状、隐性性状、性状分离等概念。 1、为什么子一代都是高茎而没有矮茎?为什么子二代矮茎又出现了? 2、子二代出现3:1的分离比是偶然吗? 3、是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?活动意图说明 落实基础,通过对杂交实验的观察和分析,初步接触假说演绎法,学会通过观察实验提出问题,并逐步认识相关概念。环节三:分析推理----解释性状分离 (一对相对性状的杂交实验)教师活动3 请大家认真思考刚才所提出的问题,尝试解释这些问题,并完成下列任务。 任务1:找出专业术语名词:显性遗传因子,隐性遗传因子,纯合子,杂合子; 任务2、一对相对性状的杂交实验的解释。 P 高茎×矮茎 DD×dd 配子 D d F1 高茎(显性) Dd 配子DdDDD高Dd高dDd高dd矮分离比例:1:2:1,即显:隐=3:1 在学生完成遗传图解后进一步强调遗传图解的写法。学生活动3 自读教材,找出相关专业术语名词;并读出来。 小组讨论:解释性状分离 自读教材:孟德尔假说,齐读,尝试绘制图谱,纠错。 活动意图说明 落实基础,了解假说内容,为学习假说—演绎法做铺垫。绘制遗传图谱,解释性状分离现象。环节四:分析测交,练习演绎,总结归纳。教师活动4 孟德尔做了很多对相对性状的杂交实验,都是3显1隐的分离比例,如何进一步验证假说呢?请大家思考讨论验证方案,并以遗传图解的形式呈现。下面,同学们演绎一下。 归纳出分离定律 举例: 双眼皮对单眼皮为显性,杂合子双眼皮男子和单眼皮女子结婚,他们生一个双眼皮孩子的可能性是多少?单眼皮女儿的可能性是多少?学生活动4 根据假说,进行演绎 代表讲台板书测交遗传图解 实际实验结果也为30株高茎,34株矮茎。接近1:1 齐读,读熟,背过 ①写出夫妻的遗传因子组成 ②写出配子,写出后代 ③算出双眼皮孩子的概率,单眼皮女儿的概率活动意图说明 亲自动手演绎,验证孟德尔假说加深对假说—演绎法的理解,利用分离定律,解释和解决一些简单的遗传现象。板书设计 豌豆用做遗传实验材料的优点 豌豆用做遗传实验材料的优点 人工异花传粉的过程 一对相对性状的杂交实验——观察现象,提出问题 P 高茎 × 矮茎 F1 高茎 F2 高茎 矮茎 3 : 1 对分离现象的解释——分析问题,提出假说 P纯种高茎豌豆×纯种矮茎豌豆 DD dd ↓ ↓ D d Dd F1 高茎豌豆×高茎豌豆 Dd Dd ↙↘ ↙↘ D d D d DD Dd Dd dd F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 : 1 对分离现象解释的验证 分离定律 内容 发生时间 描述对象8.作业与拓展学习设计 【双基巩固 学考突破】 1.下列有关孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述中,错误的是( ) A.豌豆在自然状态下一般是纯合子,可使杂交实验结果更可靠B.进行人工杂交时,必须在豌豆花未成熟前除尽母本的雄蕊C.在统计时,F2的数量越多,理论上其性状分离比越接近3:1D.孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1:1的假说,并通过实际种植来演绎 2.大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四种杂交实验中,能判定性状显隐性关系的是( ) ① 紫花×紫花→紫花 ② 紫花 ×紫花→301紫花+110白花 ③ 紫花×白花→紫花 ④ 紫花 ×白花→98紫花+107白花 A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ④和① 3.下列属于显性性状的是( ) A.在杂交后代中得到表现的性状 B.在杂交后代中得到表现的亲本性状C.在F1中得到表现的亲本性状 D.相对性状中出现较多的性状 4.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系的花粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系的花粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔分离定律的一项是( )A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色 5.已知豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,在某杂交试验中,后代有50%的矮茎,则其亲本的遗传因子组成是( ) A.DD×dd B.DD×Dd C.Dd×Dd D.Dd×dd 6.人类的单眼皮和双眼皮是由一对遗传因子A和a所决定的。某男孩的双亲都是双眼皮,而他却是单眼皮。该男孩及其父母的遗传因子组成依次是( ) A.aa、AA、Aa B.Aa、Aa、aa C.aa、Aa、Aa D.aa、AA、AA 7.现有一对性状表现正常的夫妇,已知男方父亲患白化病,女方父母正常,但其弟也患白化病。那么,这对夫妇生出白化病孩子的概率是( ) A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/12 【选考奠基 素养提升】 8如果用纯种红牡丹与纯种白牡丹杂交,F1是粉红色的。有人认为这说明基因是可以相互混合、粘染的,也有人认为基因是颗粒的,粉色是由于B红色基因只有一个,合成的红色物质少造成的。为探究上述问题,下列做法不正确的是( ) A.用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次,观察后代的花色 B.让巧进行自交,观察后代的花色 C.对F1进行测交,观察测交后代的花色 D.让F1与纯种红牡丹杂交,观察后代的花色 9.玉米是雌雄同株植物,是研究遗传学的理想实验材料。在自然状态下,将具有一对相对性状的纯种玉米植株间行种植(不考虑变异),以下有关表述合理的是( ) A.显性植株上所结子粒长成的个体既有显性性状又有隐性性状,比值为1:1 B.隐性植株上所结子粒长成的个体既有显性性状又有隐性性状,比值为3:1 C.作为遗传学研究材料,玉米具有顶端开雄花、叶腋开雌花、既能自花传粉也便于人工授粉的优点 D.玉米种皮和果皮都为无色,玉米杂交后,在F1植株上可以直接观察F2子粒的表现型 10.金鱼草的花色由一对等位基因控制。粉红色的金鱼草自交产生的182株后代中,有红色44株,粉红色91株,白色47株。若红色与粉红色的金鱼草杂交,则后代中粉红色金鱼草的比例最可能是( ) A.33% B.50% C.67% D.100% 组合亲本性 状表现F1的性状表现和植株数目紫花白花①紫花×白花405411②紫花×白花8070③紫花×紫花124041311.