孟德爾定律及遺傳規(guī)律再發(fā)現(xiàn)

孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)第2課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一,課前準(zhǔn)備.教師收集有關(guān)孟德爾生平的資料素材，并制作本節(jié)課的多媒體課件；.布置學(xué)生通過(guò)各種途徑查詢、收集有關(guān)孟德爾進(jìn)行遺傳學(xué)研究的資料；.學(xué)生按以下預(yù)習(xí)提綱自主學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，為課上的分析和討論做好準(zhǔn)備。(1)孟德爾是如何驗(yàn)證對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的？(2)自由組合定律的內(nèi)容是什么？(3)思考“孟德爾獲得成功的原因”中的5個(gè)問(wèn)題。(4)什么是基因型、表現(xiàn)型？?jī)烧哂惺裁搓P(guān)系？什么是等位基因？二,情境創(chuàng)設(shè)師：孟德爾用兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆進(jìn)行雜交，其*代只有一種性狀表現(xiàn)，f2代出現(xiàn)了四種性狀表現(xiàn)，其比例是9：3：3：1,孟德爾是如何解釋這種現(xiàn)象的？生：決定不同性狀的遺傳因子進(jìn)行了自由組合。師：孟德爾解釋的關(guān)鍵是什么？生：*產(chǎn)生了四種數(shù)量相等的雌、雄配子。師：要確定這種解釋是否正確，可用什么方法？生：測(cè)交法。師：非常正確。三,師生互動(dòng).對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證(實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)師：什么是測(cè)交？生：用F1與雙隱性類型雜交，即用F1與綠色皺粒豌豆雜交。師：測(cè)交的目的是什么？生：目的是測(cè)定F1的遺傳因子組成。師：按照孟德爾提出的假說(shuō)，*能產(chǎn)生YR、Yr、yR、yr四種數(shù)量相等的配子，而隱性純合子只能產(chǎn)生yr一種配子，請(qǐng)大家推測(cè)一下后代有幾種遺傳因子組成及性狀表現(xiàn)？其比例是多少？請(qǐng)一位同學(xué)到黑板上仿照分離定律的測(cè)交驗(yàn)證模式，寫出測(cè)交及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的遺傳圖解：雜種子一代(FJ 隱性純合子測(cè)交 YyRr XyyrrZ/WI配子YRYryRyr yr

測(cè)交后代YyRrYyrryyRryyrr黃圓黃皺綠圓綠皺比例1 :1 :1: 1師：上述遺傳圖解是根據(jù)孟德爾對(duì)自由組合現(xiàn)象從理論上推導(dǎo)出來(lái)的結(jié)果，其后代有四種性狀表現(xiàn)，且比例為1:1:1:1。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)相符，則說(shuō)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(shuō)明這種理論推導(dǎo)是錯(cuò)誤的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。課件顯示孟德爾所做的測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)分析，能得出什么結(jié)論?項(xiàng)目性狀表現(xiàn)黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實(shí)際子粒數(shù)月作母本31272626F作父本24222526不同性狀的數(shù)量比1: 1: 1: 1生：無(wú)論正交還是反交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合他的設(shè)想，說(shuō)明他的理論推導(dǎo)是正確的，即F1在形成配子時(shí)，產(chǎn)生了四種配子，決定不同性狀的遺傳因子是自由組合的。師：好?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們歸納出孟德爾自由組合定律的主要內(nèi)容。.自由組合定律（得出結(jié)論）生：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。這一遺傳規(guī)律又稱為孟德爾第二定律。師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了孟德爾的分離定律和自由組合定律，那么這兩條定律有哪些區(qū)別和聯(lián)系呢？教師用課件顯示下列表格，組織學(xué)生討論回答:基因的分離定律基因的自由組合定律研究的相對(duì)性狀一對(duì)兩對(duì)（或多對(duì)）涉及的遺傳因子（或等位基因）一對(duì)兩對(duì)（或多對(duì)）F1配子的種類及比比值2種比值相等4種（2n種）比值相等F2基因型及比值3種1：2：19種（3n種）（1：2：1）nF2表現(xiàn)型及比值2種顯：隱=3：14種（2n種）9：3：3：1（3：1）n%測(cè)交后代基因型、表現(xiàn)型種類及比值2種1：14種（2n種）1：1：1：1（1：1）n遺傳實(shí)質(zhì)F1形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子（或等位基因）發(fā)生分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。F1形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子（或等位基因）彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。聯(lián)系兩個(gè)遺傳定律都發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，且同時(shí)起作用。分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)。