基因分離定律教學(xué)設(shè)計(jì).doc
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基因的分離定律教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)目標(biāo)1.1理解應(yīng)用孟德爾對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)及其解釋和驗(yàn)證。1.2理解并應(yīng)用基因的分離定律及在實(shí)踐上的應(yīng)用。1.3知道基因型、表現(xiàn)型及與環(huán)境的關(guān)系。2.能力目標(biāo)2.1通過分離定律到實(shí)踐的應(yīng)用,從遺傳現(xiàn)象上升為對(duì)分離定律的認(rèn)識(shí),訓(xùn)練學(xué)生演繹、歸納的思維能力。2.2通過遺傳習(xí)題的訓(xùn)練,使學(xué)生掌握應(yīng)用分離定律解答遺傳問題的技能技巧。2.3了解一般的科學(xué)研究方法:試驗(yàn)結(jié)果假說試驗(yàn)驗(yàn)證理論。2.4理解基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系,初步掌握在遺傳學(xué)中運(yùn)用符號(hào)說明遺傳規(guī)律的形式化方法。3.情感目標(biāo)3.1孟德爾從小喜歡自然科學(xué),進(jìn)行了整整8年的研究試驗(yàn),通過科學(xué)家的事跡,對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的教育。3.2通過分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的教育?!窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法】1教學(xué)重點(diǎn):基因分離定律的實(shí)質(zhì)。2教學(xué)難點(diǎn):對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。3教學(xué)疑點(diǎn):相對(duì)性狀,雜交方法【教學(xué)過程】(一)教師活動(dòng):在上節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們知道了基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。那么基因在傳種接代中有什么樣的傳遞規(guī)律,得先了解遺傳學(xué)奠基人孟德爾。教師活動(dòng):介紹孟德爾簡歷,豌豆雜交試驗(yàn),揭示遺傳學(xué)的經(jīng)典定律基因的分離定律和基因的自由組合定律。35年后三位植物學(xué)家分別用不同植物證實(shí)了孟德爾的發(fā)現(xiàn)后,被埋沒的真理重新展現(xiàn)光輝。孟德爾的研究方法:雜交實(shí)驗(yàn)法。此方法是研究遺傳規(guī)律的基本方法。什么是雜交試驗(yàn)法?顯示人工異花傳粉示意圖,對(duì)著圖講解父本、母本,如何去雄,如何傳粉、受精,受精卵是第二代的起點(diǎn),發(fā)育成胚直到豌豆種子。孟德爾選用的實(shí)驗(yàn)材料豌豆。自花傳粉,也是閉花受粉。試驗(yàn)結(jié)果可靠又易于分析,這是他研究的特點(diǎn),也是他研究成功的原因之一。(一)基因的分離規(guī)律講述:由高莖豌豆和矮莖豌豆引出相對(duì)性狀的概念。相對(duì)性狀是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。此概念有三個(gè)要點(diǎn):同種生物豌豆同一性狀莖的高度不同表現(xiàn)類型高莖1.52.0m,矮莖0.3m左右。教師活動(dòng):豌豆種子的圓滑和皺縮是不是相對(duì)性狀?為什么?學(xué)生活動(dòng):是。具備相對(duì)性狀概念包含的三個(gè)要點(diǎn):同一種生物豌豆;同一性狀種子的形狀;不同類型圓滑和皺縮。