大豆的花色由一对等位基因控制,请分析下表中大豆花色的3个遗传实验,并回答相关问题。 (1)通过表中数据可判断______花为显性性状,能判断出显性花色类型的组合是_______________________(填组合序号)。 (2)写出各组合中两个亲本的基因组成(等位基因用B和b表示,且B对b为显性): ①__________________;②_______________________;③_______________________ (3)表示测交实验的一组是_______________________(填组合序号);表示性状分离的一组是 _______________________(填组合序号)。 (4)组合③中,子代的所有个体中,纯合子所占的比率约为______。 1-5 DDCCD 6-10 CBADB 11.(1)紫; ②③; (2)Bb×bb; BB×bb; Bb×Bb; (3)①; ③; (4)50%(或答1/2) 布置作业:随堂练本节习题9.特色学习资源分析、技术手段应用说明: 多媒体辅助教学教学反思与改进: 通过课堂中的学习活动,学生成功分析了孟德尔的科学研究方法(假说—演绎法)。初步掌握科学研究的方法和过程,在学习的过程中学生不仅加深对知识的理解还使学生体会了孟德尔这位“现代遗传学之父”的科学精神。培养了学生积极提出问题和分析问题的能力,培养了创新精神和科学的思维方法。 一对相对性状的杂交实验的过程介绍并没有采用简单讲授方式,而是用设置问题串的方式引导学生对每一步的实验现象解释,以及下一步该如何做才能验证自己的观点。这一部分的学习充分地发挥了学生的想象力,让孟德尔的实验过程得以再现! 在对分离现象解释的验证的问题上并非主观臆断地直接告诉学生孟德尔做了测交实验,而是在教师的引导下学生主动分析思考,演绎推理出测交实验方案。学生在感到成功喜悦的同时也真正理解了测交的意义,在这一部分的学习的过程中学生再次体验到孟德尔实验方法的创新之处,在体验科学研究方法的同时同时领悟了“假说—演绎法”这一科学的研究方法。课时教学设计课题 必修二第一章课时2 孟德尔的豌豆杂交实验(二)课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□1.教学内容分析 《孟德尔的豌豆杂交实验(二)》是新课程必修第二册第一章第二节内容。本章共有两节第一节讲解的是基因的分离定律,考虑一对遗传因子在减数分裂时所表现出的规律;那么同时考查两对或两对以上的遗传因子在减数分裂时有没有规律呢,规律是什么呢,其中一对遗传因子是否仍然遵循分离定律。分离定律和自由组合定律构成了经典遗传学的核心内容。《孟德尔的豌豆杂交实验(二)》仍然是建立在实验基础上得出自然规律,不仅让学生通过学习掌握自由组合规律也了解人们在探索自然科学过程中使用的方法之一——假说—演绎法。2.学习者分析 学生在学习了孟德尔豌豆杂交实验(一)的基础上,已经初步了解了一对相对性状的杂交实验的过程、现象以及对这个实验现象的解释和验证方法,对遗传因子及假说-演绎法都有了初步接触,而且也掌握了一对相对性状的遗传规律—分离定律。这节课将进一步基于假说-演绎法,探讨两对(及两对以上)相对性状的遗传规律—自由组合定律。3.学习目标确定 (1)说出孟德尔二对相对性状的实验过程及结果,解释和分析自由组合现象; (2)运用“假说—演绎”的方法探究基因自由组合的本质,建立关于2对相对性状的遗传规律。通过对孟德尔2对相对性状的杂交实验解释和验证的学习,培养获取和分析处理信息的能力。 (3)体验科学家严谨的思维过程和科学研究方法,理解科学发现的过程,提高学生科学探究的能力。通过遗传因子与性状的关系分析以及自由组合实质的认识,树立内因与外因、现象与本质的辩证观点,进一步形成对生物多样性的认识。4.学习重点难点 教学重点: (1)两对相对性状的杂交实验 (2)自由组合定律基本内容 (3)对自由组合现象的解释和验证 教学难点: 利用假说—演绎法对自由组合现象的解释5.学习评价设计: (1)通过复习提问,对分离定律基础知识掌握情况进行评价。 (2)通过学生自己写测交的遗传图解,进一步熟悉遗传图解的写法,并深入理解自由组合的原理。 (3)通过当堂练习初步检测对本节基础知识的掌握情况。 (4)通过课后作业对本节所学知识进行巩固,进一步学会应用自由组合定律解决实际问题。6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一:温故知新,情景引入教师活动1 孟德尔通过一对相对性状的杂交实验发现了分离定律,下面我们来回顾一下上节课所学内容。引领学生共同回顾孟德尔一对相对性状杂交实验的过程。 展示教材中的“问题探讨”。设疑 1.如果黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交,依据分离定律,后代中可能出现的性状类型及比例是什么 2.黄色的豌豆一定是饱满的,绿色的豌豆一定是皱缩的吗 自然界是否存在黄色皱粒和绿色圆粒的豌豆 3.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有相互影响呢 学生活动1 依据一对相对性状杂交实验的过程,运用分离定律,以小组为单位,画出黄色和绿色、圆粒和皱粒杂交的遗传图解。 依据分离定律,尝试猜测黄色圆粒和绿色粒豌豆的杂交后代可能出现的性状组合。活动意图说明:通过重温这段科学发现史,体会假说—演绎法的研究思路,搭建本节教学框架。产生认知冲突,引领学生进入新的学习情境。环节二:观察实验,发现问题教师活动2 下面请大家看一下课本上所呈现的孟德尔所做的关于这两对相对性状的杂交实验。展示孟德尔两对相对性状杂交实验的过程及结果。 组织学生对实验结果和预测结果进行比较。设疑 1.F2中是否出现了亲本所没有的性状组合 2.F2中新的性状组合与亲本的性状有什么关系 3.对F2中每一对相对性状单独进行分析,结果是否遵循分离定律 4.从数学的角度分析,两对相对性状实验F2中9:3:3:1的数量比与一对相对性状实验F2中3:1的数量比有什么关系 倾听、指导学生小组讨论和交流,建构重要概念。学生活动2 阅读教材第9页,对比实验结果和预测结果,初步分析思考两对相对性状杂交实验F2中出现的性状类型及比例。 结合遗传图解和4个问题,小组讨论,并进行全班交流。 归纳得出结论,建构重要概念。 1.每一对相对性状的遗传仍遵循分离定律。 2.F2中两对性状间发生了新的组合。活动意图说明:通过对比实验结果(数据)使学生产生认知冲突,激发学生的学习兴趣。 以问题驱动,让学生了解:科学探究的第一步就是要善于观察,勤于思考,并能提出有研究价值的问题。