基因的自由組合規(guī)律 教案（共3課時(shí)）

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1、基因的自由組合規(guī)律 教案（共3課時(shí)） 一、素質(zhì)教育目標(biāo) (一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn) 1．了解孟德爾兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。 2．理解孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋及遺傳圖解。 3．理解測交實(shí)驗(yàn)及遺傳圖解。 4．理解自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)。 5．理解自由組合規(guī)律在理論上和實(shí)踐上的意義。 (二)能力訓(xùn)練點(diǎn) 1．通過配子形成與減數(shù)分裂的聯(lián)系，訓(xùn)練學(xué)生的知識(shí)遷移能力。2．通過兩對以上相對性狀的遺傳結(jié)果，訓(xùn)練學(xué)生知識(shí)擴(kuò)展能力。3．通過自由組合規(guī)律在實(shí)踐上的應(yīng)用及有關(guān)習(xí)題訓(xùn)練，使學(xué)生掌握應(yīng)用自由組合規(guī)律解遺傳題的技能、技巧。 (三)德育滲透點(diǎn) 1．通過講述孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)所揭示的基因自由組

2、合規(guī)律，對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物論的實(shí)踐觀的教育。 2．從基因的分離規(guī)律到基因的自由組合規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，進(jìn)行辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的教育。 3．通過基因的自由組合規(guī)律具有的重要的理論意義和實(shí)踐意義，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物界的一切活動(dòng)受客觀規(guī)律的支配。人們認(rèn)識(shí)這些規(guī)律，就可以利用這些規(guī)律為人類服務(wù)。 (四)學(xué)科方法訓(xùn)練點(diǎn) 1．通過基因的自由組合規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，再次強(qiáng)調(diào)科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的一般程序。 2．初步掌握應(yīng)用棋盤式方格和分枝法寫遺傳圖解。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法 1．教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法 (1)對自由組合現(xiàn)象的解釋。 (2)自由組合規(guī)律的實(shí)踐上的應(yīng)用。 [解決方法] (1)強(qiáng)調(diào)兩

3、對等位基因分別位于兩對同源染色體上，在減數(shù)分裂過程中，由于同源染色體分離，非同源染色體自由組合，產(chǎn)生四種類型的配子。 (2)通過染色體上標(biāo)有有關(guān)基因的減數(shù)分裂圖解，強(qiáng)調(diào)非同源染色體的非等位基因的自由組合。 (3)板畫有關(guān)基因的細(xì)胞圖。 4)做應(yīng)用自由組合的有關(guān)習(xí)題。 2．教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法 [解決方法] 應(yīng)用活動(dòng)的標(biāo)有基因的染色體模型，演示減數(shù)分裂過程中非等位基因隨非同源染色體而自由組合。 3．教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法 (1)自由組合為什么要強(qiáng)調(diào)在非同源染色體上？在同一同源染色體上的非等位基因如何遺傳？ (2)兩對以上的位于非同源染色體上的非等位基因如何遺傳？ [解決辦法] (

4、1)畫圖表示同源染色體上的非等位基因的狀況。強(qiáng)調(diào)它們之間由于在一條染色體上，往往連在一起遺傳，但也有極少分開的，概要介紹基因的連鎖互換規(guī)律。 (2)通過一對到幾對分別位于非同源染色體上的等位基因的遺傳過程，配子、基因型、表現(xiàn)型及比例。 三、課時(shí)安排? 3課時(shí)。 四、教學(xué)方法? 講述法、談話法。 五、教具準(zhǔn)備 豌豆種子兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)掛圖，豌豆兩對等位基因的遺傳掛圖，分別標(biāo)有Y、y和R、r等基因的染色體模型(硬紙板自制)。上述圖解及板書，有關(guān)習(xí)題可由銀幕顯示，多媒體教學(xué)器材。 六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì) 1．學(xué)生弄清孟德爾兩對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中的兩對相對性狀指哪兩對？加深對相對性狀概念的

