《基因的自由组合定律及应用》案例

《基因的自由组合定律及应用》教学案例【教学内容】高级中学课本《生命科学》高中第三册（试用本）第八章第一节遗传规律Ⅰ：教案一、【教学目标】1．知识与技能①知道孟德尔两对相对性状的杂交实验的过程、特点；②理解基因自由组合定律的实质；③知道自由组合定律在实践中的应用。2．过程与方法①通过对孟德尔两对相对性状的杂交实验现象的思考与讨论，培养学生的实验分析能力；②通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力；③通过思考、讨论、交流培养学生的合作、分析推理、概括总结的能力，通过现象看本质的科学性思维。3．情感态度与价值观①培养学生运用有关遗传学知识去分析、解释生物界的一些遗传现象，即将理论运用于实际的能力。②通过遗传规律在医学上应用的学习，使学生懂得近亲结婚的危害，学以致用。二、【教学重点与难点】【教学重点】对自由组合现象的解释。基因的自由组合定律的实质。【教学难点】对自由组合现象的解释、基因的自由组合定律的实质。三、【教学准备】利用相关图片、动画等资源制作多媒体课件。四、【教学过程】教学内容教师行为学生行为教学说明PAGEPAGE\#"'页：'#'

'"表格中用五号宋体不加粗“教学内容”为“引入”、“主要知识点（标题）”（不必在出现编号）、“小结”等。若有比较创新的学习训练形式和内容，可在“教学内容”中的最后一行体现，内容不必过于详细但应反映概貌。但课堂中作为教学环节一部分的巩固性、连接性等训练可在各环节中体现，不必单列。若是课外作业中的纯粹是“练习册”P×第×题之类的就不必再出现“教师行为”中应体现主要的环节、过渡语、设问、媒体等，“学生行为”应体现学生主要的活动方式等。“教学说明”中可体现对教材处理的意图等，尤其应体现一些创造性处理的意图及作用“教学内容”、“教师行为”、“学生行为”三栏中为所有学生的共性要求。若有拓展、提高型等要求，应在“教学说明”栏中体现若有有关教学媒体如ppt、动画、视频等，可简介其内容。引入孟德尔研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传规律，发现并总结出基因的分离定律。但生物并不是只有一种性状，而是同时具有多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红色和白色……那么，当同时考虑两对或两对以上的相对性状时，它们又遵循怎样的遗传规律呢?看书、思考、讨论一、基因的自由组合定律1、二对相对性状的杂交实验阅读教材第10—11页相关内容，回答：(1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的?——黄色和绿色（子叶）圆粒和皱粒（种子形状）(2)Fl表现型是什么?说明了什么问题?——全部黄色圆粒；说明黄色对绿色是显性性状，圆粒对皱粒是显性性状。(3)F2代的表现型是什么?比值是多少?出现了哪两种新的组合？——F2有四种表现型：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒；比值为9∶3∶3∶1；新的组合是黄色皱粒和绿色圆粒。*(4)为什么会出现两种新的组合?（提示：分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律?）——这四种表现型比为9∶3∶3∶l，恰是(3∶1)2的展开，表明不同性状的组合是自由、随机的。学生阅读、思考并讨论，有助于培养学生分析问题、归纳总结的能力和自学能力。复习显性与隐性性状的概念回答第4个问题需要联系前面学过的知识，思考这一题需要将新、旧知识作一个整合。2、提出假设让学生复习教材第6页的内容，要求学生在进一步理解孟德尔“遗传因子假说”后，针对二对相对性状的杂交实验的结果，提出自己的假设，解释性状自由组合现象的产生和9：3：3：1比例的出现。提示问：(1)控制两对相对性状的基因位于一对还是两对同源染色体上?(2)黄色圆粒和绿色皱粒两纯种亲本的基因型是什么?（3）Fl的基因型是什么?看书、思考、讨论、回答通过回顾分离定律的内容，思考自由组合现象的产生，培养学生触类旁通的能力。(3)F1可能产生几种配子，两对等位基因如何分配到配子中?(4)F2的基因型和表现型各是什么?数量比为多少?学生回答后，让学生看懂教材第10页图8—9，并要求学生掌握并能熟练运用棋盘法。学生将自己的假设与教材第10页图8—9作对照，看看自己的思考结果有什么需要改正或补充的，并试着用棋盘法画一遍图解，做到理解。3、验证——测交试验问题：（1）当假设与实验现象相符时，是否就能下结论，确定“基因的自由组合规律”成立？