环节三:分析问题,提出假说教师活动3 设疑:孟德尔两对相对性状的杂交实验F2中出现了新的性状组合,F2中为什么会出现新的性状组合 两对相对性状一起研究时为什么出现了9:3:3:1的性状分离比呢?是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢 启发学生回顾“生物的性状是由遗传因子决定的”,引导学生提出假说,即两对相对性状分别受两对遗传因子控制,控制两对相对性状的遗传因子自由组合。 进一步设疑 1.要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆,亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外,还可以有哪些类型 2.F1中黄色圆粒(YyRr)豌豆产生哪些类型的配子,F2中才能出现性状的重组 讲述:受精时雌雄配子的结合是随机的。组织学生完成表格的填写,并思考以下问题: 将统计结果与之前绘制的图解进行整合分析。 1.分析F2中表型的类型及比例。 2.明确哪些是重组类型及所占的比例。 3.统计F2中基因型的类型及比例 4.对比实验结果和预测结果。结合上述问题,组织学生探讨:提出的假说是否能合理地解释两对相对性状的自由组合现象 学生活动3 思考问题,对性状与遗传因子的关系提出假说以小组为单位,将先前绘制的图解进行组合,形成新的图解。 结合F2中出现的性状类型及比例,推测F1可能产生的配子类型。 师生达成共识:孟德尔假说的核心内容是F1在形成配子时,决定不同性状的遗传因子自由组合,即F1能产生4种等量的配子 完成表格填写。 结合问题,对表中数据进行整理。 小组讨论,建构重要概念:由于控制两对相对性状的遗传因子发生了自由组合,导致这两对相对性状也发生了自由组合。活动意图说明: 鼓励并引导学生结合孟德尔先前的研究思路和方法,大胆预测F1能产生4种等量的配子。在问题引领下,对表中数据进行分析、归纳培养学生严谨务实的求知态度。通过小组活动,学生主动建构重要概念。环节四:演绎推理,实验验证教师活动4 设疑:F1是否真的产生了4种等量的配子 这在当时是无法直接看到的。 引导学生根据假说对测交实验的结果进行预测。 展示学生设计的方案,组织学生修正完善。 展示孟德尔测交实验结果的统计表格。与学生的预测结果进行对比,从而验证了孟德尔的假说。 设问 1.孟德尔为什么要做正、反交的测交实验 是否重复多余 2.图解中的遗传因子为什么要用字母表示,直接用文字叙述可以吗 这种书写形式的优点是什么?学生活动4 借鉴分离定律的验证方法,设计测交实验方案 学生写测交实验的遗传图解。 思考分析,得出结论:孟德尔通过严谨的测交实验证明了他的假说是正确的。 无论以F1作母本还是父本,均能产生4种类型的配子,且数量比为1:1:1:1。只有F1既能产生4种等量的雌配子,又能产生4种等量的雄配子,F2中才会出现 9:3:3:1的数量比。 用字母表示遗传因子简单直观,更容易思考并进行总结。活动意图说明: 培养学生对知识的迁移应用能力,感悟孟德尔探索过程中大胆的想象和创新。启发学生理性思考实验方案设计的严谨性和巧妙之处,理解进行科学探究必须要有严谨的推理和缜密的科学思维。理解简化便于交流的科学符号在科学研究中的作用。环节五:总结归纳,揭示规律教师活动5 要求学生总结出自由组合定律基本内容,并归纳出假说—演绎法。 总结出自由组合定律探索过程中所采用的处理方法。学生活动5 学生思考讨论阐述自己的观点。 活动意图说明: 解决教学重点,突破教学难点,使学生进一步领悟科学过程和科学方法。7.板书设计 一、两对相对性状的杂交实验 P 黄色圆粒×绿色皱粒 F1 黄色圆粒 F2黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9 : 3 : 3 : 1 对自由组合现象的解释和验证 自由组合定律 内容 发生时间 3、描述对象8.作业与拓展学习设计 【双基巩固 学考突破】 1.有关孟德尔两对相对性状(豌豆的黄色与绿色、圆粒与皱粒)杂交实验的分析,正确的是( ) A.孟德尔对F1植株上收获的556粒种子进行统计,发现4种表现型的比接近9∶3∶3∶1 B.基因型为YyRr的豌豆产生的YR卵细胞和YR精子的数量之比约为1∶1 C.基因型为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合,体现了自由组合定律的实质 D.黄色与绿色、圆粒与皱粒的遗传都遵循分离定律,故这两对性状的遗传遵循自由组合定律 2.用玉米做实验材料,相关基因为A、a和B、b,欲得到9∶3∶3∶1的性状分离比。下列因素对得到该性状分离比影响最小的是( ) A.所选实验材料是否为纯合子 B.两对等位基因是否独立遗传 C.AA和Aa的表现型是否相同 D.是否严格遵守统计分析方法 3.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是( ) A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉 B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉 C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交 D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色 4.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如图。据图判断,下列叙述正确的是( ) P 黄色×黑色 F1 灰色 F2 灰色 黄色 黑色 米色 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状 B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型 C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体 D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中出现米色大鼠的概率为1/4 5.下列相交的组合中(遗传遵循自由组合定律),后代会出现两种表现型的是( ) A.AAbbaaBB B.AABbaabb C.AaBbAABB D.AaBBAABb 6.南瓜的果实中白色(W)对黄色(w)为显性,盘状(D)对球状(d)为显性,两对基因独立遗传下列不同亲本组合所产生的后代中,结白色球状果实理论上最多的一组是( ) A.WWdd×WWdd B.WwDd×wwdd C.WwDd×wwDd D.WwDd×WWDd 7.