師生交流:交待在遺傳圖解中常用符號(hào):P親本 母本 父本 雜交 目交(自花傳粉,同種類型相交) 雜種子一代 雜種第二代三一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)(1)試驗(yàn)過程教師活動(dòng):出示一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)圖,對(duì)著圖講述試驗(yàn)過程,注意如下幾個(gè)概念:顯性性狀和隱性性狀:在雜交實(shí)驗(yàn)中,把雜種子一代中顯現(xiàn)出來那個(gè)親本的性狀,叫做顯性性狀,如高莖;把未顯現(xiàn)出來的那個(gè)親本性狀叫做隱性性狀,如矮莖。性狀分離:在雜種后代中,同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀(如高莖和矮莖)的現(xiàn)象叫做性狀分離。研究特點(diǎn):試驗(yàn)材料選用自花傳粉的豌豆分析研究方法從一對(duì)相對(duì)性狀入手運(yùn)用數(shù)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)學(xué)方法(2)試驗(yàn)結(jié)果無論正交反交, 只表現(xiàn)顯性性狀; 自交, 出現(xiàn)性狀分離,分離比接近3:1(高莖:矮莖)。2對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。教師活動(dòng):什么是基因?基因位于何處?學(xué)生活動(dòng):略。講述:上一節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)過了,基因控制性狀。那么控制顯性性狀的基因是顯性基因,一般用大寫英文字母表示,如豌豆高莖基因用D表示;控制隱性性狀的基因是隱性基因,一般用小寫英文字母表示,豌豆矮莖基因用d表示。在體細(xì)胞中??刂菩誀畹幕蛞詫?duì)存在,純種高莖豌豆用DD表示,矮莖豌豆用dd表示。在生殖細(xì)胞中,控制性狀的基因成單存在,因?yàn)楹嘶蛭挥谌旧w上,減數(shù)分裂時(shí),同源染色體分離,導(dǎo)致生殖細(xì)胞染色體數(shù)目減半。因此,純種高莖豌豆的配子只含有一個(gè)顯性基因D,純種矮莖豌豆的配子只含有一個(gè)隱性基因d。受精時(shí),雌雄配子結(jié)合,合子中的基因又恢復(fù)成對(duì),即 體細(xì)胞為Dd。顯性作用:由于基因D對(duì)基因d具顯性作用,故 (Dd)只表現(xiàn)為高莖。 自交產(chǎn)生配子時(shí)(出示有染色體遺傳的圖像),由于D和d位于一對(duì)同源染色體上,故D和d獨(dú)立存在,它們要隨著同源染色體的分離而分開,分別進(jìn)入不同的配子。這樣, 產(chǎn)生的雄配子和雌配子就各有兩種,一種含有基因D,一種含有基因d,且兩種雄配子D:d ;兩種雌配子D:d 。受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,便出現(xiàn)3種基因組合:DD:Dd:dd1:2:1,性狀表現(xiàn)為:高莖:矮莖接近3:1。(三)總結(jié)、擴(kuò)展孟德爾的研究方法是雜交試驗(yàn)法,用高莖豌豆和矮莖豌豆雜交,雜種子一代全是高莖豌豆。經(jīng)自花傳粉后,雜種子二代發(fā)生性狀分離,高莖豌豆和矮莖豌豆之比為3:1。孟德爾解釋的關(guān)鍵是雜合子( 代)中,D和d隨同源染色體分開而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中。孟德爾也做了豌豆子葉黃色和綠色等其余六對(duì)雜交試驗(yàn), 表現(xiàn)型的數(shù)量比都接近3:1,請(qǐng)同學(xué)們按板書要求試著做這六對(duì)雜交試驗(yàn)遺傳圖解。(四)課堂練習(xí)1雜合高莖豌豆自交產(chǎn)生的后代中,雜合高莖植株約占后代總數(shù)的( )A100B3/4C1/2D1/42子葉黃色豌豆(YY)與子葉綠色豌豆(yy)雜交, 表現(xiàn)型全是黃色,讓其自交后, 發(fā)生性狀分離,黃色子葉與綠色子葉之比為3:1。請(qǐng)用遺傳圖解說明試驗(yàn)的全過程和試驗(yàn)結(jié)果。(二)教師活動(dòng):孟德爾對(duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果是什么?如何解釋試驗(yàn)的結(jié)果?學(xué)生回答:略。教師活動(dòng):孟德爾做了一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn),并用自己的思想做出解釋。這種解釋沒有試驗(yàn)驗(yàn)證前叫做假說。