高中生物人教版必修21.2孟德尔的豌豆杂交实验二教案

《孟德尔的豌豆杂交实验(二）》教材分析教材分析本小节主要讲述了控制不同性状的遗传因子的传递规律。按照从现象到本质的顺序，教材先介绍了孟德尔在两对相对性状遗传实验中发现的自由组合现象，接着讲述了孟德尔对自由组合现象的解释，以及对自由组合现象解释的验证——测交实验，最后归纳出自由组合定律的内容。在讲述了自由组合定律内容后，教材中以“思考和讨论”的形式来学习孟德尔获得成功的原因，以及孟德尔遗传规律的再发现，这就为学生自主学习和合作学习提供了机会，也为提高学生科学素养提供了素材。最后课本中提到，孟德尔的“遗传因子”就是现代遗传学上的“基因”，它是由丹麦生物学家约翰逊易名的，同时还提到基因型、表现型、等位基因的概念，这为后面相关内容的学习埋下了伏笔。教教学目标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。教学重难点教学重难点【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。【教学难点】对自由组合现象的解释。课前准备课前准备多媒体课件教学过程教学过程［课前准备］1.布置学生复习分离定律的知识，并总结孟德尔进行科学研究的基本过程。2.学生按以下预习提纲自主学习本节课的内容，为课上的分析和讨论做好准备。（1）孟德尔两对相对性状的遗传实验是怎样设计的？（2）F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？（3）F2代的性状表现有几种？比值是多少？为什么出现了两种新的性状？（4）分析每对相对性状的遗传是否符合分离定律。（5）孟德尔是如何对自由组合现象进行解释的？（6）课本P10旁栏思考题。［学习新知］师：孟德尔揭示分离定律时所采用的科学研究的基本过程是怎样的？生：发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。师：1.相对性状的杂交实验（展示课件第2页）师：孟德尔是用豌豆的哪两对相对性状来进行实验的？生：豌豆种子的粒色：黄色和绿色；豌豆种子的粒形：圆粒和皱粒。师：F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？生：师：F1自交，F2代出现了几种性状表现？比例是多少？与亲代相比有什么不同？生：F2代出现了四种性状表现：黄色圆粒315粒、黄色皱粒101粒、绿色圆粒108粒、绿色皱粒32粒，其比例接近9∶3∶3∶1。与亲代相比，F2代不仅出现了两种与亲代相同的性状，即亲本性状——黄色圆粒和绿色皱粒，而且出现了两种与亲本不同的新性状即重组性状——黄色皱粒和绿色圆粒。师：F2代中两种新性状（重组性状）与亲本性状有什么关系？生：刚好是两亲本不同性状的重新组合的结果，即黄色可以和圆粒拆开与皱粒组合，绿色可以和皱粒拆开与圆粒组合。师：如果就每一对相对性状单独分析，即黄∶绿和圆∶皱分别是多少？这说明了什么？生：粒色：黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=416∶140≈3∶1粒形：圆粒∶皱粒=（315+108）∶（101+32）=423∶133≈3∶1上述数据说明，豌豆的粒色和粒形这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状没有影响。师：两对相对性状实验中F2的9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中F2的3∶1数量比有什么关系？生：从数学角度分析，9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展开式。通过前面的分析可知，两对师：分析得很好。那么，为什么F1代只有黄色圆粒一种性状？F2代为什么会出现黄色皱粒和绿色圆粒两种新性状（重组性状）？其实质是什么？这就是孟德尔在实验中所发现的问题，孟德尔是如何解释这一现象的呢？2.对自由组合（提出假说）现象的解释（出示课件第3页）师：孟德尔首先假设豌豆的两对相对性状分别由两对不同的遗传因子控制，且这两对遗传因子在传递过程中彼此是独立的。生：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。（出示课件第4页）师：上节课我们还学到遗传因子在配子里是成单存在的，那么上述两个亲本产生的配子的遗传因子又是如何表示的？