在孟德尔进行的两对相对性状的遗传实验中,具有1:1:1:1比例关系的是( )①杂种自交后代的性状分离比 ②杂种产生配子类型的比例③杂种测交后代的表现型比例④杂种自交后代的基因型比例⑤杂种测交后代的基因型比例 A. ①②④ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑤ 【选考奠基 素养提升】 8.用两个纯种豌豆作亲本杂交获得 F1,F1自交得 F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为 9:3:3:1。与 F2的比例无关的是( ) A.F1的 16 种配子结合方式都能发育成新个体 B.F1自交时 4 种类型的雌、雄配子的结合是随机的 C.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆 D.杂交后代 F1产生的雌、雄配子各有 4 种,比例为 1:1:1:1 9、豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制,形状圆粒和皱粒分别由遗传因子R和r控制。某科技小组在进行遗传实验过程中,用黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交,发现后代出现四种性状表现类型,对每对性状作出统计,结果如图所示。请回答下列问题: (1)豌豆每对相对性状的遗传符合________定律。 (2)黄色圆粒亲本的遗传因子组成为______,绿色圆粒亲本的遗传因子组成为________。 (3)后代中属于双隐性性状的是________,它是________(填“纯合子”或“杂合子”)。 (4)杂交后代中,子叶黄色与绿色的比是__________;形状圆粒与皱粒的比是________。 (5)杂交后代中黄色皱粒所占的比例是________。 1-5 AACBB 6-8 ABC 9、(1)遗传因子的分离 YyRr yyRr(2)绿色圆粒、绿色皱粒(3)6 1/8(4)25%(5)1/4 布置作业:随堂练本节习题特色学习资源分析、技术手段应用说明: 多媒体辅助教学教学反思与改进: 通过本节课对孟德尔两对相对性状实验的学习,初步认识自由组合定律,并尝试建立自由组合定律与分离定律的联系。本节仍然以假说—演绎法为主线,学生为主体,在教师引领下,是学生通过自主思考认识自由组合定律,并进一步熟悉假说—演绎法。注重引导学生写相关遗传图解,加强学生对遗传规律的认识。课时教学设计课题 必修二第一章第3课时 性状分离比模拟实验和孟德尔遗传规律再发现课型 新授课√ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□1.教学内容分析 性状分离比模拟实验依据的生物学原理是孟德尔的假说。通过模拟孟德尔一对相对性状杂交实验中性状分离比的过程,化抽象为具体,以直观为基础,帮助学生构建知识。 在一对到多对的相对性状杂交实验学习中,总结孟德尔成功的原因和其理论的再发现的重要意义。2.学习者分析 学生已经了解孟德尔假说的内容,教师需带领学生厘清模拟实验与孟德尔豌豆杂交实验的关系,尤其是在模拟实验中怎样体现F1配子的形成和受精时配子的随机结合等关键过程,使学生明确F2的性状分离比与F1配子的形成和受精时配子的随机结合密切相关。 通过前两课时的学习和相关资料的阅读,让学生思考并讨论孟德尔获得成功的原因。通过课本阅读,体会后人重新发现孟德尔的论文,并认识到孟德尔理论的重要性。3.学习目标确定 (1)通过模拟孟德尔一对相对性状杂交实验过程,理解孟德尔的假说,培养学生归纳演绎、概括总结的科学思维,体会孟德尔的创新思维。 (2)分析总结孟德尔获得成功的原因。 (3)了解孟德尔遗传规律的再发现,应用孟德尔遗传规律解决实际问题。4.学习重点难点 学习重点 (1)性状分离比模拟实验。 (2)利用孟德尔遗传规律解决实际问题。 学习难点 (1)利用孟德尔遗传规律解决实际问题。5.学习评价设计 模拟实验中学生明确实验原型与实验模型的转化关系,领悟实验模型中各种元素表达的意思,化抽象为具体,以直观为基础,构建生物实验模型。鼓励学生交流讨论,不断创新,提升学生的动手能力和严谨的实验思维。6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一:性状分离比的模拟实验教师活动1 1、教师组织学生阅读教材中的方法步骤,思考一下问题。 (1)甲、乙两个小桶分别代表什么 两种颜色的彩球分别代表什么 (2)分别从两个桶内随机抓取一个彩球模拟什么过程 将两个彩球组合在一起模拟什么过程 (3)为什么要重复做30次以上 (4)要使模拟实验的结果更加接近真实情况,应该怎样做 2.教师组织学生分组实验,分组后确定分工。例如,可以3人一组,两位同学分别负责一个小桶,从中随机抓取彩球,另一位同学负责记录并监督。 3、教师汇总全班实验结果,引导学生对比总结小组数据与全班大数据之间的差异性,并分析原因。 4、这个实验反映了自然界哪些特定的规律? 5、还有哪些方法可进行实验模拟? 学生活动1 学生阅读教材内容厘清模拟关系,明确实验模拟的意义。 (1)甲、乙小桶分别代表雌雄生殖器官,小桶内两种颜色的彩球分别代表雌、雄配子。 (2)从两个桶内随机抓取一个彩球模拟减数分裂产生的雌雄配子。将两个彩球组合在一起模拟雌雄配子的受精作用。 (3)重复30次以上保证实验统计结果更接近理论值。 (4)要使模拟实验的结果更加接近真实情况,还要考虑彩球的规格、质地统一,手感相同,闭眼抓取,抓后及时放回并充分摇匀等。 小组合作进行实验模拟,记录每次模拟数据并归纳汇总。 学生对比大小数据的差异性,得出样本数量越大结果越接近理论值的结论。各小组可就自己差异性大的数据单独分析原因。 模拟实验的的科学思维,数据统计,随机事件等。 纸片和纸箱,计算机模拟等活动意图说明:通过本实验使学生了解模拟实验是科学研究中受客观条件限制时的有效替代手段。它根据相似性原理,研究实验对象的替代物,是一种揭示研究对象的本质和规律的研究方法。本实验可有效激发学生的学习兴趣,直观的构建知识模型,让学生体会数据统计在生物学中的应用,进而理解孟德尔在当时的跨时代的大胆设想和严谨论证,引出新内容。环节二:孟德尔实验方法的启示教师活动2 教师组织学生阅读教材12页“思考·讨论”内容,根据前两课时的学习,以小组为单位交流讨论,总计孟德尔实验成功的原因。 教师对学生的观点补充修正,归纳形成结论。 学生活动2 学生阅读教材,小组交流、归纳孟德尔实验成功的原因。 (1)选材方面:豌豆作为遗传实验材料的优点: ①自花传粉,自然状态下是纯种; ②具有一些稳定的、易于区分的性状,使实验结果既可靠又易于统计分析; ③豌豆花大,易于进行人工杂交; ④豌豆生长周期短,易于栽培。 (2)程序设计: ①采用由单因子到多因子的研究分析方法; ②首创测交方法,用以验证提出的假说; ③后代样本数量足够多,数学统计结果更可靠。 (3)数学方法:对杂交后代的性状进行分类、计数和数学归纳,即运用统计学的方法对较大的实验群体进行实验结果的数据处理,探寻复杂现象背后的规律,开拓了遗传学研究的新途径。 (4)逻辑方法:运用了假说一演绎法,在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理、想象,提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果,即如果预测结果与实验结果相符,则可以认为假说成立,反之,则不成立。 (5)自身素质:孟德尔具有扎实的知识基础、严谨求实的科学态度,对科学非常热爱,勤于思考,勇于实践,敢于向素质传统挑战。活动意图说明:认识到科学探究需要严谨论证、巧妙设计科学思维和科学方法,更需要像孟德尔一样具有大胆质疑,勇于创新,、持之以恒的科学精神。环节三:孟德尔遗传规律的再发现教师活动3 问题导入:孟德尔凭借智慧和坚持,在有限的条件下一粒粒、一株株地“数出”遗传规律,作出了超越自己所处时代的发现。但是这一重要成果却沉寂了30多年,这在当时为什么没有引起人们的重视呢 补充课本生物学史资料:1909年,三位科学家重新发现孟德尔的论文,并给出新的概念: (1)遗传因子与基因; (2)表型与基因型的不同; (3)等位基因与相对性状的关系。 问题引导:孟德尔遗传规律的再发现有什么重要意义呢? 学的活动3 学生思考并提出自己的观点:信息交流不畅、思想过于超前,人们无法理解、囿于社会保守的观点,不接受新的观点等。 学生阅读资料,并找出遗传因子与基因的关系,理解表型、基因型和等位基因的概念。 随着孟德尔遗传规律的再发现,基因的本质和作用原理成为遗传学研究的中心问题,这些问题的研究使人们对生物的认识越来越接近生命活动的本质,并且为基因工程(也叫“遗传工程”)等生物技术的兴起奠定了理论基础。正是因为孟德尔的杰出贡献,他被后人公认为“遗传学之父”。活动意图说明:通过生物学史的补充,认识到孟德尔理论的重要意义。环节四:孟德尔遗传规律的应用教师活动4 1、视频展示我国的育种工作及成就,认识应用孟德尔遗传规律指导杂交育种的意义。 PPT给出例题(课本13页)小麦的抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性,易染条锈病(T)对抗条锈病(t)为显性。小麦患条锈病(图1-10)或倒伏,会导致减产甚至绝收。现有两个不同品种的小麦,一个品种抗倒伏,但易染条锈病(DDTT);另一个品种易倒伏,但能抗条锈病(ddtt)。如何获得生产上最优秀的种子? 2、学生自学教材13页相关知识,了解遗传规律在医学实践中的应用。例如,人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病,如果一个患者的双亲表型正常,求后代患病概率。 学生活动4 学生观看视频,了解我国杰出的育种工作者和育种成功的意义,尝试用所学知识解决常见的杂交育种问题。 学生小组交流讨论,认识到在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。 将这两个品种的小麦杂交,在F2中就会出现新类型(如DDtt或Ddtt)。继续繁育它们,经过选择和培育,就可以得到既抗倒伏又抗条锈病的纯种(DDtt)。 学生通过阅读教材后独立思考,依照分离定律和自由组合定律对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。根据分离定律可知,前述患者的双亲一定都是杂合子(Aa),则双亲的后代中患病概率是1/4。 绘制遗传图解,进行遗传分析活动意图说明:通过观看相关视频和自学教材内容,增强学生的爱国主义情怀,领会承担的社会责任,尝试将理论结合实际,体会学以致用的快乐,关爱生命、关注健康。7.板书设计 1.3 性状分离比模拟实验和孟德尔的遗传规律 1、性状分离比模拟实验 2、孟德尔实验的启示 (1)实验原理 (2)实验步骤 3、孟德尔遗传规律的再发现 (3)实验结果、结论 4、孟德尔遗传规律的应用8.作业与拓展学习设计 【双击巩固 学考突破】 1、孟德尔通过多年的杂交实验,揭示了两大遗传规律,被后人称为“遗传学之父”,下列关于遗传学的相关概念,说法正确的是( C ) A.异花传粉就是杂交,其后代可能出现显性性状或隐性性状 B.测交为杂合子与隐性纯合子杂交的过程 C.生物的性状是生物体形态、结构和生理特征的总称,如羊毛的长度与粗细度 D.科学家用一定的方式处理,得到了一个基因型为YYyy的纯合个体 2、某学生取甲、乙两纸盒,准备若干写着“A”、“ a”的卡片,在甲中放入“A”、“ a”卡片各10片并摇匀;乙同样处理,开始性状分离比模拟实验。下列叙述不正确的是 D A.两个纸盒分别代表了雄性和雌性生殖器官 B.可向甲盒中再增加两种卡片各10片,不影响统计结果 C.从两个纸盒中各取出1张卡片组合在一起模拟了雌雄配子的随机结合 D.要模拟自由组合定律,需再向两纸盒中各加入等量写着另一对等位基因的卡片 3、一基因型为Aa的豌豆植株自交时,下列叙述错误的是( ) A.若自交后代的基因型及比例是Aa∶aa=2∶1,则可能是由显性纯合子死亡造成的 B.若自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,则可能是由含有隐性基因的花粉有50%死亡造成的 C.若自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=2∶2∶1,则可能是由隐性个体有50%死亡造成的 D.若自交后代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa =4∶4∶1,则可能是由含有隐性基因的配子有50%死亡造成的 【答案】C 4、采用下列哪一组方法,可最简捷地依次解决①~④中的遗传问题( ) ①鉴定一只栗色马是否为纯种 ②鉴定一株豆荚饱满的豌豆是否为纯合子 ③不断提高水稻抗倒伏品种的纯合度 ④区别某纯种植物羽裂叶和全缘叶的显隐性关系 A.测交、自交、自交、杂交 B.自交、测交、杂交、自交 C.自交、测交、自交、杂交 D.测交、自交、杂交、自交 【答案】A 5、人类单眼皮与双眼皮的遗传规律如表所示(A、a表示相关基因)。—对单眼皮的夫妇生了一个双眼皮的孩子甲(不考虑基因突变),则 AAAaaa男性双眼皮单眼皮单眼皮女性双眼皮双眼皮单眼皮A.甲是男性,基因型为Aa B.甲是女性,基因型为Aa C.甲是男性,基因型为aa D.甲是女性,基因型为aa 【答案】B 【选考奠基 素养提升】 1、 孟德尔经过多年的实验发现了遗传规律,下列有关说法错误的是( ) A.