5、理解。 2．學(xué)生分析F1代為什么只有黃圓一種性狀？ 3．學(xué)生分析F2代四種表現(xiàn)型及比例為9:3:3:1的原因。 4．根據(jù)F2的基因型，寫出其表現(xiàn)型及比例。 5．學(xué)生分析F2出現(xiàn)新類型的原因。 6．學(xué)生作測交及其結(jié)果的遺傳圖解。 7．學(xué)生分析自由組合規(guī)律的兩對性狀中的每一相對性狀單獨(dú)遺傳時(shí)是否還遵循分離規(guī)律。并歸納出原因。 8．學(xué)生自行列表比較分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。 9．學(xué)生總結(jié)分別位于不同染色體上的等位基因從一對到n對的遺傳過程中的配子、基因型、表現(xiàn)型及比例的規(guī)律。 10．學(xué)生在教師引導(dǎo)下，做雜交育種的遺傳圖解。 11．學(xué)生做有關(guān)自由組合的遺傳圖解。 七、教學(xué)步驟 第

6、一課時(shí) (一)明確目標(biāo) 銀幕顯示使學(xué)生明確本堂課應(yīng)達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)。 了解孟德爾兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。理解孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋及有關(guān)遺傳圖解。 (二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程 引言，孟德爾發(fā)現(xiàn)并總結(jié)的基因的分離規(guī)律，只研究了一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳，但任何生物都不是只有一種性狀，而是具有多種性狀，如豌豆在莖的高度上有高，有矮；在花的顏色上有紅花，有白花；在種子的顏色上有黃，有綠；在種子的形狀上有圓形，有皺縮；那么，當(dāng)兩對或兩對以上的相對性狀同時(shí)遺傳時(shí)，它們又是遵循怎樣的遺傳規(guī)律呢？孟德爾通過兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了基因的自由組合規(guī)律。 l．

7、兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn) 教師出示豌豆種子兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)的掛圖，講解實(shí)驗(yàn)過程之后，教師提出以下問題： (l)兩對相對性狀指哪兩對？ 要求學(xué)生弄清相對性狀的概念，只有同一生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型才叫相對性狀，不要把黃與圓，綠與皺當(dāng)成了相對性狀。 (2)F1代為什么只有黃圓一種性狀？ 要求學(xué)生初步學(xué)會(huì)分析性狀的顯、隱性。 (3)F2代為什么會(huì)出現(xiàn)兩種新性狀，即綠圓與黃皺，而且四種表現(xiàn)的比值為9:3:3:1？ 任學(xué)生去展開想象，自由回答，教師不要忙于對誰對誰錯(cuò)作評判，待有幾種不同的答案后，教師說，讓我們聽聽孟德爾是怎樣解釋的。 教師強(qiáng)調(diào)： (1)黃和綠、圓和皺這兩對相對性

8、狀，是由兩對等位基因所控制的，這兩對基因又分別位于不同的同源染色體上。 (2)黃和綠由等位基因Y和y控制，圓和皺由另一對同源染色體上的等位基因R和r控制。兩親本基因型為YYRR、yyrr，它們產(chǎn)生的配子分別是YR和yr，F(xiàn)1的基因型為YyRr。這也是為什么F1表現(xiàn)為黃圓的原因，教師邊講邊畫下列遺傳圖解。(也可以在銀幕上逐條顯示) 現(xiàn)在，重要的是F1YyRr會(huì)產(chǎn)生些什么類型的配子。 大家知道，配子是經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的。在減數(shù)分裂過程中，同源染色體要分開，等位基因隨之分離，而非同源染色體在配子形成過程中可以自由組合。位于這些染色體上的非等位基因也隨之自由組合，產(chǎn)生四種類型且數(shù)量相等的配子

9、。即YR、Yr、yR、yr。(講解同時(shí)，教師利用自制的分別標(biāo)有Y、y和R、r的染色體模型，演示它們的分離和自由組合。) 在學(xué)生弄清4種類型配子來歷的情況下，再講孟德爾對組合現(xiàn)象的解釋。(示豌豆兩對等位基因的遺傳圖解。) 2．對自由組合現(xiàn)象的解釋 教師講解遺傳過程，著重講解F1→F2的遺傳 強(qiáng)調(diào)并板書 其中，黃圓和綠皺為親本類型，黃皺和綠圓為重組類型。各種表現(xiàn)型中，純合體都只有一個(gè)，教師利用掛圖講解，并指明它們在圖中的位置。到現(xiàn)在，大家該知道F2出現(xiàn)兩種新類型的原因了吧。教師請學(xué)生回答，要求答出是基因重組的結(jié)果。 (三)總結(jié)、擴(kuò)展 總結(jié)兩對等位基因的遺傳： F2代 16種結(jié)合