那么,孟德爾的解釋究竟正不正確,還要經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證。3測交對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證教師活動(dòng):測交是讓雜種子一代( )與隱性類型親本回交,用來測定 的基因組成。教師板書:測交 雜種子一代 隱性類型Dd dd問:按孟德爾的解釋,雜種子一代Dd能產(chǎn)生幾種配子?數(shù)量比如何?學(xué)生課堂活動(dòng):每位學(xué)生在草稿紙上做出測交的遺傳圖解,并請(qǐng)一位學(xué)生上黑板做題。學(xué)生的可能結(jié)果:測交后代基因型 2Dd:2dd測交后代表現(xiàn)型 2高莖:2矮莖 教師活動(dòng):(1)這樣做也是正確的,不能說是錯(cuò)的。高莖:矮莖 (預(yù)期結(jié)果)在一般處理時(shí),為簡化,d、d兩種配子相同,即可寫一種d表示。(2)孟德爾親自到農(nóng)田進(jìn)行豌豆雜交試驗(yàn),得到高莖:矮莖=30:34,接近1:1。預(yù)期結(jié)果和實(shí)踐結(jié)果是一致的。測交證實(shí) 是雜合體,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。因此,孟德爾的解釋(假說)應(yīng)上升為真理。顯示:試驗(yàn)結(jié)果假說試驗(yàn)驗(yàn)證驗(yàn)證結(jié)果與假說推論結(jié)果一致假說上升為真理,若二者不一致時(shí),否定假說。這是科學(xué)研究的一般方法。4基因分離定律的實(shí)質(zhì)等位基因的概念:在遺傳學(xué)上,把位于一對(duì)同源染色體的相同位置上,控制著相對(duì)性狀的基因叫做等位基因。例如:D和d就是一對(duì)等位基因。此概念有兩個(gè)要點(diǎn):位于一對(duì)同源染色體同一位置上;控制著相對(duì)性狀的基因,如右圖,D和d就是等位基因?;蛭挥谌旧w上,和染色體同處于平行關(guān)系,從本質(zhì)上解釋了性狀分離現(xiàn)象。提問:分離定律的實(shí)質(zhì)是什么?出示減數(shù)分裂活動(dòng)圖像,對(duì)著圖講解。學(xué)生活動(dòng),閱讀教材2324頁后回答上述問題。教師強(qiáng)調(diào),基因分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子( )細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨著配子遺傳給后代。5基因型和表現(xiàn)型表現(xiàn)型:遺傳學(xué)上,把生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀叫做表現(xiàn)型。例如:高莖和矮莖?;蛐停喊雅c表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型。例如:高莖豌豆的基因型有DD和Dd兩種,而矮莖豌豆的基因型只有dd一種?;蛐褪切誀畋憩F(xiàn)的內(nèi)在因素,表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式。生物體在整個(gè)發(fā)育過程中,不僅要受到內(nèi)在因素基因的控制,還要受到外部環(huán)境條件的影響(舉例:略)。所以,表現(xiàn)型相同的個(gè)體,基因型不一定相同?;蛐拖嗤膫€(gè)體,只有在外界環(huán)境相同的條件下,表現(xiàn)型才相同(舉例:略)。(三)總結(jié)、擴(kuò)展分離定律是指雜合子在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),等位基因隨著同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨著配子遺傳給后代。孟德爾揭示的分離定律具有劃時(shí)代的意義,是對(duì)融合遺傳的否定。當(dāng)時(shí)流傳很廣的融會(huì)遺傳認(rèn)為雙親遺傳物質(zhì)在下一代發(fā)生融合(“混血兒”一說即是一例)。而孟德爾強(qiáng)調(diào)雜合體內(nèi)等位基因互不融合或混雜,保持相對(duì)獨(dú)立性,在形成配子時(shí)還要分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中。