《基因的自由組合定律》設(shè)計(jì)

《基因的自由組合定律》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1．闡明基因的自由組合定律。2．概述伴性遺傳。3．結(jié)合“2對相對性狀的遺傳”“人類紅綠色盲遺傳與性別有什么關(guān)系？”的“積極思維”教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生分析“積極思維”教學(xué)活動(dòng)中所揭示的問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。4．通過引導(dǎo)學(xué)生分析2對相對性狀的遺傳圖解、人類紅綠色盲遺傳圖解，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，提取信息、分析信息、處理信息的能力。5．通過分析非同源染色體上的非等位基因自由組合與減數(shù)分裂的聯(lián)系，訓(xùn)練學(xué)生的知識遷移能力。6．結(jié)合教材中“調(diào)查的紅綠色盲患者的發(fā)病率及其與性別的關(guān)系”的“繼續(xù)探究”活動(dòng)，提高學(xué)生科學(xué)探究的意識與能力，鍛煉學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的基本技能。7．結(jié)合基因的自由組合定律的應(yīng)用的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)基因的自由組合定律知識在生產(chǎn)生活中的價(jià)值。8．結(jié)合教材中“調(diào)查的紅綠色盲患者的發(fā)病率及其與性別的關(guān)系”的“繼續(xù)探究”活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生在進(jìn)行小組合作探究學(xué)習(xí)過程中的合作意識與交往的態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)1.基因的自由組合定律。2．伴性遺傳。教學(xué)難點(diǎn)基因的自由組合定律。教具準(zhǔn)備高莖紫花豌豆和矮莖白花豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫課件、豌豆兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)圖解及非同源染色體上的非等位基因自由組合與減數(shù)分裂的關(guān)系的多媒體課件、人類色盲測試的圖片資料等。課時(shí)安排4課時(shí)。教學(xué)過程eq\o(\s\up7(),\s\do5(導(dǎo)入新課))課件展示：利用多媒體動(dòng)畫演示下列是豌豆2對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)圖解過程：親本黃色圓?！辆G色皺粒子一代黃色圓粒,子二代黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒數(shù)量比例9∶3∶3∶1師:孟德爾是如何解釋上述遺傳雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的？學(xué)生活動(dòng)：回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，討論并根據(jù)孟德爾的假設(shè)嘗試解釋。師:(1)黃色與綠色、圓粒與皺粒這2對相對性狀的遺傳彼此是獨(dú)立的，F(xiàn)1形成配子時(shí)，各對基因之間的分離是互不干擾的，獨(dú)立的。(2)不同對的相對性狀之間可以自由組合。因此，在形成配子時(shí)，不同對的基因表現(xiàn)為隨機(jī)結(jié)合，F(xiàn)1產(chǎn)生雌雄配子各四種，即YR、Yr、yR、yr，比例為：1∶1∶1∶1。(3)F1自交時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，形成16種組合，有九種基因型、四種表現(xiàn)型，表現(xiàn)型數(shù)量比為9∶3∶3∶1。師:孟德爾對2對相對性狀的雜交遺傳實(shí)驗(yàn)的解釋正確嗎？能否對他的解釋進(jìn)行驗(yàn)證呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(推進(jìn)新課))師:孟德爾為了驗(yàn)證自己對2對相對性狀的雜交遺傳實(shí)驗(yàn)的解釋，設(shè)計(jì)了測交試驗(yàn)。教師活動(dòng)：利用多媒體課件展示F1代(YyRr)與隱性純合子(yyrr)雜交。師:根據(jù)孟德爾對2對相對性狀的雜交遺傳實(shí)驗(yàn)的解釋，請同學(xué)們推導(dǎo)并預(yù)測測交的結(jié)果。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)2對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)遺傳圖解及基因的分離定律的測交驗(yàn)證方法、過程，討論、交流，并嘗試寫出測交試驗(yàn)的遺傳圖解。師:請簡單表述一下對測交結(jié)果的推導(dǎo)過程及結(jié)果。