10、方式 9種基因型 4種表現(xiàn)型 比例9:3:3:1 問： 1．如果是位于不同的同源染色體上的三對等位基因AaBbCc，F(xiàn)1產(chǎn)生多少種配子？ 2．如果基因型為AaBb的一個(gè)精原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂，能產(chǎn)生多少種配子？如果是一個(gè)卵原細(xì)胞呢？ (答案：1．8種；2．2種、1種。) (四)布置作業(yè) 思考題：F1能不能產(chǎn)生Yy或Rr等類型的配子，為什么？ F1產(chǎn)生4種配子的根本原因是什么？ (五)板書設(shè)計(jì) (二)基因的自由組合規(guī)律 1．兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn) 2．對自由組合現(xiàn)象的解釋 第二課時(shí) (一)明確目標(biāo) 多媒體銀幕上顯示本堂課的教學(xué)目標(biāo)。 理解測交實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解科學(xué)研究

11、的一般方法。理解自由組合規(guī)律，了解分離規(guī)律與自由組合規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系。 (二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程 復(fù)習(xí)提問： 孟德爾兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2的結(jié)合方式，基因型和表現(xiàn)型的數(shù)量，以及表現(xiàn)型的比例？ 講授新課： 引言 孟德爾用兩對相對性狀的豌豆進(jìn)行雜交，其F1代只有一種表現(xiàn)型，F(xiàn)2出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9:3:3:1，孟德爾用基因的自由組合作了解釋，要確定這種解釋是否正確，該怎么辦？ 要求學(xué)生回答出：測交。 (3)測交 問：什么叫測交？這里具體應(yīng)是誰和誰交？ 請一位學(xué)生到黑板上寫出測交及其結(jié)果的遺傳圖解。 這是根據(jù)孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋，從理論上推導(dǎo)出的

12、結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，則說明理論是正確的，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)不相符，則說明這種理論推導(dǎo)是錯(cuò)誤的，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。孟德爾用F1作了測交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合他的預(yù)想。證實(shí)了他的理論推導(dǎo)的正確性，在這種情況下，下一步該怎么辦？(學(xué)生回答，上升為理論)。這個(gè)理論就是基因的自由組合規(guī)律。 4．基因的自由組合規(guī)律(獨(dú)立分配規(guī)律) 教師總結(jié)兩對相對性狀的遺傳，提出基因的自由組合規(guī)律，之后，請學(xué)生提煉自由組合的實(shí)質(zhì)，要求學(xué)生答出，非同源染色體上的非等位基因自由組合，然后教師板書。 問：為什么要強(qiáng)調(diào)是非同源染色體上，啟發(fā)學(xué)生逆向思維，如果在同一同源染色體上的非等位基因能不能自

13、由組合？ 教師板畫： 問：這些基因哪些能自由組合，哪些不能自由組合？原因？加深學(xué)生對非同源染色體的理解。 分離規(guī)律研究一對相對性狀，自由組合規(guī)律研究兩對相對性狀，自由組合規(guī)律是否與分離規(guī)律完全無關(guān)呢？請學(xué)生對遵循自由組合規(guī)律的兩對性狀中的每一相對性狀單獨(dú)分析。 要求學(xué)生得出結(jié)果： 粒形：圓:皺=3:1 粒色：黃:綠=3:1 結(jié)論：每一對等位基因的傳遞仍然遵循分離規(guī)律，分離規(guī)律是自由組合規(guī)律的基礎(chǔ)。 原因：(要求學(xué)生總結(jié))在減數(shù)分離過程中，同源染色體仍然要分開，等位基因仍要分離，只有非同源染色體上的非等位基因才自由組合。 那么，基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律有哪些區(qū)別和聯(lián)系呢