生：纯种黄色圆粒产生的配子可用YR表示，纯种绿色皱粒产生的配子可用yr表示。师：两亲本杂交时产生的配子YR和yr结合，所产生F1的遗传因子组成就是YyRr。F1代体细胞中既有Y，又有y，既有R又有r，为什么F1表现出的是黄色圆粒呢？生：因为Y对y具有显性作用，R对r具有显性作用，所以F1表现出来的是Y和R所对应的性状，即黄色圆粒。师：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能产生几种配子呢？教师用课件形象直观地展示F1在形成配子时，不同对遗传因子之间的自由组合行为，请学生认真观察后回答问题（课件第5页）。生：Y可以与R或r组合，y可以与R或r组合，即产生YR、Yr、yR、yr四种配子。师：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：YR、Yr、yR、yr，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？F2中的性状表现和遗传因子的组成形式各有几种？学生活动：自己画出该杂交实验的遗传图解，并归纳总结老师提出的问题。结果如下：师生进行总结，得出以下几种规律来：图1－2－1图1－2－2图1－2－3（1）F1配子组合方式16种。（2）F2性状表现4种，出现在各三角形中，如图1－2－1所示：①黄色圆粒（Y_R_）出现于最大的三角形的三角和三边上（YYRR、YYRr、YyRR、YyRr），共占9/16；②黄色皱粒（Y_rr）出现于次大三角形的三个角上（YYrr、Yyrr），共占3/16；③绿色圆粒（yyR_）出现于小三角形的三个角上（yyRR、yyRr），共占3/16；④绿色皱粒（yyrr）出现于一个点上（yyrr），共占1/16。（3）F2遗传因子的组成方式9种：①纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于一条对角线上（如图1－2－2所示），每种各占1/16，共占4/16；②双杂合子即两对遗传因子的杂合子（YyRr）位于另一条对角线上（如图1－2－2所示），共占4/16；③单杂合子即一对遗传因子的杂合子（YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr）以纯合子对角线为轴而呈对称分布（如图1－2－3所示），每种各占2/16，共占8/16。（4）9种遗传因子组合形式可作如下规律性的排列（用F2中每对遗传因子组合形式及比例相乘的方法得出如下结果），每种遗传因子组合形式前的系数即为其比例数，见下表：［教师精讲］1.利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验的几个关键性结论。一：分枝法在解遗传题中的应用。该法的原理为乘法原理，故常用于解基因自由组合的题。1.分析亲本产生的生殖细胞种类及比例:如亲本的基因型为AaBbCc，则其产生的生殖细胞为共8种生殖细胞，每种生殖细胞各占1/8.推广:n对等位基因位于n对同源染色体上，则生殖细胞共有2n种，每种各占1/2n.2.分析杂交后代的基因型、表现型及比例如:黄圆AaBbX绿圆aaBb，求后代基因型、表现型情况。结论:AaBbXaaBb杂交，其后代基因型及其比例为:··············其后代表现型及比例为:···············二：怎样求基因型？1.填空法:已知亲代表现型和后代表现型，求亲代基因型，最适用此法。例:鸡毛腿(F)对光腿(f)是显性，豌豆冠(E)对单冠(e)是显性。现有两只公鸡A.B与两只母鸡C.D。这四只鸡都是毛腿豌豆冠，它们杂交产生的后代性状表现如下：试求：A.B.C.D的基因型。2.分解法:适合解多类题。但最适合解已知后代表现型及其数量比，求亲代的表现型和基因型的题。要求：能熟练掌握一对相对性状的杂交组合及结论。3.乘法原理乘法原理：两个相互独立的事件同时或相继出现(发生)的概率是每个独立事件分别发生的概率之积。注:同时发生:通常用于基因自由组合定律如:基因型为AaBb的黄色圆粒豌豆与基因型为aaBb的绿色圆粒豌豆杂交，则后代中基因型为Aabb和表现型为绿色圆粒的豌豆各占()，，，，3/8［课堂小结］本节课我们主要学习了孟德尔两对相对性状的遗传实验及对实验现象的解释，重点掌握子二代（F2）出现新性状是由于遗传过程中控制不同性状的遗传因子发生了自由组合；此外还应该对子二代（F2）中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接应用。