2019-2020年高中生物《孟德爾的豌豆雜交實驗（二）》教案13（第2課時） 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物《孟德爾的豌豆雜交實驗（二）》教案13（第2課時） 新人教版必修2 一、教材分析 本節(jié)為人教版普通高中課程標準實驗教科書必修模塊2《遺傳與進化》第1章第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要是基因的自由組合定律?；蜃杂山M合定律是遺傳學(xué)上最基本的規(guī)律之一，是遺傳學(xué)的基礎(chǔ)，也是中學(xué)生物學(xué)中要求掌握的規(guī)律之一。它在遺傳育種和人類遺傳病推斷方面有重要的指導(dǎo)作用。 1.教材內(nèi)容的結(jié)構(gòu) 孟德爾豌豆雜交實驗（二）主要內(nèi)容包括： 兩對相對性狀的遺傳實驗 對自由組合現(xiàn)象的解釋 對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證 自由組合定律 孟德爾實驗方法的啟示 孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn) 2.教材內(nèi)容的特點 （1）在教學(xué)內(nèi)容的組織上體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)在邏輯性與學(xué)生認知規(guī)律的統(tǒng)一。 教材內(nèi)容按照孟德爾的探索過程的順序來構(gòu)建框架體系。由現(xiàn)象到本質(zhì)，層層深入地展開討論，削枝強干，重點突出，內(nèi)容簡潔流暢，便于學(xué)生沿孟德爾的探索過程進行思考和從實驗中領(lǐng)悟科學(xué)的方法。 （2）在教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式上強調(diào)了科學(xué)研究方法的教育。 在呈現(xiàn)方式上，編者的主旨思想是以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子的實驗過程為主線，突出科學(xué)史和科學(xué)方法的教育，讓學(xué)生猶如親歷科學(xué)家的探索過程，在濃郁的歷史背景中獲取科學(xué)知識和及領(lǐng)悟科學(xué)方法。 3.本節(jié)在高中生物新課程中的地位和作用 本節(jié)是高中生物新課程三個必修模塊之一《遺傳與進化》的第二部分，《遺傳與進化》不僅從微觀層面上闡述生命的延續(xù)性，而且立足于整個生物界，從宏觀層面上闡述生命的發(fā)展過程、原因和結(jié)果。 4.本節(jié)與高中生物新課程必修模塊2《遺傳與進化》中的其他單元的聯(lián)系 本節(jié)的內(nèi)容都與其他單元有緊密的聯(lián)系。本單元講述的是140年前孟德爾對遺傳現(xiàn)象的推測，以及根據(jù)推測總結(jié)出的遺傳規(guī)律。但推測是否正確，遺傳規(guī)律的細胞學(xué)基礎(chǔ)是什么?分子生物學(xué)基礎(chǔ)是什么?需要后期的研究成果去驗證、解釋和發(fā)展。例如，必修模塊2《遺傳與進化》的第1章（遺傳因子的發(fā)現(xiàn)）揭示的是遺傳規(guī)律的細胞學(xué)基礎(chǔ)；第3章（基因的本質(zhì)）揭示的是遺傳規(guī)律的分子生物學(xué)基礎(chǔ)；第4章（基因的表達）揭示的是基因控制性狀的機制；第5章（基因的突變及其他變異）是從分子生物學(xué)和細胞學(xué)角度解釋性狀的變異；第6章（從雜交育種到基因工程）講述的是遺傳規(guī)律的應(yīng)用及其發(fā)展；第7章（現(xiàn)代生物進化理論）是從群體的角度，講述遺傳和變異在生物進化中的作用?？傊?，既然整冊書是按照遺傳學(xué)發(fā)展的歷程來編寫的，抓住這條主線，就可以像串珠一樣找出各章之間的有機聯(lián)系。 二、教學(xué)目標 1.知識目標 (1) 知道孟德爾兩對相對性狀的雜交試驗。 (2) 識記兩對相對性狀與兩對等位基因的關(guān)系。 (3) 識記兩對相對性狀的遺傳實驗，F(xiàn)2中的性狀分離比例。 (4) 理解基因的自由組合定律及其在實踐中的應(yīng)用。 (5) 理解孟德爾獲得成功的原因。 2.能力目標 (1)通過配子形成與減數(shù)分裂的聯(lián)系，訓(xùn)練學(xué)生的知識遷移能力。 (2)通過自由組合定律在實踐中的應(yīng)用及有關(guān)習題訓(xùn)練，使學(xué)生掌握應(yīng)用自由組合定律解遺傳題的技能、技巧。 3.情感、態(tài)度與價值觀目標 提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探索精神，初步掌握遺傳學(xué)定律發(fā)現(xiàn)的基本過程、方法等，培養(yǎng)學(xué)生探究意識和創(chuàng)新精神。 三、教學(xué)重難點 1.重點 (1)對自由組合現(xiàn)象的解釋。 (2)基因的自由組合定律的實質(zhì)。 (3)孟德爾獲得成功的原因。 2.難點：對自由組合現(xiàn)象的解釋。 四、學(xué)情分析 學(xué)生在初中學(xué)習過的知識與本章內(nèi)容有密切的聯(lián)系。例如，在初中學(xué)習的“基因控制生物的性狀”的知識，初步解決了基因與生物個體性狀的關(guān)系問題；學(xué)習的“基因的顯性和隱性”的知識，初步解決了控制相對性狀的成對基因之間的關(guān)系問題，以及為什么具有相對性狀差異的雙親，后代會有復(fù)雜的表現(xiàn)等問題。再有，學(xué)生學(xué)習的必要的數(shù)學(xué)知識，如有關(guān)比和比例的知識，有關(guān)二項式冪的知識也是學(xué)生學(xué)習本章必不可少的基礎(chǔ)。 五、教學(xué)方法 歸納法、討論法、師生互動法及講授法等 六、課前準備： 完成課前預(yù)習學(xué)案 七、課時安排 1課時 八、教學(xué)過程 [一]導(dǎo)言 孟德爾研究了一對相對性狀的雜交實驗，發(fā)現(xiàn)它們有性狀分離的現(xiàn)象，接下來在研究兩對相對性狀的時候，觀察到有性狀重新組合的現(xiàn)象并對此作出了假設(shè)，他是怎么假設(shè)的？（假設(shè)這兩對性狀由兩對遺傳因子控制，在子一代產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合，受精時，產(chǎn)生的雌雄配子隨機結(jié)合，出現(xiàn)了四種性狀，其中有兩種是親本所沒有的） 對于以上的假設(shè)是否正確呢？如何驗證？ 學(xué)生回答:用測交法。 [二] 教學(xué)目標達成過程 (三)對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證 提問:什么叫測交? 學(xué)生回答:是用F1代與親本的隱性類型雜交。目的是測定F1的基因型。 請一位學(xué)生到黑板上仿照分離定律的測交驗證模式，寫出測交及其結(jié)果的遺傳圖解。 教師指導(dǎo):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)出來的結(jié)果，如果實驗結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，則說明理論是正確的，如果實驗結(jié)果與理論推導(dǎo)不相符，則說明這種理論推導(dǎo)是錯誤的，實踐才是檢驗真理的惟一標準。 學(xué)生活動:閱讀教材P10。孟德爾用F1作了測交實驗，實驗結(jié)果完全符合他的預(yù)想。證實了他理論推導(dǎo)的正確性。 設(shè)疑:用F1(YyRr)作母本和父本測交的試驗結(jié)果怎樣呢? 學(xué)生爭先恐后推演，教師出示投影，比較測交結(jié)果，師生結(jié)論是:兩種情況是相同的，這說明F1在形成配子時，不同對的基因是自由組合的。 (四)基因自由組合定律 歸納基因的自由組合定律 教師介紹:等位基因的概念及分布。豌豆體細胞有7對同源染色體，控制顏色的基因(Y與y)位于第l對染色體上，控制形狀的基因(R與r)位于第7對染色體上。