課題孟德爾豌豆雜交實驗（一）主備授課上課時間2.19編號01教學重點(1)對分離現象的解釋。(2)基因分離定律的實質。(3)基因分離定律在實踐中的應用。教學難點(1)對分離現象的解釋。教學目知識(1)孟德爾研究性狀遺傳的材料和方法(2)相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、基因型、表現型、純合子、雜合子、等位基因的概念(c:理解)。(3)一對相對性狀的遺傳實驗及解釋(c:理解)(4)測交法證明基因解釋的正確性(c:理解)。(5)基因的分離定律的實質及應用(d: 應用)。能力目標(1)通過從分離定律到實踐的應用，從遺傳現象上升為對分離定律的認識，訓練學生演繹、歸納的思維能力。(2)通過遺傳習題的訓練，使學生掌握應用分離定律解答遺傳問題的技能技巧。情感目標體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和敢于質疑勇于創新，以及嚴謹求實的科學態度和科學精神教學媒體一對相對性狀的雜交實驗遺傳圖課時安排2課時教學內容教師的組織和引導個人札記一、基因的分離定律(一)孟德爾的豌豆雜交試驗 (二)一對相對性狀的遺傳試驗三教學目標鞏固四布置作業(三)對分離現象的解釋(四)性狀分離比的模擬實驗(五)對分離現象解釋的驗證-測交法(六)基因分離定律的實質(七)基因型和表現型 第一課時導言“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生仔會打洞”這體現了一種什么現象？大家請看章引言，有何感想？引入以“問題探討”引入。提示1.粉色。因為按照融合遺傳的觀點，雙親遺傳物質在子代體內混合，子代呈現雙親的中介性狀，即紅色和白色的混合色粉色2.此問題是開放性問題，目的是引導學生觀察、分析身邊的生物遺傳現象，學生通過對遺傳實例的分析，辨析融合遺傳觀點是否正確。有些學生可能舉出的實例是多個遺傳因子控制生物性狀的現象（如人體的高度等），從而產生諸多疑惑，教師對此可以不做過多的解釋。只要引導學生能認真思索，積極探討，投入學習狀態即可。 (一)孟德爾的豌豆雜交試驗學生活動:閱讀教材p2-4教師列出如下提綱:(投影顯示)1.了解孟德爾簡歷2.孟德爾的試驗研究方法是什么?選用什么材料?純系親本的雜交技術怎樣進行?在學生閱讀、討論的基礎上，教師點撥:(1)興趣是最好的老師，是動力。孟德爾的研究成果就是最好的例證；(2)孟德爾用避免外來花粉干擾的自花傳粉、閉花授粉的豌豆純合植株進行雜交試驗，這是他成功的原因之一。設疑:什么是雜交法?教師出示人工異花傳粉掛圖，并與學生一起回憶:減數分裂、受精作用、胚珠發育成種子，直到萌發成幼苗的過程，從而理解雜交試驗法。教師最后強調:孟德爾在試驗中發現豌豆一些品種之間具有易于區分的、穩定的性狀，如莖的高與矮、種子形狀的圓粒與皺粒。從而引出相對性狀的概念。學生閱讀教材并討論，最后歸納理解相對性狀要從三點出發:(1)同種生物；(2)同一性狀；(3)不同表現類型。教師出示:豌豆相對性狀的掛圖。學生觀察后得出:不同品種的豌豆同時具有多對相對性狀。提問:在人體上存在哪些相對性狀?(答：有耳垂和無耳垂，單眼皮和雙眼皮，藍眼和褐眼)再提問:孟德爾開始是否對圖示中所有相對性狀同時分析呢?學生回答:否。(這是孟德爾成功的又一重要原因)(二)一對相對性狀的遺傳試驗學生閱讀教材p45。教師出示掛圖:高莖豌豆和矮莖豌豆的雜交試驗。講述:用純種的高莖豌豆和純種的矮莖豌豆作親本進行雜交。無論正交還是反交，雜交后的第一代(簡稱子一代，用f1表示)總是高莖的。提問:子一代為什么全是高莖；矮莖性狀哪里去了?學生回答:(略)講述:帶著這個疑問，我們看看孟德爾是怎樣做的。他讓子一代高莖豌豆自交，得到的子二代植株中既有高莖也有矮莖。提問:子二代出現的兩種性狀，能提示我們什么?學生回答:矮莖性狀在子一代中并沒有消失，只是沒有表現出來。教師講述:孟德爾把雜種子一代中顯現出來的性狀，叫做顯性性狀，如高莖；把未顯現出來的性狀。叫隱性性狀，如矮莖。子二代中同時顯現顯性性狀和隱性性狀的現象，在遺傳學上叫做性狀分離。同時孟德爾對子二代兩性狀的株數進行了統計分析，他發現，在所得到的1064個子二代豌豆植株中，有787株是高莖，277株是矮莖，高莖與矮莖的數量比接近3l。