（2）孟德尔在对分离现象作解释后还做了什么？提问：（1）什么叫测交?——是用F1代与亲本的隐性类型杂交，目的是测定F1的基因型。（2）要证明自由组合规律假说的正确与否，应该让F1与怎样的亲本测交？——双隐性亲本。请学生到黑板上仿照分离定律的测交验证模式，写出测交及其结果的遗传图解。阅读教材，回答上黑板写出测交的遗传图解强化验证的思路。这是根据孟德尔对自由组合现象的解释，从理论上推导出来的结果。理论如果成立，应能够预测实际结果。如果实验结果与理论相符，则说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论是错误的。实践才是检验真理的惟一标准。4、基因自由组合定律的实质和意义在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，从而位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。故自由组合定律的实质：在杂合子的细胞中，非同源染色体上的非等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，非等位基因会随着非同源染色体的随机组合而自由组合，而后形成配子遗传给后代。意义：它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可能出现的新类型的概率，这对于动植物育种实践和医学实践都具有重要的意义。二、孟德尔两个遗传规律的区别和联系先由学生来谈谈，然后老师讲述：区别：分离规律是指位于同源染色体上的等位基因在减数分裂形成配子时随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子中去；自由组合规律是指分布在不同的同源染色上，两对或多对等位基因在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离，而位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。联系：两个规律在遗传中是同时进行的，又是同时起作用的。学生讨论、交流培养学生分析问题、归纳总结的能力。三、基因自由组合定律在实践中的应用1、在杂交育种上，可将两个优良性状综合与一个新的作物品种中，从而获得优良品种。如：水稻有芒(A)对无芒(a)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性，那么，AArr×aaRR能否培养出无芒抗病水稻呢?怎么培育?——需要对无芒抗病类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株，最后得到稳定遗传的无芒抗病的类型。2、在医学实践中，可以分析家族遗传病史，为优生优育提供理论依据。如：在一个家庭中，父亲是多指患者(由显性致病基因P控制)，母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)，（1）父母的基因型分别是什么?——父为PpDd，母亲为ppDd。（2）这对夫妇若再生一个孩子，又是怎样的情况呢?出现的可能性多大?——只患多指，只患先天聋哑；既患多指又患先天聋哑；表现型完全正常。可能性分别为:3/8；1/8；1/8；3/8。由于家族遗传病的存在，我国婚姻法规定：直系和三代以内旁系不得婚配。问：红楼梦中的林黛玉和贾宝玉能否婚配？可事先查找资料，课堂上交流知识应用，加深对定律的理解通过遗传规律在医学上的应用，使学生懂得近亲结婚的危害，从而在生活中身体力行，学以致用。作业教材第12页，最后一段提到的几个问题，让学生课后去思考和交流。Ⅱ：教案设计说明本课内容的学习与理解是建立在如减数分裂、生殖、基因对性状的控制，以及前一节课学习的基因分离定律的基础之上的，因此，在课前与课中均需不断联系前期知识，才能落实本课的教学目标。在教学中，利用图片、动画进行直观教学，再现孟德尔实验的过程，使学生重复科学家的实验历程，在此基础上，注意引导学生进行观察、分析推理、概括，并使用表格进行归纳总结。体现学习的过程就是思考的过程，最终理解外在现象和内在本质相统—的观点，同时也为以后学习“生物的变异”打下扎实的理论基础。Ⅲ：教学反思教学中我以图片、动画等直观手段再现孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程，通过对实验现象的分析思考，按照从现象到本质的顺序，先介绍杂交试验中出现的自由组合现象，然后帮助学生回顾分离现象产生的原因，之后再由学生来解释自由组合现象产生的原因，以及完成对自由组合现象解释的验证，效果较好。在对自由组合现象进行分析时注