资源简介

1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）教案
【教学目标】
1．阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律；
2．分析孟德尔遗传实验获得成功的原因；
3．说出基因型、表现型和等位基因的含义；
4．通过自主、互动、讨论等过程式教学，培养学生自主学习、勇于思考、善于表达等能力；
5．在对两对相对性状遗传结果进行分析时，通过演绎推理的方法，调动学生的想象力，培养学生的逻辑推理能力；
6．通过孟德尔豌豆杂交实验所揭示的自由组合定律的学习，对学生进行辩证唯物主义实践观的教育；
7．通过对孟德尔获得成功的原因的总结，培养学生严谨求实的科学态度，培养学生的探究意识和创新精神。
【教学重难点】
教学重点：
1.孟德尔的两对相对性状的杂交试验
2.自由组合定律的内容
3.对自由组合现象的解释
4.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因
5.孟德尔遗传规律在生产生活中的应用
教学难点：
1.孟德尔的两对相对性状的杂交试验
2.对自由组合现象的解释
3.自由组合定律的内容
【新课导入】
一位女模特对爱因斯坦说：让我嫁给你吧，孩子一定像我一样漂亮，像你一样聪明。爱因斯坦笑笑说：“那如果像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那如何是好？”这是个杜撰的故事，但现实确实会碰到这样一对夫妇，如果他们结婚，会有怎样的后代？聪明与愚蠢，漂亮与丑陋，这两对相对性状之间关系如何？美貌与智慧二者是否相关？引导学生思考，得出“两对相对性状之间互不干扰，自由组合”的结论。
【新课讲解】
两对相对性状的杂交实验
1.实验过程
2．过程分析
(1)亲本具有的两对相对性状
①粒色：黄色与绿色
②粒形：圆粒与皱粒
(2)F1性状的表现分析
①F1全为黄色 黄色对绿色为显性
②F1全为圆粒 圆粒对皱粒为显性
(3)F2的性状类型分析
①黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1 每对相对性状都遵循分离定律。
②
③亲本类型：黄色圆粒X绿色皱粒
④重组类型：黄色皱粒X绿色圆粒
1.两对相对性状中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状中3∶1有什么关系？
提示：从数学角度分析，9∶3∶3∶1是(3∶1)2，即两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积。
2．由F1→F2能否判断性状显隐性？
提示：可以判断显隐性，分别从粒形和粒色上看，黄色黄色＋绿色，圆粒圆粒＋皱粒，绿色和皱粒为新出现的性状即为隐性性状。
3．孟德尔在F2中观察到了什么现象？
提示：不同性状之间的自由组合，即黄色既可以与圆粒组合又可以与皱粒组合，绿色也可以分别与圆粒和皱粒组合。
对自由组合现象的解释和验证
根据上节课的学习我们知道，孟德尔认为性状是由遗传因子来控制的，遗传因子在体细
胞中成对存在，那么黄色圆粒和绿色皱粒的体细胞中有几对遗传因子
如果用Y（y）和R（r）来表示粒色和粒形，那么纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆分别有2对遗传因子，黄色圆粒可用YYRR表示，绿色皱粒可用yyrr表示。
根据分离定律，每对遗传因子都要彼此分离，同时孟德尔还假设，不同对的遗传因子可以自由组合。既然是自由组合，F1能产生集中配子呢？
Y可以与R或r组合，即产生YR，Yr，yR，yr四种配子。孟德尔认为，在这个过程中每对遗传因子的分离以及不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立，互不干扰的，且分离和组合是同时进行的。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有四种，并且它们之间的数量比是1：1：1：1。受精时，由于雌雄配子的结合是随机的，那么配子的结合方式有几种？
F1的雌雄配子各有4种。
雌雄配子结合，有16种方式。
上述遗传图解是根据孟德尔对自由组合现象从理论上推导出来的结果，其后代有4种性状表现，且比例为1：1：1：1
如果实验结果与理论推导相符，这说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明理论推导是错误的。
对自由组合现象解释的验证——测交
孟德尔所作的测交实验结果：我们发现无论正交还是反交，实验结果完全符合他的设想，说明他的理论推导是正确的，即F1在形成配子时，产生了四种配子，决定不同性状的遗传因子是自由组合的。
自由组合定律
孟德尔在他所研究的豌豆相对性状中，任选两对性状进行杂交实验，结果都一样，后人将这一遗传规律称为孟德尔第二定律——自由组合定律，让同学们在书中画出自由组合定律的内容：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
由前面我们知道了自由组合定律的分离比是9:3:3:1或1:1:1:1，那么还有没有其他情况呢？有没有符合自由组合定律但是分离比却不是这两种的情况呢？
在课件中展示特殊比值的例子
孟德尔实验方法的启示
〖提示〗1.豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有 稳定的易于区分的相对性状；（2）豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；（3）花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2.如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有2n个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。 3.因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。
4.作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5.（1）扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。 （2）严谨的科学态度。从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。 （3）勤于实践。进行了8年的研究，统计分析。 （4）敢于向传统挑战。提出了“颗粒性遗传”的思想。
总结： 1、选材准确——自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆； ①人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰，结果可靠 ②豌豆有多对易于区分的相对性状（高-矮；圆粒-皱粒；） 2、研究方法恰当——先对一对相对性状进行遗传研究，后多对相对性状，设计测交实验进行验证； 3、利用统计学进行分析；
孟德尔遗传规律的再发现
讲解基因和基因型的由来：1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫做“基因”，并且提出了表现型（生物个体表现出来的性状）和基因型（与表现型有关的基因组成叫做基因型）的概念。由于孟德尔的杰出贡献，被后人公认为“遗传学之父”
孟德尔遗传规律的应用
　讲述：基因的自由组合定律为我们的动，植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。例如：水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
学生用练习本计算，得出结论：根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
提问：我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
（回答：不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状的分离。）
提问：如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（回答：要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，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。）
讲述：在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。
　　例如：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先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？
提问：这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（回答：首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppDd。）
提问：根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？
（回答：其母亲可能出现的配子类型为：pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd。）
【板书】
第2节 孟德尔的豌豆杂交试验（二）
一、两对相对性状的杂交试验
二、对自由组合现象的解释和验证
三、自由组合定律
四、孟德尔实验方法的启示
五、孟德尔遗传规律的再发现

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