他获得成功的原因之一是运用了假说——演绎法 B.他最先提出假说:生物的性状是由基因决定的 C.他巧妙设计测交实验并推测测交后代性状表现类型及比例,该过程属于演绎推理 D.分离定律可以用于分析两对等位基因的遗传 【答案】B 2、某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法不正确的是( ) A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,其中一个亲本必须选④ B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,只能观察②和④杂交所得F1的花粉 C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交 D.任意选择两植株杂交都能验证基因的分离定律 【答案】A 3、某同学用两只小桶(标记为甲、乙)分别装上小球(每个上标记为D或d)做遗传定律模拟实验。他每次分别从甲、乙小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。下列叙述不正确的是( ) A.重复50次实验后,统计出Dd组合所占比例约为50% B.甲、乙小桶中小球的总数不相等,不影响实验模拟的严谨性 C.如果甲桶中两种小球数目不相等,则实验模拟不严谨 D.此实验模拟的是减数分裂产生两种类型的配子的过程 【答案】D9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 使用模拟实验手段。模拟实验中学生明确实验原型与实验模型的转化关系,领悟实验模型中各种元素表达的意思,化抽象为具体,以直观为基础,构建生物实验模型。10.教学反思与改进 教学中运用模拟实验手段,“由表及里”将抽象思维具象化,直观化,降低学生理解难度,体会模拟实验中的实验模型与原型之间的关系。但部分小组数据偏差较大,若给予学生充足时间,讨论偏差原因,修订实验方案,会对学生深入理解性状模拟实验更有利。 全篇以问题串为线索,引导学生理解相关生物学史和重要概念如基因型、表型和等位基因等。课后反思时,认识到本课时知识点较零碎,需始终以孟德尔的遗传规律为核心,才能让学生在学习中有主线,有条理。课时教学设计课题 必修二第一章课时4 孟德尔遗传规律模型的构建课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□教学内容分析 关于如何利用分离定律去解决自由组合定律的问题,传统的讲授是选用AaBbCc×AaBbCc这样的两个亲本杂交,分析配子产生、子代基因型、表型等问题。在独立遗传的情况下,将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,可分解为Aa×Aa,Bb×Bb,Cc×Cc,每对相对性状都遵循分离定律且互为独立事件,最后将各对等位基因的分析结果相乘。这种讲授方法脱离孟德尔的杂交实验,比较生硬和牵强。 本节课摒弃以往的讲授方法,通过回顾孟德尔的一对性对性状的杂交实验中F1代配子产生情况,F2代基因型及表型产生及比例等问题,去逐步解决两对相对性状中相关问题,甚至将三对性对性状合在一起分析,用分离定律去解决2对、3对相对性状自由组合的问题,总结规律,构建模型,让学生逐渐掌握用分离定律去解决自由组合定律的问题。这种讲授方法,更贴近学情,符合学生的认知水平。学习者分析 学生在学习完第一、二、三课时后,对孟德尔杂交实验已经了初步认识和了解,接下来则主要是学习如何解决分离定律和自由组合定律的问题。本节课主要是通过回顾孟德尔的一对性对性状的杂交实验中F1代配子产生情况,F2代基因型及表型产生及比例等问题,去逐步解决两对相对性状、甚至三对性对性状问题,用分离定律去解决自由组合的问题。这种讲授方法,更贴近学情,符合学生的认知水平。学习目标确定 (1)分析分离定律的实质,阐释生命的延续性。 (2)分析各基因的自由组合,掌握自由组合定律的实质。 (3)学会从单因子到多因子的分析方法,并用于杂交实验的研究。学习重点难点 学习重点: (1)以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 (2)运用分离定律解决自由组合问题,并解释一些遗传现象。 学习难点: 运用分离定律解决自由组合问题,并解释一些遗传现象。学习评价设计 通过书写孟德尔遗传杂交实验的过程,规范遗传图解的书写。 通过分析杂交实验中F1代配子产生、F2代基因型及表型产生及比例等问题,阐明分离定律和自由组合定律的实质。 学会从单因子到多因子的分析方法,用分离定律解释自由组合定律的问题。6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一:回顾一对相对性状的豌豆杂交实验教师活动1 教师:同学们,我们前两节课学习了孟德尔的豌豆杂交实验的过程,请同学们写出一对相对性状的豌豆杂交实验和测交实验的遗传图解。(并强调遗传图解的规范书写)。 教师:提问F1产生几种配子?比例?每一种配子的出现的概率是多少?雌雄配子的结合方式有几种? 教师:PPT展示 ♂ /♀ 1/2 D 1/2 d1/2 D1/2 d教师:提问F2代基因型几种?比例? 表型几种?比例? 教师:PPT展示 ♂ /♀ 1/2 D 1/2 d1/2 DDD高茎 Dd高茎1/2 d Dd高茎 dd矮茎教师:提问测交实验的后代中基因型种类及比例?表型种类及比例?学生活动1 学生:在本子上完成一对相对性状的豌豆杂交实验和测交实验的遗传图解。 学生:F1产生2种配子D和d,比例是1:1。每一种配子的出现的概率都是1/2。雌雄配子的结合方式有4种。 学生:F2代基因型3种, 即DD:Dd:dd=1:2:1。 表型2种,即高茎:矮茎=3:1。 学生:回答一对相对性状豌豆测交实验的后代中基因型有2种,即Dd:dd=1:1。表型2种,即高茎:矮茎=1:1。活动意图说明 该教学环节通过回顾孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验和测交实验,让学生再次重温孟德尔发现分离定律的过程。通过教师提出一系列问题,构建孟德尔遗传规律一对相对性状中有关F1代配子产生情况和F2代基因型、表型的分析。为后面自由组合定律的模型构建埋下伏笔。环节二:利用一对基因的分离定律解决两对基因的自由组合问题教师活动2 同学们我们分析了一对相对性状的杂交实验中,配子的产生、F2代基因型和表型的情况分析。进一步了解孟德尔对分离定律的解释和分离定律的应用。那如果是两对等位基因控制两对相对性状,我们又是如何利用分离定律去解决自由组合的问题呢?现在我们回顾两对相对性状的豌豆杂交实验,请同学们写出相关遗传图解。 提问F1产生几种配子?比例?