在減數(shù)分裂過程中，同源染色體分離的同時，非同源染色體自由組合，從而使位于非同源染色體上的非等位基因分離或組合。 設(shè)疑:如果在同一對同源染色體上的非等位基因能不能自由組合? 為什么? 學(xué)生展開熱烈討論。 學(xué)生回答:不能，只有非同源染色體上的非等位基因才自由組合。 設(shè)疑:基因的分離定律和自由組合定律有哪些區(qū)別和聯(lián)系呢? 教師出示投影表格，由學(xué)生討論完成。 基因的分離定律和自由組合定律的比較 項目\ 規(guī)律 分離定律 自由組合定律 研究的相對性狀 一對 兩對或兩對以上 等位基因數(shù)量及在染色體上的位置 一對等位基因位于一對同源染色體上 兩對(或兩對以上)等位基因分別位于不同的同源染色體上 聯(lián)系 分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ) (五)基因自由組合定律在實踐中的應(yīng)用 教師講述:基因自由組合定律在動植物育種工作和醫(yī)學(xué)實踐中具有重要意義。 在育種上，由于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，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，基因的自由組合定律就能幫助我們實現(xiàn)這一美好愿望。 教師出示投影:在水稻中，有芒(A)對無芒(a)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性，那么，AArr aaRR能否培養(yǎng)出優(yōu)良品種：無芒抗病水稻呢?怎么培育? 學(xué)生活動:積極推演，由一學(xué)生到黑板上推演。發(fā)現(xiàn)F2代會出現(xiàn)無芒抗病水稻，但基因型有aaRR和aaRr兩種。 設(shè)疑:在上述兩種基因型中，是否都可用在生產(chǎn)中呢? 學(xué)生回答:只有能穩(wěn)定遺傳的aaRR才行。 再問:怎樣就得到純種的aaRR呢? 學(xué)生回答:需要對無芒抗病類型進行自交和選育，淘汰不符合要求的植株，最后得到穩(wěn)定遺傳的無芒抗病的類型。 學(xué)生思考下列問題: 投影顯示: * 在一個家庭中，父親是多指患者(由顯性致病基因P控制)，母親表現(xiàn)正常，他們婚后卻生了一個手指正常但患先天聾啞的孩子(由隱性致病基因d控制,基因型為dd)，問:父母的基因型分別是什么? 學(xué)生活動:爭先恐后推演(片刻)由一學(xué)生答出:父為PpDd，母親為ppDd，而后全體學(xué)生都推出相應(yīng)的結(jié)果，教師給予肯定并鼓勵。 提問:這對夫婦若再生一個孩子，又是怎樣的情況呢?出現(xiàn)的可能性多大? 學(xué)生活動:推演、得出結(jié)論:只患多指，只患先天聾啞；既患多指又患先天聾啞；表現(xiàn)型完全正常?？赡苄苑謩e為:3/8；1/8；1/8；3/8。 從上述例子師生共同歸納出:用自由組合定律能為遺傳病的預(yù)測和診斷提供理論上的依據(jù)。 (六)孟德爾獲得成功的原因 通過前面兩個定律的學(xué)習，可知孟德爾成功的原因可歸納為四個方面: 1.正確地選用了試驗材料。 2.由單因素(即一對相對性狀)到多因素(即兩對或兩對以上相對性狀)的研究方法。 3.應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進行分析。 4.科學(xué)地設(shè)計了試驗的程序。 通過對這一內(nèi)容的學(xué)習，讓學(xué)生懂得，任何一項科學(xué)成果的取得，不僅需要有堅韌的意志和持之以恒的探索精神，還需要有嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度和正確的研究方法。 (七)基因自由組合定律的例題分析 通過教學(xué)使學(xué)生掌握解決遺傳題的另一種方法---分枝法。 具體步驟: 1.對各對性狀分別進行分析。 2.子代基因型的數(shù)量比應(yīng)該是各對基因型相應(yīng)比值的乘積，子代表現(xiàn)型的數(shù)量比也應(yīng)該是各種表現(xiàn)型相應(yīng)比值的乘積。 