14、？(請學(xué)生自行列表比較，在綜合幾位學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，得出下表，在銀幕顯示。) (三)總結(jié)、擴(kuò)展 孟德爾通過兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出基因的自由組合規(guī)律，其實(shí)質(zhì)是在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合，由于等位基因都要隨同源染色體分開，因此，它們每一對等位基因的遺傳仍遵循分離現(xiàn)律。 但位于一對同源染色體的非等位基因則不能自由組合，它們在遺傳過程中遵循連鎖互換規(guī)律，教師簡略介紹摩爾根的連鎖與互換規(guī)律。 (四)布置作業(yè) 在孟德爾的兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中，后代出現(xiàn)的重組類型中，能夠穩(wěn)定遺傳的個(gè)體約占總數(shù)的 [ ?] A．1/4? B．l/8? C．3/8? D．

15、3/16 (五)板書設(shè)計(jì) 3．測交 證明了孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋的正確性。 4．基因的自由組合規(guī)律(獨(dú)立分配規(guī)律) 實(shí)質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因自由組合。 第三課時(shí) (一)明確目標(biāo) 多媒體銀幕顯示本堂課教學(xué)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。 理解自由組合引起生物變異的原因。 理解在雜交育種中，利用基因的自由組合引起基因重組的育種方法 (二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程 復(fù)習(xí)提問： 基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)是什么？ 講授新課： 引 言：孟德爾花了這么多功夫發(fā)現(xiàn)的基因的自由組合規(guī)律，它在理論和實(shí)踐上有什么用處呢？ 5．自由組合規(guī)律在理論上和實(shí)踐上的意義 (1)理論上 生物

16、在減數(shù)分裂、產(chǎn)生配子的過程中，等位基因要分離，非同源染色體上的非等位基因要自由組合，再加上配子之間的隨機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致了基因的重組。基因能夠控制性狀，基因的重組，必然導(dǎo)致性狀的重組，這樣，后代出現(xiàn)了親代所沒有的性狀，也就是出現(xiàn)了變異。(板書，生物變異的原因之一。)如：黃圓×綠皺，F(xiàn)2代出現(xiàn)了黃皺和綠圓。生物中控制性狀的基因的數(shù)量是極其巨大的，每條染色體上都有多個(gè)基因，這些基因很多呈雜合狀態(tài)，這樣，由于基因的自由組合導(dǎo)致基因重組、就可能產(chǎn)生極其多樣的基因型的后代來。 為了說明這個(gè)問題，請同學(xué)們總結(jié)下表的問題。 上表各項(xiàng)內(nèi)容，由師生邊總結(jié)邊填寫，必要的地方，如(3:1)2 =9:3:3:1的由

17、來，教師加以一定的說明。 問：基因型為AabbCc的生物產(chǎn)生幾種類型的配子？(有人答8種，有人答4種)請大家寫一寫，到底有幾種？(寫出的結(jié)果證明只有4種)為什么會(huì)只有四種，請大家注意，我們說的幾對是指幾對等位基因，在AabbCc里，有幾對等位基因？兩對。當(dāng)然只有4種配子了。 根據(jù)上表，人的染色體有23對，一對染色體只取一對等位基因，它們自由組合的結(jié)果，后代的表現(xiàn)型則為223=8388608種，所以“一母生九子，九子各不同”，這也說明了世界上的生物為什么具有如此的多樣性。生物變異的原因還有基因突變和染色體變異。 (2)育種上 每種生物都有不少性狀，這些性狀有的是優(yōu)良性狀，有的是不良性狀，

18、如果能想辦法去掉不良性狀，讓優(yōu)良性狀集于一身，該有多好。如果控制這些性狀的基因分別位于不同的同源染色體上，基因的自由組合就能幫助我們實(shí)現(xiàn)這一美好愿望。 請學(xué)生思考：怎樣才能獲得既抗倒伏，又抗銹病的小麥，讓每一個(gè)學(xué)生動(dòng)手做題，教師檢查、引導(dǎo)，學(xué)生做完后，請學(xué)生談自己的做法?？赡苡卸N做法。 自交后代不性狀分離為純合體，留下做種，自交后代性狀分離者，為雜合體，淘汰。 兩種方法，都得到了相同結(jié)果，但哪一種方法最好呢？為什么？學(xué)生應(yīng)回答，第一種，因?yàn)樯倩ㄒ荒陼r(shí)間，縮短了育種年限。 通過這道練習(xí)題，同學(xué)們該知道如何利用基因的自由組合使基因重組去育種了，這種育種方法，叫雜交育種。 (三)