每一种配子的出现的概率是多少?雌雄配子的结合方式有几种? PPT展示 1/2 R→1/4 YR 1/2 Y 1/2 r→1/4 Yr 1/2 R→1/4 yR 1/2 y 1/2 r→ 1/4yr 提问F2代基因型几种?比例?表型几种?比例? PPT展示基因型 Yy×Yy→1/4 YY2/4 Yy1/4 yyRr×Rr↓1:2:11/4RR1/16 YYRR2/16 YyRR1/16 yyRR2/4Rr2/16 YYRr4/16 YyRr2/16 yyRr1/4rr1/16 YYrr2/16 Yyrr1/16 yyrr1:2:1(1:2:1)(1:2:1)PPT展示表型 表型 3/4黄色1/4 绿色3:13/4 圆粒9/16 黄色圆粒3/16 绿色圆粒1/4 皱粒3/16 黄色皱粒1/16 绿色皱粒3:1(3:1)(3:1)=9:3:3:1提问:测交实验的后代中基因型种类及比例?表型种类及比例? PPT展示 Yy×yy→1/2 Yy 黄色1/2 yy 绿色Rr×rr↓1::11/2Rr 圆粒1/4YyRr 黄色圆粒1/4yyRr 绿色圆粒1/2rr 皱粒1/4Yyrr 黄色皱粒1/4yyrr 绿色皱粒1:1(1:1)(1:1)=1:1:1:1学生活动2 书写两对相对性状的豌豆杂交实验遗传图解。 F2 Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 9 : 3 : 3 : 1 回答:F1产生4种配子,,即YR:Yr:yR:yr= 1:1:1:1。每一种配子的出现的概率都是1/4。雌雄配子的结合方式有16种。 回答:F2代基因型9种, 比例:1:2:1:2:4:2:1:2:1 表型4种, 即黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=9:3:3:1 回答:两对相对性状豌豆测交实验的后代中基因型有4种,即YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr=1:1:1:1 。表型4种,即黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=1:1:1:1。 活动意图说明 通过分析两对相对性状杂交实验中有关F1代配子产生情况和F2代基因型、表型的分析,把每一对相对性状的遗传用分离定律分析,再把两对相对性状的遗传自由组合。让学生明确两对相对性状自由组合定律的问题可以分拆分成两个分离定律问题去解决。学会用分离定律的规律解决自由组合定律的问题。 环节三:利用分离定律解决三对基因的自由组合问题教的活动3 通过前边的分析,我们了解了如何利用分离定律去解决2对相对性状的自由组合问题,那如果是3对相对性状的自由组合呢?我们假设控制豌豆植株茎高与种子形状和子叶颜色的3对等位基因独立遗传,若亲本为纯合的高茎黄色圆粒豌豆(DDYYRR)与纯合的矮茎绿色皱粒豌豆(ddyyrr)杂交得到F1代(高茎黄色圆粒DdYyRr),F1自交产生F2代。 请问: ①F1代产生配子的种类及比例? ②F2代基因型种类及比例? ③F2代表型种类及比例? ④F1测交后代基因型种类及比例?表型种类及比例? 小组交流讨论完成,可以有多种解题方法。 教师:同学们用多种方法得出了正确的结果,综合分析其根本上还是把自由组合定律拆分成了多个分离定律来解决。那我们能总结多对相对性状的自由组合的相关问题吗? 板书:列表构建1对至多对相对性状的分离定律和自由组合定律的数学模型。 学的活动3 小组讨论交流5分钟。 回答解题思路: ①F1产生配子种类为8种,比例为(1:1)3。 解题思路1: Dd产生配子有2种,Yy产生的配子有2种,Rr产生的配子有2种,三对基因自由组合,所以2×2×2=8种。 解题思路2: 1/2R→1/8DYR 1/2Y 1/2r→1/8DYr 1/2D 1/2R→1/8DyR 1/2y 1/2r→1/8Dyr 1/2R→1/8dYR 1/2Y 1/2r→1/8dYr 1/2d 1/2R→1/8dyR 1/2y 1/2r→1/8dyr 解题思路3:根据孟德尔在杂交实验得出 1/4 YR 1/4 Yr1/4 yR1/4 yr1/2 D1/8DYR1/8DYr1/8DyR1/8Dyr1/2 d1/8dYR1/8dYr1/8dyR1/8dyr②F2代基因型27种,比例(1:2:1)2 解题思路1: Dd自交后代基因型3种,比例为DD:Dd:dd=1:2:1。Yy自交后代基因型3种,比例为YY:Yy:yy=1:2:1。Rr自交后代基因型3种,比例为RR:Rr:rr=1:2:1。三对基因自由组合,则种类数3×3×3=27种,比例(1:2:1)3。 解题思路2: 根据孟德尔在杂交实验得出,一对性对性状杂交实验F2代有三种基因型,比例为1:2:1。两对相对性状杂交实验F2代有9种基因型比例为(1:2:1)2。三对性状自由组合,即基因型有27种,比例(1:2:1)3。 ③F2代表型有种8种,比例(3:1)3。 解题思路1: F1代高茎自交后代有2种表型,高茎:矮茎=3:1。F1代黄色豌豆子叶自交后代有2种表型,黄色:绿色=3:1。F1代圆粒豌豆自交后代有2种表型,圆粒:皱粒=3:1。三对基因自由和,则表型为2×2×2=8种,比例(3:1)3。 解题思路2: 根据孟德尔在杂交实验得出 3/4高茎1/4 d矮茎9/16 黄色圆粒 27/64 高茎黄色圆粒9/64 矮茎黄色圆粒3/16 黄色皱粒 9/64 高茎黄色皱粒3/64 矮茎黄色皱粒3/16 绿色圆粒9/64 高茎绿色圆粒3/64 矮茎绿色圆粒1/16 绿色皱粒3/64 高茎绿色皱粒1/64 矮茎绿色皱粒④F1测交后代基因型8种,比例(1:1)3,表型8种,比例(1:1)3。 解题思路1: F1代高茎测交后代有2种基因型(表型),DD(高茎):Dd(矮茎)=1:1。F1代黄色豌豆子叶测交后代有2种基因型(表型),Yy(黄色):yy(绿色)=1:1。F1代圆粒豌豆测交后代有2种基因型(表型),Rr(圆粒):rr(皱粒)=1:1。三对基因自由和,则基因型为2×2×2=8种,比例(1:1)3。表型为2×2×2=8种,比例(1:1)3。 解题思路2:根据孟德尔在杂交实验得出 1/2高茎1/2 d矮茎1/4 黄色圆粒 1/8 高茎黄色圆粒1/8 矮茎黄色圆粒1/4 黄色皱粒 1/8 高茎黄色皱粒1/8 矮茎黄色皱粒1/4 绿色圆粒1/8 高茎绿色圆粒1/8 矮茎绿色圆粒1/4 绿色皱粒1/8 高茎绿色皱粒1/8 矮茎绿色皱粒活动意图说明 将孟德尔的豌豆杂交实验合二为一,让学生体会如果是三对相对性状(三对等位基因)又是如何用分离定律和自由组合定律去解释呢。从而构建孟德尔遗传规律的解题模型,控制同一性状的一对基因都遵循分离定律,控制不同形状的基因遵循自由组合定律,可以用分离定律的规律去解决多对相对性状的遗传问题。 