分枝法應(yīng)用的理論依據(jù):基因自由組合定律是建立在基因分離定律的基礎(chǔ)之上的，研究更多對相對性狀的遺傳規(guī)律，兩者并不矛盾。 教師投影，顯示題目: * 豌豆的高莖(D)對矮莖(d)是顯性，紅花(C)對白花(c)是顯性。推算親本DdCc與DdCc雜交后，子代的基因型和表現(xiàn)型以及它們各自的數(shù)量比是多少? 教師講解方法: 1.先推出每對性狀后代的比例：DdDd→1DD∶2Dd∶ldd；CcCc→1CC∶2Cc∶1cc 2.后代基因型和表現(xiàn)型的比例是各對性狀的比值相乘。 答案:子代基因型和它們的數(shù)量比是：1DDCC∶2DDCc∶1DDcc∶2DdCC∶4DdCc∶2Ddcc∶1ddCC；2ddCc∶1ddcc。 子代表現(xiàn)型和它們的數(shù)量比: 9高莖紅花：3高莖白花：3矮莖紅花：l矮莖白花。 [三] 教學(xué)目標鞏固 1、番茄紫莖（A）對綠莖（a）是顯性，缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）是顯性。讓紫莖缺刻葉親本與綠莖缺刻葉親本雜交，后代植株數(shù)是：紫缺321，紫馬101，綠缺310，綠馬107。如果兩對等位基因自由組合，問兩親本的基因型是什么? 2、下列雜交的組合中，后代會出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型的是（遵循自由組合定律）（ ） A.AAbbaaBB B.AABbaabb C.AaBbAABB D.AaBBAABb [四] 布置作業(yè) 1．P12復(fù)習題第2題。 2．某個生物體細胞內(nèi)有3對同源染色體，其中A、B、C來自父方，A/、B/、C/來自母方，通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，同時含有三個父方(或母方)染色體的配子占所有配子的（ ） A.1／2 B.1／4 C.1／8 D.1／16 答案:C 3．人類中男人的禿頭(S)對非禿頭(s)是顯性，女人在S基因為純合時才為禿頭。褐眼(B)對藍眼(b)為顯性，現(xiàn)有禿頭褐眼的男人和藍眼非禿頭的女人婚配，生下一個藍眼禿頭的女兒和一個非禿頭褐眼的兒子。 (1)這對夫婦的基因分別是 ， 。 (2)他們?nèi)羯乱粋€非禿頭褐眼的女兒基因型可能是 。 (3)他們新生的兒子與父親，女兒與母親具有相同基因型的幾率分別是、 。 (4)這個非禿頭褐眼的兒子將來與一個藍眼禿頭的女子婚配，他們新生的子女可能的表現(xiàn)型分別是 、 。若生一個禿頭褐眼的兒子的幾率是 。若連續(xù)生三個都是非禿頭藍眼的女兒的幾率是 。 答案:(1)SsBb Ssbb (2)SsBb或ssBb (3)1／4 1／4 (4)褐禿(兒)、藍禿(兒) 褐非禿(女)、藍非禿(女) 1／4 1／64 九、板書設(shè)計 三、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證 四、自由組合定律 五、基因自由組合定律在實踐中的應(yīng)用 六、孟德爾獲得成功的原因 七、基因自由組合定律的例題分析——分枝法 十、教學(xué)反思 這節(jié)課我們重點學(xué)習了對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證，基因自由組合定律的實質(zhì)以及在實踐中的應(yīng)用。通過學(xué)習應(yīng)理解在生物遺傳的過程中，由于非同源染色體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組合，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。實踐上，我們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)優(yōu)良品種，也可以對家系中兩種遺傳病同時發(fā)病的情況進行分析，并且能推斷出后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，它的理論基礎(chǔ)就是基因的自由組合定律。