19、總結(jié) 在生物遺傳的過程中由于非同源染色體上的非等位基因的自由組合及不同基因類型的雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，造成基因的重新組合，從而使后代的性狀也發(fā)生重組。出現(xiàn)了新的類型。這種變異的原因就是基因重組，實(shí)踐上，我們也可以讓位于不同的同源染色體上的非等位基因所控制的優(yōu)良性狀重組，以培養(yǎng)良種，這種種方法叫雜交育種，它的理論基礎(chǔ)就是基因的自由組合規(guī)律。 自由組合規(guī)律不只適用于二對等位基因，只要分別位于不同的同源染色體上的多對非等位基因，都適用。 (四)布置作業(yè) 講解根據(jù)后代表現(xiàn)型推親代基因型的方法(推論方法見參考資料)。 (五)板書設(shè)計(jì) 5．自由組合規(guī)律在理論和實(shí)踐上的意義 (l)理論上? 生物

20、變異的原因之一 (2)實(shí)踐上? 雜交育種 八、參考資料 遺傳的染色體學(xué)說 又稱“基因?qū)W說”。1909年，美國細(xì)胞學(xué)家薩頓和德國胚胎學(xué)家博韋里各自在研究了減數(shù)分裂過程中染色體行為與遺傳因子之間的平行關(guān)系之后，提出遺傳因子位于染色體上的假說。后來，摩爾根及其同事通過果蠅實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了這個(gè)假說。1926年，摩爾根發(fā)表《基因論》，使遺傳的染色體學(xué)說得以確立。 遺傳的染色體學(xué)說的核心思想是：基因是位于染色體特定位置的遺傳單位。要點(diǎn)是：個(gè)體上的種種遺傳性狀都起源于染色體上成對的基因，這些基因互相聯(lián)合，組成一定數(shù)目的連鎖群；在生殖細(xì)胞成熟時(shí)，每對等位基因依孟德爾第一定律彼此分離，于是每個(gè)生殖細(xì)胞只

21、含一組基因；不同連鎖群內(nèi)的基因依孟德爾第二定律而自由組合；兩個(gè)相對連鎖群的基因之間有時(shí)也發(fā)生有秩序的互換，而且互換率證明了每個(gè)連鎖群內(nèi)的基因是呈直線排列的，以及各個(gè)基因之間在染色體上的相對位置。 推測基因型常用的方法 首先將兩個(gè)相對性狀分解為兩個(gè)一對相對性狀，從而化難為易。 第一種方法，根據(jù)后代比數(shù)推論，如第四組合，子代黑：白=(10+4)：(11+3)=1:1，黑對白是顯性，故可推斷親代黑色為雜合體(即Cc)；子代粗糙：光滑=(11+10):(4+3)=3:1，可推斷親本均為雜合體(即Rr)，因此，兩親本的基因型為CcRr和ccRr。 第二種方法：根據(jù)后代有無隱性類型推論，如第四組合，根據(jù)顯隱關(guān)系，可把親本基因型暫寫為C—R—和ccR—，從黑白這對性狀看，后代有白色這一隱性性狀出現(xiàn)，兩親本必都有c。從粗糙、光滑這對性狀看，后代有光滑這一隱性性狀出現(xiàn)，也可推論兩親本必有r，因此，可得兩親本基因型為CcRr和ccRr。 基因在減數(shù)分裂過程中的自由組合 在講述產(chǎn)生四種配子的原因時(shí)，教師可根據(jù)學(xué)生的素質(zhì)情況，隨機(jī)講授如下內(nèi)容： 出示YyRr在減數(shù)分裂過程中，基因隨染色體自由組合的活動(dòng)圖或銀幕顯示用多媒體制作的活動(dòng)畫面。 　 當(dāng)多個(gè)細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，有兩種排列情況存在，可能性相同，這樣，產(chǎn)生了4種類型，且數(shù)量相等的配子，即YR、Yr、yR、yr。