請問學們注意這個比例。設疑:豌豆的其他相對性狀雜交情況如何呢?教師出示:孟德爾做的豌豆雜交試驗的結果投影。學生觀察、比較，發現雜交子二代都出現了性狀分離現象，且顯性性狀與隱性性狀的數量比接近31，具有規律性。三教學目標鞏固1.孟德爾雜交試驗選用什么材料?為什么?2.什么是相對性狀?擬人為例舉例子。3.下列各組中屬于相對性狀的的是（ ）a.狗的長毛與黑毛 b.羊的白毛與牛的黃毛c.桃樹的紅花和綠葉 d.人的雙眼皮和單眼皮答案:1.略 2.略 3.d四布置作業1p8練習題第一題。2純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植，收獲時發現甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上無甜玉米籽粒。原因是（ ）a.甜是顯性性狀 b.相互混雜 c.非甜是顯性性狀d.相互選擇分析:純種甜玉米和純種非甜玉米之間相互授粉，甜玉米的果穗上全表現為非甜，說明非甜是顯性性狀，甜玉米的果穗上出現非甜籽粒也說明非甜是顯性性狀。答案:c3玉米高稈對矮稈為顯性。矮稈玉米用生長素處理后長成高稈，使其自交得到f1植株是（ ）a.高矮之比是11 b.全是矮稈 c.高矮之比是31 d.全是高稈分析:生長素作用于植物，促使細胞體積的增大引起植株快速生長，但不影響內部基因組成，因此，用生長素處理后長成的高稈玉米仍然受隱性基因控制，自交后代不發生性狀分離。答案:b總結這節課要重點掌握孟德爾的一對相對性狀的遺傳試驗，理解相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離等概念，掌握子二代的性狀分離。-第二課時一教學程序導言上節課我們學習了孟德爾的一對相對性狀的遺傳試驗。知道了什么是相對性狀、顯性性狀、隱性性狀及性狀分離。那么為什么子一代只出現顯性性狀，子二代出現性狀分離且分離比都接近31。如何將這些在試驗中得出的結果用一套理論來解釋呢?這就是我們今天將要學習和研究的內容。二教學目標達成過程(三)對分離現象的解釋提問:生物的性狀是由什么控制的?回答:基因。學生活動:閱讀教材p4。教師講述:在孟德爾當時的年代，生物學還沒有建立基因概念，孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子(后改稱為基因)控制的。顯性性狀由顯性基因控制，如高莖用大寫字母d表示，隱性性狀是由隱性基因控制，如矮莖用小寫字母d表示，在生物的體細胞中，控制性狀的基因是成對的。提問:dd或dd產生的配子是什么?通過哪種分裂方式產生的?學生回答:d或d，通過減數分裂。教師講述:由于基因d對d的顯性作用，所以f1(dd)只表現出高莖性狀，而矮莖性狀表現不出來。提問:fl(dd)自交時，可產生哪幾種配子?學生回答:d和d兩種數目相等的配子。教師講述:由于在受精時，雌雄配子隨機結合，f2便可產生三種基因組合:dd、dd、dd，且它們的數量比為121。由于d對d的顯性作用，f2的性狀表現有兩種類型，高莖和矮莖，且數量比為31。學生活動:閱讀教材p6，思考什么是純合子?什么是雜交子?它們在遺傳中各有什么特點?在學生討論的基礎上教師講述:由相同基因的配子結合成的合子發育成的個體，叫純合子，可穩定遺傳(真實遺傳)。 而由不同基因的配子結合成的合子發育成的個體，叫雜合子，不能穩定遺傳，后代會發生性狀分離。四鞏固訓練(投影顯示)* 某水稻的基因型為aa，讓它連續自交，(從理論上講f2的基因型純合體占總數的( )a.1/2 b.1/4 c.3/4 d.1分析：p:aafl:l/4aa；2/4aa；1/4aa，f1f2中只有1/2aa自交產生1/21/2aa，其余全部為純合體。答案:c(四)性狀分離比的模擬實驗觀察:教師將事先準備好的兩個塑料小桶放在講桌上，向甲桶里分別放入兩種顏色(并分別標有d和d的小球各10個，代表雌配子)。向乙桶里分別放人另兩種顏色(分別標有d和d的小球各10個，代表雄配子)。分別搖動甲、乙小桶，使桶內小球充分混合。學生活動:請一位學生上講臺來抽取。第一次從甲桶中取出d，從乙桶中取出d，結合為dd，請同學們記錄。