第1章第2节孟德尔的豌豆杂交实验二.doc

第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、教学目标 知识方面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.说出基因型、表现型和等位基因的含义。 情感态度与价值观方面分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 能力方面1、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解2、对自由组合现象解释的验证测交试验及其图解二、教学重点和难点1.教学重点（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。2.教学难点（1）对自由组合现象的解释。三、教学方法归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等四、教学课时2五、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图引言引入以“问题探讨”引入。提示可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？阅读思考讨论回答引起思考注意，引入新课。一、两对相对性状的杂交实验问一对相对性状的遗传影响其他相对性状？孟德尔两对相对性状的杂交实验是怎样设计的？讲述教师以挂图和学生的回答讲述：一、两对相对性状的杂交实验（一）实验现象1、杂交P：黄色、圆粒 X 绿色、皱粒 （种子） （种子） （植株） （植株） （受精卵） F1： 黄色、圆粒（种子、100%） 2、F1自交：黄色、圆粒（种子时的F1） （即：黄、圆 X 黄、圆） 同植株卵子 精子 F2： 种子 黄色圆粒 、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒 315 108 102 32 （ 9 ： 3 ： 3 ： 1 ）（二）数据分析 1、分析每对性状的F2：粒色：黄/绿 = 315+101 / 108+32 3：1 粒形：圆/皱 =315+108 / 101+32 3：1 2、结论：1）每对相对性状的遗传仍遵循分离定律； 2）两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。阅读P9P10第三段，思考时提出的问题。以旧学新二、对自由组合现象的解释二、对自由组合现象的解释 1、杂交：纯黄、圆 X 绿、皱 P基因型（YYRR） （yyrr） 配子： YR yr F1： YyRr （黄色圆粒种子） 2、F1自交 植株 F1配子：YR yR Yr yr （每对遗传因 子彼此分离， YR 不同对的遗传 yR 因子可以自由 Yr 组合） YrF2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YR（1/4）YYRRYyRRYYRrYyRryR 1/4YyRRyyRRYyRryyRrYr 1/4YYRrYyRrYYrrYyrryr 1/4YyRryyRrYyrryyrrF2基因型则有：至少有一Y一R（前显后显）黄圆（9/16）：Y_R_：YYRR （1/16） YyRR （2/16） YYRr （2/16） YyRr （4/16）二yy一R： yyR（前隐后显）绿圆 ：（3/16）yyRR （1/16） yyRr （2/16） 一Y两rr： Y_rr（前显后隐）黄皱：（3/16）YYrr （1/16） Yyrr （2/16） 两yy两rr： yy rr（前隐后隐）绿皱： （1/16）yyrr （1/16） 提示从数学角度看，（31）2的展开式为9331，即9331的比例可以表示为两个31的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒皱粒=（315+108）（101+32）=31；黄色绿色=（315+101）（108+32）=31。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9331来自于（31）2。思考为什么会出现1/16、2/16、4/16（分离定律）思考 “旁兰思考题”并回答。学会棋盘法和分离法（第2课时）三、对自由组合现象解释的验证测交1、亲本：（F1种子）黄圆 X 绿皱 设计： （YyRr） （yyrr） 植株 配子 YR yR Yr yr yr （1/4） （1/4）（1/4） （1/4） 100% YyRr yyRr Yyrr yyrr 1/4 1/4 1/4 1/4 黄圆、 绿圆、 黄皱 绿皱 1 1 1 1测交后代实际：31 27 26 26（F1作母本） 24 22 25 26（F1作父本）结论：测交有4种（1：1：1：1）的后代，说明F1产生4种（1：1：1：1）的配子，细胞二对遗传因子进行自由组合。板出测交实验的过程，看表12，想一想预测与实验是否符合。学及时用，巩固所学知识四、自由组合定律 板书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，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。总结孟德尔第二定律共同总结，印象深刻。五、孟德尔实验方法的启示成功的原因：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.很难。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。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。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；人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰，结果可靠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-，设计测交实验进行验证；3、利用统计学进行分析；思考“讨论”并讨论、回答。培养学生认真思考和合作精神；也让他们体会孟德尔的成功原因。六、孟德尔遗传规律的再发现1、基因控制生物体性状的基本单位-。2、表现型生物个体表现出来的性状。如高度（高茎、矮茎）3、基因型与表现型有关的基因的基因组成。 如DD、Dd高茎 dd矮茎 4、等位基因控制相对性状的基因（Dd）提示性状表现遗传因子组成环境条件学生思考：基因型能完全决定表现行吗？举例说明。学生踏实掌握概念，理解概念间的关系七、分离规律实验现象与遗传题解题1、高 X 矮高 亲本杂交（AA X aa）； 2、F1高X F1矮高3：矮1 亲本杂合子自交（Aa X Aa）； 3、F1高 X 矮高1：矮1 亲本测交（Aa X aa ）培养学生的备考意识（一）问题探讨提示：问题探讨的目的是活跃学生的思维，引领学生进入新的学习状态，教师可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？为导入新课做好准备。（二）思考与讨论1.提示：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，如高茎和矮茎，高茎高度在1.52.0 m，矮茎高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；（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.提示：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.提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。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。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。4.提示：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.提示：（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。孟德尔对杂交实验的研究是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。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。（3）勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。（4）敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。（三）旁栏思考题从数学角度看，（31）2的展开式为9331，即9331的比例可以表示为两个31的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒皱粒=（315+108）（101+32）=31；黄色绿色=（315+101）（108+32）=31。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9331来自于（31）2。（四）练习基础题1.（1）×；（2）×。2.C。拓展题（1）YyRr；yyRr。（2）黄色皱粒，绿色皱粒；11；1/4。（3）YyRR或YyRr；2或4；如果是YyRR与yyrr杂交，比值为黄色圆粒绿色圆粒=11；如果是YyRr与yyrr杂交，比值为黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒=1111。