2024-2025学年新教材高中生物 第四章 遗传信息传递的规律 第二节 基因的自由组合定律教案 北师大版必修2

2024-2025学年新教材高中生物第四章遗传信息传递的规律第二节基因的自由组合定律教案北师大版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中生物第四章“遗传信息传递的规律”的第二节“基因的自由组合定律”。本节课主要介绍基因自由组合定律的发现过程、实质及应用。通过本节课的学习，学生应掌握基因自由组合定律的基本概念，理解其发生的原因和实质，并能运用该定律解释一些生物学现象。

具体教学内容包括：

1.基因自由组合定律的发现过程：通过孟德尔的豌豆实验，引导学生了解基因自由组合定律的发现过程。

2.基因自由组合定律的实质：解释基因自由组合定律的实质，即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。

3.基因自由组合定律的应用：通过实例分析，让学生掌握基因自由组合定律在遗传育种、医学等方面的应用。

4.基因自由组合定律的遗传图解：学会运用遗传图解展示基因自由组合定律的遗传规律。

教学重点为基因自由组合定律的实质及应用，教学难点为基因自由组合定律的遗传图解。通过本节课的学习，学生应能理解基因自由组合定律的内涵，并能运用所学知识解决实际问题。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括生物学科学思维、科学探究和生命观念。

1.生物学科学思维：通过分析孟德尔的豌豆实验，培养学生运用观察、比较、推理等方法，形成对基因自由组合定律的认识，提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.科学探究：引导学生主动参与课堂讨论，通过小组合作、交流分享，培养学生探索基因自由组合定律的兴趣和好奇心，提高学生自主学习的能力。

3.生命观念：帮助学生建立遗传与变异、基因与性状等生命观念，使学生能够将所学知识应用于解释生活中的生物学现象，形成对生命现象的整体认识。学情分析学生在进入高中阶段后，已经对生物学有了初步的认识和了解。他们在之前的课程中学到了细胞的结构与功能、遗传与变异等基本概念，为深入学习基因自由组合定律奠定了基础。然而，学生对基因自由组合定律的理解仍存在一定的困难，如对基因的概念、基因位于染色体上的位置以及基因间相互作用等。因此，在教学过程中，需要关注学生的知识基础，帮助学生建立良好的知识体系。

在能力方面，学生已经具备了一定的观察、实验和分析问题的能力。然而，在运用遗传图解展示基因自由组合定律方面，部分学生可能还存在一定的困难。因此，在教学过程中，需要注重培养学生的绘图能力和逻辑思维能力，使学生能够更好地理解和运用基因自由组合定律。

在素质方面，学生具有不同的兴趣、背景和价值观。在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性。同时，通过分组讨论、实验操作等教学方式，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

在行为习惯方面，部分学生可能存在学习习惯不佳、课堂注意力不集中等问题。这对课程学习产生了一定的影响。因此，在教学过程中，教师需要关注学生的学习状态，引导学生养成良好的学习习惯，提高课堂学习效果。

针对学生的具体情况，本节课的教学设计将注重以下几个方面：

1.回顾前置知识，帮助学生建立知识体系；

2.采用直观的教学手段，如遗传图解、实例分析等，帮助学生理解和运用基因自由组合定律；

3.设计互动环节，激发学生的学习兴趣，提高学生的课堂参与度；

4.针对学生的个体差异，给予不同的指导和帮助，使学生在原有基础上得到提高；

5.注重培养学生的学习习惯，提高学生的学习效果。教学资源1.软硬件资源：多媒体教室、计算机、投影仪、白板、生物学实验器材等。

2.课程平台：学校提供的教学平台，如学习管理系统（LMS）、在线课程平台等。

3.信息化资源：与本节课相关的电子教材、教学PPT、在线视频教程、基因自由组合定律的应用案例等。

4.教学手段：讲授法、案例分析法、小组讨论法、实验演示法、遗传图解法等。

5.辅助工具：生物学图谱、模型、挂图、实验试剂等。

6.校外资源：邀请相关领域的专家进行讲座或线上交流，提供真实的研究场景和案例分析，增加学生的实践经验。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

“同学们，今天我们将要学习的是《基因的自由组合定律》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：‘你们在日常生活中是否遇到过兄弟姐妹之间长相和性格不同的情况？’这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索基因自由组合定律的奥秘。”

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：“首先，我们要了解基因自由组合定律的基本概念。基因自由组合定律是指在生物的减数分裂过程中，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。这个定律是遗传学中的一个重要规律，对于我们理解遗传现象具有重要意义。”

2.案例分析：“接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了基因自由组合定律在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。”

3.重点难点解析：“在讲授过程中，我会特别强调基因自由组合定律的实质和应用这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。”

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：“学生们将分成若干小组，每组讨论一个与基因自由组合定律相关的实际问题。”

2.实验操作：“为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示基因自由组合定律的基本原理。”

3.成果展示：“每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。”

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：“学生将围绕‘基因自由组合定律在实际生活中的应用’这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。”

2.引导与启发：“在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。”

3.成果分享：“每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。”

五、总结回顾（用时5分钟）

“今天的学习，我们了解了基因自由组合定律的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对基因自由组合定律的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。”知识点梳理本节课的主要知识点包括基因自由组合定律的发现过程、实质及应用。下面将详细梳理这些知识点：