列表中的答案由教師根據(jù)學(xué)生的回答逐一顯示。.孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示師：通過(guò)學(xué)習(xí)我們知道，孟德爾進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)8年的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了分離定律和自由組合定律。但是，在孟德爾之前，有許多科學(xué)家，持續(xù)了近百年的植物雜交實(shí)驗(yàn)，都沒(méi)有取得大的進(jìn)展。那么孟德爾為什么能成功呢？他獲得成功的原因有哪些呢？他的成功對(duì)我們有什么啟示呢？這部分內(nèi)容我們將以小組討論的方式來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。請(qǐng)大家結(jié)合課本P11中“思考與討論”中的幾個(gè)問(wèn)題，快速閱讀老師提供的有關(guān)孟德爾生平的資料素材（也可結(jié)合自己課前查詢的資料），然后分組進(jìn)行討論。（教師分發(fā)材料）多媒體課件出示小組合作學(xué)習(xí)要求：1.每個(gè)小組推選一名組長(zhǎng)，組織本組同學(xué)討論學(xué)習(xí)；2.推選一名記錄員記錄本組同學(xué)討論的結(jié)果；3.推選一名交流代表發(fā)言，匯報(bào)本組討論結(jié)果；4.每位同學(xué)在討論時(shí)都要積極思維、踴躍發(fā)言，幫助本組代表準(zhǔn)備好發(fā)言提綱。討論的問(wèn)題：.用豌豆作實(shí)驗(yàn)材料有哪些優(yōu)點(diǎn)？這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)材料的選擇在科學(xué)研究中起怎樣的作用？.如果孟德爾對(duì)相對(duì)性狀遺傳的研究，不是從一對(duì)到多對(duì)，他能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律嗎？為什么？.如果孟德爾沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，他能不能作出對(duì)分離現(xiàn)象的解釋？.孟德爾對(duì)分離現(xiàn)象的解釋環(huán)環(huán)相扣，十分嚴(yán)謹(jǐn)。他為什么還要設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢？.除了創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)方法以外，你認(rèn)為孟德爾獲得成功的原因還有哪些？討論完畢后，由每個(gè)小組的交流代表匯報(bào)本小組討論的情況，其他小組的同學(xué)給其做堂上評(píng)價(jià)，教師作好組織引導(dǎo)工作，掌握交流情況，最后由教師總結(jié)出孟德爾獲得成功的原因及對(duì)我們的啟示。.孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)課件顯示重新發(fā)現(xiàn)孟德爾定律的三位科學(xué)家的有關(guān)工作。師：孟德爾定律是在哪一年發(fā)表的？生：1866年。師：這一重大成果在當(dāng)時(shí)有沒(méi)有引起人們的重視呢？生：沒(méi)有。師：為什么沒(méi)有引起人們的重視？學(xué)生展開熱烈的討論并自由回答，教師給予肯定和鼓勵(lì)，最后由教師總結(jié)出原因：第一.孟德爾采用了假說(shuō)一演繹法（即基于對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析而提出假說(shuō)，再設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證）來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究，這在當(dāng)時(shí)是絕無(wú)僅有的，沒(méi)有得到其他科學(xué)家的認(rèn)同；第二.孟德爾首次將數(shù)學(xué)方法引入生物學(xué)研究中，這在當(dāng)時(shí)也是一個(gè)創(chuàng)舉，是超越前人的創(chuàng)新，是當(dāng)時(shí)許多科學(xué)家無(wú)法理解和接受的。師：所以孟德爾定律一直沉寂了30多年，直到1900年，三位科學(xué)家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾定律，才漸漸地引起學(xué)術(shù)界的重視，遺傳學(xué)由此開始發(fā)展起來(lái)。1909年，丹麥生物生物學(xué)家約翰遜給“遺傳因子”重新起名為“基因”，并且提出了表現(xiàn)型和基因型的概念。什么是表現(xiàn)型和基因型？?jī)烧咧g有什么關(guān)系？生：表現(xiàn)型：是指生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀，如豌豆的高莖和矮莖。基因型：與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型。高莖豌豆的基因型是00或Dd,矮莖豌豆的基因型是dd。兩者關(guān)系：基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，表現(xiàn)性是基因型的表現(xiàn)形式。師：很好。那么表現(xiàn)型相同的個(gè)體，基因型相同嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明。生：不一定相同，如高莖豌豆的基因型有DD、Dd兩種。師：基因型相同的個(gè)體表現(xiàn)型相同嗎？這個(gè)問(wèn)題學(xué)生的答案可能有多種，教師可結(jié)合水毛茛或藏抱春的例子來(lái)加以說(shuō)明，告訴學(xué)生，基因型相同的個(gè)體，表現(xiàn)型也不一定相同，表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果。最后，教師給學(xué)生講清楚等位基因、相同基因的概念：等位基因：控制相對(duì)性狀的基因叫做等位基因，如D和d；相同基因：控制相同性狀的基因叫做相同基因，如D和D,d和d。四.教師精講.孟德爾獲得成功的原因第一.正確地選用實(shí)驗(yàn)材料是孟德爾獲得成功的首要條件。