第二次抓取組合為dd，第三次組合為dd，第四次，第10次為dd。提問:隨機抓取10次，請同學們統計結果，是否出現三種基因組合，且基因組合比是否為121?回答:不是。提問:如果連續抓取100次或更多次，情況又會怎樣呢?學生回答:會越來越接近孟德爾的假設推論。教師講述:由這一模擬試驗我們知道了隨機事件的概率是在數據越大的情況下越接近，所以孟德爾在統計豌豆雜交分離比時是統計了上千株的豌豆。如果只統計l0株是得不出這一結論的。同時，通過這一試驗，也證明了孟德爾的假設推論是成立的。(五)對分離現象解釋的驗證-測交法孟德爾為了驗證他對分離現象的解釋是否正確，又設計了另一個試驗-測交試驗。測交就是讓f1與隱性純合子雜交，這個方法可以用來測定f1的基因組成。學生活動:上黑板寫出測交的遺傳圖解。提問:如何由測交來判斷f1的基因組成?學生回答:測交后代如果出現兩種基因組合,即f1為雜合子，若后代只有一種基因組合，即f1為純合子。教師講述:孟德爾所做的測交試驗結果，符合預期的設想，從而證明了f1在形成配子時，成對的基因發生了分離，分離后的基因分別進入到了不同的配子中。本世紀初，遺傳學家通過大量的試驗，才證實了基因位于染色體上，并且成對的基因正好位于一對同源染色體上，從而從本質上解釋了性狀分離現象。(六)基因分離定律的實質學生活動:看多媒體課件-減數分裂過程。教師講述:先掌握等位基因的概念。遺傳學上，把位于一對同源染色體的相同位置上，控制著相對性狀的基因，叫做等位基因。在減數分裂中，同源染色體分離進入不同的配子中，那么同源染色體上的等位基因，也隨著同源染色體的分離而進入不同的配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。學生活動:集體歸納。分離定律的實質是:在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；生物體在進行減數分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。 (七)基因型和表現型學生活動:閱讀教材p7，明確什么是基因型，什么是表現型，它們的關系怎樣?教師講述:在遺傳學上，把生物個體表現出來的性狀叫做表現型,如豌豆的高莖和矮莖；把與表現型有關的基因組成叫做基因型，如:dd、dd、dd。思考:基因型相同,表現型是否就一定相同，表現型相同，基因型又如何呢?學生展開熱烈討論，且七嘴八舌地回答，教師給予鼓勵并講述:生物體在整個發育過程中，不僅要受到內在因素基因的控制，還要受到外界環境條件的影響，如:水毛莨葉在空氣中和水中就呈現兩種不同的形態。因此，表現型是基因型與環境相互作用的結果。(八)基因分離定律在實踐中的應用學生活動：閱讀教材p7，通過閱讀應明確“基因的分離定律是遺傳學中最基本的規律”，它能正確解釋生物界的某些遺傳現象，而且能夠預測雜交后代的類型和各種類型出現的概率，這對于動植物育種實踐和醫學實踐都具有重要的意義。提問:什么叫雜交育種?學生爭先恐后回答:就是人們按照育種目標，選配親本雜交，對雜交后代再進行選育，最終培育出具有穩定遺傳性狀的品種。教師投影顯示如下問題:小麥抗銹病的抗性是由顯性基因控制的，在f2中，表現為抗銹病植株的基因型是什么?能否在生產中應用?若不能，怎么辦?學生思考、討論、推演、最后得出結論:基因型有顯性純合和顯性雜合兩種情況，顯性雜合在后代會發生性狀分離，不能在生產中應用，必須讓抗銹病的小麥植株繼續自交，經過選擇，淘汰由于性狀分離出現的非抗銹病類型，獲得穩定的抗病類型才行。設疑:你是否知道哪些病屬于人類遺傳病嗎?學生回答:白化病、先天性聾啞、并指、色盲教師講述:白化病是大家較熟悉的一種遺傳病，由于控制患病的基因是隱性基因，所以屬于隱性遺傳病。思考:如果雙親表現正常(均為雜合子)，那么后代患白化病的概率是多少?學生積極推算得出結果:1/4。教師再介紹:人類遺傳病并指其患病基因是顯性基因，所以屬于顯性遺傳病。思考:如果雙親均患并指(均為雜合子)，那么后代患并指的概率是多少?學生推算得出答案:3/4。師生共同總結歸納:由以上兩例，我們可以看出，在醫學實踐中，人們利用分離定律對遺傳病的基因型和發病概率可以做出科學的推斷。提問:人類的abo血型系統包括哪些血型?