擴(kuò)展應(yīng)用:應(yīng)用分離定律,根據(jù)親、子二代的表現(xiàn)型可誰知基因型。課本第28頁三、2請(qǐng)同學(xué)們做。講評(píng)解題思路:1首先確定顯性性狀:一般說來,相對(duì)性狀雜交, 表現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀,但本題的三組雜交試驗(yàn)結(jié)果,都與此不相符。只有從第二組雜交試驗(yàn)來看,親本的后代出現(xiàn)性狀分離,由此可推知親本的基因型一定是雜合子,親本所表現(xiàn)出來的性狀圓料就是顯性性狀。2先確定隱性性狀的基因型,其必定是純合體如皺粒rr。3得出答案。三個(gè)雜交組合的基因型是:第一組:rr rr;第二組Rr Rr;第三組:Rr rr。第三個(gè)組合為測交試驗(yàn)(遺傳圖解:略)。第三課時(shí)教師活動(dòng):(1)請(qǐng)一位同學(xué)上黑板用基因圖解寫出孟德爾對(duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)的試驗(yàn)過程及時(shí)分離現(xiàn)象的解釋。(2)基因分離定律的實(shí)質(zhì),基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系學(xué)生活動(dòng):演板、口答。教師活動(dòng):孟德爾的分離定律,第一次從理論上揭示了生物性狀遺傳的實(shí)質(zhì),奠定了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)?;虻姆蛛x定律在實(shí)踐中也具有重要的指導(dǎo)意義。6基因分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用(1)在農(nóng)業(yè)育種中的應(yīng)用教師活動(dòng):第一,根據(jù)分離定律知道雜交的 開始出現(xiàn)性狀分離,其中隱性性狀個(gè)體能穩(wěn)定遺傳。顯性性狀中的部分個(gè)體在下一代出現(xiàn)性狀分離。因此,目前生產(chǎn)上有效的辦法是,年年選用適宜的品種,雜交這種雜種優(yōu)勢(優(yōu)良性狀)的利用只局限在第一代。教師活動(dòng):第二,小麥的某些抗病性狀,多數(shù)是由顯性基因控制的。很多小麥都是雜種,你怎樣得到能穩(wěn)定遺傳,即不發(fā)生性狀分離的純種抗病小麥?(學(xué)生看課本第2526頁最后一段)學(xué)生活動(dòng):(將雜種連續(xù)地自交種植、觀察、選擇、直到確認(rèn)不發(fā)生性狀分離的抗稈銹病類型為止。)教師活動(dòng):第三,如果所要選育的作物性狀是由隱性基因控制的,則 不會(huì)表現(xiàn)出來,能把這樣的作物丟掉嗎?為什么?學(xué)生活動(dòng):(不能。因?yàn)?自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離,就會(huì)分離出所需性狀。)(2)在人類遺傳病中的應(yīng)用教師活動(dòng):利用基因的分離定律。對(duì)遺傳病的基因和發(fā)病概率做出科學(xué)的推斷。例如,人類的白化病,即洋白頭。因缺少黑色素)所以皮膚白色,頭發(fā)黃色,虹膜帶紅色(血管顏色),畏光,它是隱性遺傳病,由隱性基因a控制,正常人由正?;駻控制。學(xué)生練題:一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦,生了一個(gè)患白化病的孩子。如果他們?cè)偕粋€(gè)孩子,表現(xiàn)正常的概率是多少?患白化病的概率是多少?請(qǐng)寫出以下的基因型:講評(píng):先寫出隱性性狀的基因型,白化患兒必定是aa。正常父母必是含有一個(gè)正?;駻,父母的基因型可暫表示為A 。基因型為aa的白化病小孩,是由受精卵發(fā)育而來的,必定一個(gè)a來自卵細(xì)胞,一個(gè)a來自精子,也就是說父母必定含有a基因。那么,根據(jù)上述第項(xiàng),父母基因型就可表示為Aa。(如圖,見下頁)(抽兩個(gè)同學(xué)上黑板解答此遺傳題。)講評(píng):在遺傳學(xué)上,含有一個(gè)隱性致病基因的雜合體叫做攜帶者。雙親是正常的雜合子,他們的子女有34的表現(xiàn)正常,有14的會(huì)患白化病。