孟德爾正是因?yàn)檫x用了豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)，才能有效地從單一性狀到多對(duì)性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，所以科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。第二.在對(duì)生物的性狀進(jìn)行分析時(shí)，孟德爾首先只針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀的傳遞情況進(jìn)行研究。在弄清一對(duì)相對(duì)性狀的傳遞情況后，再研究?jī)蓪?duì)、三對(duì)，甚至是多對(duì)相對(duì)性狀的傳遞情況。這種由單因素到多因素的研究方法也是孟德爾獲得成功的重要原因。第三.用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析是孟德爾獲得成功的第三個(gè)原因。如果孟德爾沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他很難做出對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。因?yàn)橥ㄟ^(guò)統(tǒng)計(jì)，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實(shí)質(zhì)的興趣。同時(shí)這也使孟德爾意識(shí)到數(shù)學(xué)概率，也適合于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)的方法引入對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析。第四.科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序是孟德爾獲得成功的第四個(gè)原因。止匕外，扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，勤于思考、勇于實(shí)踐以及敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)的精神也是孟德爾獲得成功的原因。.基因型和表現(xiàn)型及其相互關(guān)系在遺傳學(xué)上，把生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀叫做表現(xiàn)型；把與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型。生物個(gè)體的基因型在很大程度上決定了生物個(gè)體的表現(xiàn)型。例如，含有顯性基因0（基因型DD、Dd）的豌豆，表現(xiàn)為高莖；只含有隱性基因d（基因型dd）的豌豆，表現(xiàn)為矮莖?？梢?jiàn)，基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式。生物體在整個(gè)發(fā)育過(guò)程中，不僅要受到內(nèi)在因素一一基因的控制，還要受到外部環(huán)境條件的影響。如玉米，基因型為A_的玉米在有光條件下，是綠色，但是在遮光條件下，卻表現(xiàn)為白化苗。這表明，在不同的環(huán)境條件下，同一種基因型的個(gè)體，可以有不同的表現(xiàn)型。因此，表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果。五.評(píng)價(jià)反饋.下列雜交組合屬于測(cè)交的是（）A.eeffggXEeFfGg B.EeFfGgXeeFfGg C.eeffGgXEeFfGgD.EeFfGgXEeFfGg.孟德爾對(duì)遺傳定律的探索經(jīng)過(guò)了（）A.分析一假設(shè)一實(shí)驗(yàn)一驗(yàn)證 B.假設(shè)一實(shí)驗(yàn)一結(jié)論一驗(yàn)證C.實(shí)驗(yàn)一分析一假設(shè)一討論 D.實(shí)驗(yàn)一假設(shè)一驗(yàn)證一結(jié)論.假定基因A是視網(wǎng)膜正常所必須的，基因B是視神經(jīng)正常所必須的?，F(xiàn)有基因型為AaBb的雙親，從理論上分析，在他們所生后代中，視覺(jué)正常的可能性是（）A.3/16 B.4/16 C.7/16 D.9/16.小麥的高稈（D,易倒伏）對(duì)矮稈（d,抗倒伏）是顯性，抗銹?。═）對(duì)易染銹?。╰）是顯性，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?，F(xiàn)有三個(gè)純系品種：高稈抗病、高稈易染病、矮稈易染病小麥，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)培育最符合生產(chǎn)要求的品種的方法，并寫出育種步驟：（1）雜交親本應(yīng)選擇什么類型：；（2）產(chǎn)生雜種一代后，再 ；（ 3 ）產(chǎn)生雜種二代后，再，直到不發(fā)生為止。

（4）最符合生產(chǎn)要求的品種是 ，其基因型為 六,課堂小結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證一一測(cè)交，自由組合定律的內(nèi)容以及孟德爾獲得成功的原因。通過(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)理解自由組合定律的實(shí)質(zhì)是控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的，所以在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。由于孟德爾正確地選用實(shí)驗(yàn)材料、采用了先簡(jiǎn)后繁的研究方法（單因子分析法）、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、科學(xué)地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)程序、以及他嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，勤于實(shí)踐、勇于探索的精神，使他獲得了成功。七.布置作業(yè)P12：基礎(chǔ)題1