學生不加思考回答:a型、b型、ab型、o型。教師講解:人類的abo血型是由三個基因控制的，它們是ia、ib、i。但是對每個人來說，只可能有兩個基因，其中ia、ib都對i為顯性，而ia和ib之間無顯性關系(共顯性)。所以說人類的血型是遺傳的，而且遵循分離定律。思考:母親為o型，父親為ab型，其子女可能是ab型嗎?學生動手推演得出結論:否。教師講述:依據分離定律推算，后代只可能是a型或b型，不可能出現ab型，所以目前常用血型鑒定法來進行親子鑒定。三 知識鞏固(投影顯示如下題目)1.小李患白化病，但小李的父母及妹妹的表現型正常，問:(1)小李的妹妹攜帶白化病基因的可能性是多少?(2)如果小李的妹妹與一位白化病患者婚配，出生病孩的概率是多少?請一位學生上黑板做，教師對學生答案做出判斷。也可由其他學生進行補充，最后由教師對該題進行分析，讓學生掌握分析這類題的方法。分析:由于小李患白化病，所以小李的父親和母親均為攜帶者，小李的妹妹可能是正常純合子，也可能是攜帶者，但已經知道她是表現型正常，所以小李妹妹攜帶隱性基因的概率為2/3。 小李的妹妹與白化病患者婚配，只有當小李妹妹是攜帶者時，生出1/2有病的孩子，又由于小李妹妹攜帶隱性基因的概率為2/3，所以出生病孩的幾率是1/3。2.一株基因型為bb的玉米做母本，授以bb玉米植株的花粉，所結種子的種皮、胚、胚乳的基因型分別是什么?學生思考、討論并回答，教師鼓勵。分析:復習關于植物個體發育一節，可知種皮是由珠被發育而來，所以種皮的基因型與母本基因型相同，即bb。胚是由受精卵發育而來，所以基因型是bb或bb。胚乳是由受精極核發育而來，所以基因型是bbb或bbb。(九)基因分離定律的解題方法-棋盤法教師講解:計算雜交組合的基因型及表現型，以及它們出現的概率時，通常用棋盤法，即將每一個親本的配子放在一側，注上各自的概率，然后，在棋盤的每一格中寫出合子的基因型和表現型，每一格中合子的概率是兩個配子概率的乘積。銀屏顯示題目:番茄莖的有毛(h)對無毛(h)是顯性。現有基因型為hh和hh的兩個親本雜交，問它們的后代可以產生哪幾種表現型和基因型，這幾種表現型和基因型的概率各是多少?學生活動:根據棋盤式解題法積極推算，最后得出結果，見p26。(注:也可用雌雄配子交叉線圖解進行) 。聯系日常生活激發生興趣。激發學生的探究欲望和學習興趣。初步了解孟德爾在遺傳實驗研究中方法的創新、思維方式的創新、敢于沖破原有觀念的精神。培養學生閱讀收集信息的能力師生共同解決問題，為學生闡明“一對相對性狀的遺傳實驗”做鋪墊。培養學生的概括能力和理解能力。培養學生的問題意識，給予學生發散思維、啟動已有知識的空間。使學生理解孟德爾的科學研究方法和解釋激發探究心理，明確模擬實驗的目的。理解遺傳因子分離與配子隨機組合的意義。理解模擬實驗是進行科學研究的一種方法。培養學生的實驗記錄能力、合作能力。體驗用數學統計方法分析實驗結果的必要性。使學生在習作中鞏固繪制遺傳圖解的基本方法體驗孟德爾實驗方法的創新之處。培養學生的歸納能力課堂鞏固1般人對苯硫脲感覺苦味是由基因b控制的，對其無味覺是由b控制的，稱為味盲。有三對夫婦，他們子女中味盲的比例各是25、50、100，則這三對夫婦的基因型最可能是（ ）bbbb bbbb bbbb bbbb bbbb bbbba. b. c. d.答案:c2下面是對基因型與表現型關系的敘述，其中錯誤的是（ ）a.表現型相同，基因型不一定相同b.基因型相同，表現型不一定相同c.在相同生活環境中，基因型相同，表現型一定相同d.在相同生活環境中，表現型相同，基因型不一定相同答案:c3有一對夫婦均為雙眼皮，他們各自的父親都是單眼皮。這一對夫婦生一個孩子為單眼皮的幾率是（ ）a.100 b.50 c.25 d.75答案:c作 業1玉米幼苗的綠色(g)對白色(g)為顯性，以雜合體自交產生的種子實驗，其中400粒播在有光處，另400粒播在黑暗處，數日后種子萌發成幼苗，在黑暗處長出398株幼苗，全部白色；而在有光處長出396株幼苗中有298株綠色和98株白色幼苗，請分析出實驗結果，并回答:(l)從理論上推斷：雜合體自交產生的種子的基因型及其比例是 。(2)所得幼苗從理論上講表現型及比例是 。(3)實驗結果為什么不符合上述理論值? 。(