环节四:学以致用,利用分离定律推导有关基因型的解题方法教的活动4 根据我们前边构建的数学模型,利用“先分再组”的思路,去推导亲子代的基因型、表型及比例问题。 亲本子代基因型及比例子代表型及比例AA×AaAa×AaAa×aaAaBb×aabbAaBb×aaBbAaBbCc×AabbCcAaBbcc×aaBbCc刚刚我们是根据亲代推导子代基因型及表型,同样我们也可以根据子代性状分离比推导亲代的基因型。 子代表型比例亲本基因型9:3:3:11:1:1:13:3:1:1学的活动4 展示结果 亲本子代基因型及比例子代表型及比例AA×AaAA:Aa=1:1全为显性Aa×AaAA:Aa:aa= 1:2:1显性:隐性=3:1Aa×aaAa:aa=1:1显性:隐性=1:1AaBb×aabbAaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1双显性:单显性:隐性=1:2:1AaBb×aaBbAaBB:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:1:1:2:1双显性:单显性Aabb:单显性(aaBb+aaBB):隐性=3:1:3:1AaBbCc×AabbCc基因型有 3×2×3=18种, 比例(1:2:1)×(1:1)×(1:2:1)表型有 2×2×2=8种, 比例(3:1)×(1:1)×(3:1)AaBbcc×aaBbCc基因型有 2×3×2=12种, 比例(1:1)×(1:2:1)×(1:1)表型有 2×2×2=8种, 比例(1:1)×(3:1)×(1:1)展示结果 子代表型比例亲本基因型9:3:3:1AaBb×AaBb1:1:1:1AaBb×aabb或Aabb×aaBb3:3:1:1AaBb×Aabb或AaBb×aaBb学的活动3活动意图说明 通过推导亲子代的基因型、表型的种类及比例问题,检验学生是否真正掌握本节课所讲授的利用分离定律解决自由组合定律的问题。板书设计 分离定律自由组合定律相对性状对数1对2对3对…n对F1基因对数1对2对3对…n对配子种类21种22种23种…2n种配子结合方式41种42种43种…4n种F2基因型种类3种32种33种…3n种比例1:2:1(1:2:1)2(1:2:1)3…(1:2:1)n表型种类21种2种2种…2种比例3:1(3:1)2(3:1)3…(3:1)nF1 测交后代基因型 种类21种22种23种…2n种比例1:1(1:1)2(1:1)3…(1:1)n表型 种类21种22种23种…2n种比例1:1(1:1)2(1:1)3…(1:1)n作业与拓展学习设计 【双基巩固 学考突破】 1.两个杂合子交配,后代只有一种表型,这两个杂合子是( ) A.AABb×aaBb B.aaBb×Aabb C.AABb×AaBB D.AaBb×AaBb 2.基因A、a和基因B、b的遗传遵循自由组合定律。一个亲本与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1:1,则这个亲本的基因型为( ) A.AABb B.AaBb C.AAbb D.AaBB3.豌豆种子子叶的黄色、圆粒均为显性性状,亲本杂交的F1表现型如图.让F1中黄色皱粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,F2的性状分离比为( ) A.2:2:1:1 B.1:1:1:1 C.9:3:3:1 D.3:1:3:1 玉米的性状中,黄对白、非甜对甜为显性,两种性状独立遗传。让纯合的黄色非甜玉米与白色甜玉米杂交,得到F1,再让F1自交得到F2。若在F2中有黄色甜玉米150株,则在F2中性状不同于双亲的杂合子约为( ) A.150株 B.200株 C.300株 D.600株 5.豌豆黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,这两对基因独立遗传。甲豌豆(YyRr)与乙豌豆杂交,其后代中四种表型的比例为3:3:1:1,则乙豌豆的基因型是( ) A.YyRr B.YyRR C.yyRR D.yyRr或Yyrr 6.蝶的体色黄色(A)对白色(a)为显性,而雌蝶不管是什么基因型都是白色的。雄蝶和雌蝶都可以有棒型触角,且正常触角(B)对棒型触角(b)为显性。根据下面杂交实验结果推导亲本基因型组合为( ) 亲本:白、正常(父本)×白、棒(母本) 雄子代:都是黄、正常 雌子代:都是白、正常 A.aaBB(父)×AaBb(母) B.aaBB(父)×AAbb(母) C.aaBb(父)×AaBb(母) D.AaBB(父)×Aabb(母) 【选考奠基 素养提升】 1.如果已知子代的遗传因子组成及其比例为YYRR:YYrr:YyRR:Yyrr:YYRr:YyRr=1:1: 1:1:2:2,并且也知道上述结果是按自由组合定律产生的,那么双亲的遗传因子组成是( ) A.YYRR×YYRr B.YYRr×YyRr C.YyRr×YyRr D.YyRR×YyRr 2.(不定项)已知A与a、B与b、C与c 3对基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的2个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( ) A.表型有8种,基因型为AaBbCc的个体的比例为1/16 B.表型有4种,基因型为aaBbCc的个体的比例为1/16 C.表型有8种,基因型为Aabbcc的个体的比例为1/16 D.表型有8种,基因型为aaBbCc的个体的比例为1/16 3.(不定项)番茄的红果(A)对黄果(a)为显性,圆果(B)对长果(b)为显性,两对基因独立遗传。现用红色长果番茄与黄色圆果番茄杂交,从理论上分析,其后代基因型可能出现的情况是( ) A.全部为AaBb B.AaBB:AaBb:Aabb=1:2:1 C.AaBb:aaBb=1:1 D.AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1 答案:双基巩固 学考突破1.C 2.A 3.A 4.B 5.D 6.B 选考奠基 素养提升1.B 2.CD 3. ACD9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体辅助教学教学反思与改进 从课堂实施情况来看,2对性对性状问题分析,学生掌握起来比较轻松,但3对相对性状问题分析,有些学生理解起来比较困难,特别是将题目的情景换一下,有些学生需要一定时间进行转化。以后在讲解三对相对性状的问题时,应留出更多的时间让学生独立完成,可以在后边紧跟着一道变式训练强化该模型的使用。 展开更多...... 收起↑ 资源预览