1.基因自由组合定律的发现过程：

-孟德尔的豌豆实验：通过对豌豆的杂交实验，孟德尔发现了基因自由组合定律。

-实验现象：孟德尔观察到在杂交后代中，某些性状的表现呈现出一定的比例关系，如3:1、9:3:3:1等。

-基因自由组合定律的提出：孟德尔提出了基因自由组合定律，即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。

2.基因自由组合定律的实质：

-基因的概念：基因是指控制生物性状的遗传单位，位于染色体上。

-基因自由组合的实质：在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因分别进入不同的配子中，随机组合形成新的个体。

-基因间的相互作用：基因之间存在相互作用，共同决定生物的性状。

3.基因自由组合定律的应用：

-遗传育种：基因自由组合定律在遗传育种中具有重要意义，通过选择优良基因进行杂交，可以培育出具有优良性状的新品种。

-医学应用：基因自由组合定律在医学领域也有广泛应用，如遗传疾病的诊断和预测、个性化治疗等。

-基因工程：基因自由组合定律为基因工程提供了理论基础，通过基因重组技术，可以创造出具有特定性状的生物体。

4.基因自由组合定律的遗传图解：

-遗传图解的概念：遗传图解是用来表示基因自由组合定律的遗传规律的图示方法。

-遗传图解的类型：包括Punnett方格图、基因自由组合图等。

-遗传图解的应用：通过遗传图解，可以预测后代的基因型和表现型，分析基因间的遗传关系。内容逻辑关系①孟德尔的豌豆实验：

-知识点：孟德尔的豌豆实验是通过观察豌豆的杂交后代，发现了基因自由组合定律。

-关键词：豌豆、杂交、基因自由组合定律。

-句子：孟德尔通过豌豆实验，观察到了某些性状在杂交后代中呈现出一定的比例关系，从而提出了基因自由组合定律。

②基因自由组合定律的实质：

-知识点：基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂过程中的分离或组合是互不干扰的。

-关键词：基因、染色体、减数分裂、互不干扰。

-句子：基因自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因分别进入不同的配子中，随机组合形成新的个体。

③基因自由组合定律的应用：

-知识点：基因自由组合定律在遗传育种、医学应用和基因工程等领域有广泛的应用。

-关键词：遗传育种、医学应用、基因工程。

-句子：基因自由组合定律在遗传育种中具有重要意义，通过选择优良基因进行杂交，可以培育出具有优良性状的新品种。在医学领域，基因自由组合定律也有广泛应用，如遗传疾病的诊断和预测、个性化治疗等。此外，基因自由组合定律还为基因工程提供了理论基础，通过基因重组技术，可以创造出具有特定性状的生物体。

板书设计：

-孟德尔的豌豆实验

-豌豆×豌豆→杂交后代

-某些性状呈现比例关系

-提出基因自由组合定律

-基因自由组合定律的实质

-非同源染色体上的非等位基因

-分离或组合互不干扰

-减数分裂过程中的随机组合

-基因自由组合定律的应用

-遗传育种：优良基因×优良基因→新品种

-医学应用：遗传疾病诊断、个性化治疗

-基因工程：基因重组、特定性状生物体课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天，我们学习了基因自由组合定律这一章节。我们了解了孟德尔的豌豆实验，它是基因自由组合定律发现的重要基础。我们学习了基因自由组合定律的实质，即在减数分裂过程中，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。我们还讨论了基因自由组合定律的应用，它在遗传育种、医学和基因工程等领域有广泛的应用。通过学习基因自由组合定律，我们可以更好地理解生物的遗传现象，为解决实际问题提供理论依据。

当堂检测：

1.请简述孟德尔的豌豆实验及其对基因自由组合定律发现的重要意义。

2.请解释基因自由组合定律的实质，并举例说明。

3.请举例说明基因自由组合定律在遗传育种、医学和基因工程等领域的应用。

4.请画出遗传图解，表示两个非同源染色体上的非等位基因的分离或组合。

5.请讨论基因自由组合定律对现代生物学研究的意义。

答案：

1.孟德尔的豌豆实验是通过观察豌豆的杂交后代，发现了基因自由组合定律。这个实验通过豌豆的杂交，观察到了某些性状在杂交后代中呈现出一定的比例关系，从而提出了基因自由组合定律。

2.基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂过程中的分离或组合是互不干扰的。例如，假设有一个二倍体生物，它的两个非同源染色体上有A和a，B和b这两个基因。在减数分裂过程中，A和a会分别进入不同的配子中，B和b也会分别进入不同的配子中。因此，在形成的配子中，A和B会随机组合，a和b也会随机组合。这意味着，在后代中，A和B的组合以及a和b的组合是随机的，不受彼此的影响。

3.基因自由组合定律在遗传育种、医学和基因工程等领域的应用非常广泛。例如，在遗传育种中，通过选择优良基因进行杂交，可以培育出具有优良性状的新品种。在医学领域，基因自由组合定律可以帮助我们理解遗传疾病的遗传规律，进行疾病的诊断和预测，以及进行个性化治疗。在基因工程中，基因自由组合定律为基因重组技术提供了理论基础，可以创造出具有特定性状的生物体。

4.遗传图解是一种表示基因自由组合定律的图示方法。在遗传图解中，通常使用点来表示基因，并用直线将点连接起来，表示基因之间的连锁关系。在画遗传图解时，需要考虑基因在染色体上的位置，以及基因之间的连锁关系。例如，如果A和a位于同一条染色体上，它们之间的距离可以表示为一条直线；如果A和a位于不同的染色体上，它们之间的距离可以表示为两条