計(jì)算概率的方法:a用精典公式計(jì)算:概率 100%根據(jù)上面棋盤,總組合數(shù)為4,某性狀組合數(shù)表現(xiàn)正常的為3,表現(xiàn)白化的為1,代入概率計(jì)算式可得34、140。b用配子的概率計(jì)算:先計(jì)算出親本產(chǎn)生每種配子的概率,再根據(jù)題意要求用相關(guān)的兩種配子概率相乘,相關(guān)個(gè)體的概率相加即可。如:表現(xiàn)正常(AA或Aa)的概率為: 患病的概率為: 7基因分離定律的例題分析例1番茄莖的有毛(H)對(duì)無毛(h)是顯性?,F(xiàn)有基因型為Hh和Hh的兩個(gè)親本雜交,問它們的后代可以產(chǎn)生哪幾種表現(xiàn)型和基因型,這幾種表現(xiàn)型和基因型的概率各是多少?(出示該題)分析:該題已知條件是雙親基因型,求子代的表現(xiàn)型、基因型及相關(guān)的概率。通常用棋盤法。即將每一個(gè)親本的配子放在一側(cè),注上各自的概率,然后,在棋盤的每一格中寫出臺(tái)子的基因型和表現(xiàn)型,每一格中合子的概率是兩個(gè)配子概率的乘積。請(qǐng)二位同學(xué)上黑板,用棋盤法解答。(出示答案)教師歸納:這是一道以因求果題,其解題思路是:親代基因型雙親配子型及其概率子代基因型及其概率子代表現(xiàn)型及其概率。下面再看一道題:例2 豚鼠的毛色由一對(duì)等位基因B和b控制。黑毛雌鼠甲與白毛雄鼠丙交配,甲生產(chǎn)7窩共8只黑毛豚鼠和6只白毛豚鼠。黑毛雌鼠乙與白毛雄鼠丙交配,乙生產(chǎn)7窩共生15只黑毛豚鼠。問甲、乙、丙3只余鼠的基因型(出示該題)講述:先根據(jù)題意列出遺傳圖式,但必須首先判斷豚鼠毛色的顯隱關(guān)系。題中的兩種交配類型中,黑毛親鼠已與白毛親鼠雨交配,只產(chǎn)生黑毛鼠,故黑色一定是顯性,白色一定是隱性。為此遺傳圖式是:第二步從遺傳圖式中出現(xiàn)的隱性純合體突破:從第(一)個(gè)雜交組合來看,因?yàn)樽哟邪酌嗍?,基因?yàn)閎b,它們是由精子和卵細(xì)胞受精后發(fā)育而成的,所以雙親中必有一個(gè)b基因,故推導(dǎo)出甲的基因型為Bb。也可以根據(jù)后代的分離比解題:若后代性狀分離比為3:1,則雙親一定是雜合體;若后代的性狀分離比為1:1時(shí),則一定是測交,雙親一為雜合體,一為隱性純合體;若后代性狀只有一種表現(xiàn)型,則雙親都是納合體,或一方是雜合體,一方是顯性純合體。為此,推出乙的基因型為BB。答案:親鼠甲的基因型是Bb,親鼠乙的基因型是BB,親鼠丙的基因型是bb。最后歸納,這是一道由果推因題,其解題思路是:子代表現(xiàn)型及其比例雙親的交配方式雙親的基因型。(三)總結(jié)孟德爾揭示的分離定律奠定了遺傳的基礎(chǔ),是經(jīng)典的遺傳定律。對(duì)于認(rèn)識(shí)植物、動(dòng)物、微生物及人類遺傳現(xiàn)象有普遍的指導(dǎo)意義?;虻姆蛛x定律是以后要學(xué)習(xí)的基因自由組合定律和基因連鎖交換定律的基礎(chǔ)。(四)課堂練習(xí)1用純合的高莖豌豆與矮莖豌豆雜交得 , 自花受粉得 , 再自花受粉得 。那么, 中矮莖豌豆所占的比例是( )A1/8B3/8C1/6D1/42狗的卷毛是由于一個(gè)顯性基因控制的,直毛是由于它的隱性等位基因控制。有兩只卷毛狗交配,產(chǎn)生出一只卷毛雄狗,你用什么方法,判定這只卷毛雄狗是純合體還是雜合體。 教學(xué)反思:孟德爾建立的兩大遺傳定律因?yàn)楸容^抽象和與學(xué)生的生活實(shí)際距離較遠(yuǎn),是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和重點(diǎn),怎樣才能很好地理解和應(yīng)用這兩大定律,解決生產(chǎn)實(shí)踐中的一些實(shí)際問題,是擺在教師和學(xué)生面前的一道難題。本人經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在教學(xué)中“換位思考”,以孟德爾的研究方法和思維方式來學(xué)習(xí)這兩大定律,并找出其中的記憶規(guī)律,可以起到明顯的教學(xué)效果。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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