生:甲根據(jù)孟德爾對2對相對性狀的雜交遺傳實(shí)驗(yàn)的解釋，F(xiàn)1代能產(chǎn)生四種配子，隱性純合子只能產(chǎn)生一種配子。F1代與隱性純合子雜交時(shí)，能產(chǎn)生四種組合，形成四種表現(xiàn)型。師:根據(jù)孟德爾對2對相對性狀的雜交遺傳實(shí)驗(yàn)的解釋，F(xiàn)1代能產(chǎn)生四種配子，即YR、Yr、yR、yr，比例為1∶1∶1∶1。測交試驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證嗎？學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合2對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)遺傳圖解，討論分析。生乙::若測交后代有四種表現(xiàn)型，而且比例是1∶1∶1∶1，就能證明F1代不僅能產(chǎn)生四種配子，即YR、Yr、yR、yr，而且比例為1∶1∶1∶1。教師設(shè)問：孟德爾測交試驗(yàn)的結(jié)果如何呢？課件展示：F1黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果師:根據(jù)表格中提供的F1黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，后代四種表現(xiàn)型的比例是多少？學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)表格中提供的F1黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)一下后代四種表現(xiàn)型的數(shù)量及比例。生:后代四種表現(xiàn)型的比例是1∶1∶1∶1。師:根據(jù)表格中提供的F1黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與我們的預(yù)測結(jié)果是否相符？能說明什么？生:根據(jù)表格中提供的F1黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與我們的預(yù)測結(jié)果相符。這就說明了F1形成配子時(shí)，各對基因之間的分離是互不干擾的、獨(dú)立的。不同對的基因表現(xiàn)為隨機(jī)結(jié)合，從而能產(chǎn)生四種配子，比例為1∶1∶1∶1。師:孟德爾用F1做了測交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合他的預(yù)想。從而證實(shí)了他的理論推導(dǎo)的正確性。為什么F1形成配子時(shí)，各對基因之間的分離互不干擾，隨機(jī)結(jié)合，從而產(chǎn)生四種配子，比例為1∶1∶1∶1呢？根據(jù)現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)的研究，才真正揭示出F1形成配子時(shí)，產(chǎn)生四種配子，并且，比例為1∶1∶1∶1的實(shí)質(zhì)。師:豌豆的體細(xì)胞有7對同源染色體，控制種子顏色的基因(Y與y)位于第一對同源染色體上，控制種子粒形的基因(R與r)位于第七對同源染色體上。教師活動(dòng)：利用多媒體演示F1黃圓豌豆減數(shù)分裂形成配子時(shí)，細(xì)胞中同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合的動(dòng)畫過程。學(xué)生活動(dòng)：觀看F1黃圓豌豆減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合與減數(shù)分裂的多媒體課件。師:根據(jù)上述分析過程，歸納說出基因自由組合定律的概念。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，歸納說出基因自由組合定律的概念：在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體上的等位基因分離；非同源染色體上的非等位基因自由組合，這就是基因的自由組合定律。師:孟德爾做了兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)后，又觀察研究了三對相對性狀的遺傳現(xiàn)象。課件展示：豌豆3對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)圖解部分過程：親本黃色子葉、圓形種粒、灰色種皮×綠色子葉、皺縮種粒、白色種皮子一代黃色子葉、圓形種粒、灰色種皮子二代？師:根據(jù)兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)圖解分析，推算出子二代的基因型和表現(xiàn)型的種類和比例？學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)圖解，分析、討論、推算出子二代的基因型和表現(xiàn)型的種類和比例。生:子二代的基因型有27種，表現(xiàn)型有8種，比例為27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1。課件展示：等位基因?qū)?shù)一對(Aa)二對(AaBb)三對(AaBbCc)n對F1配子2ks5u22＝4232nF2基因型332＝9333nF2表現(xiàn)型222＝4232n表現(xiàn)型比例3∶1(3∶1)2＝9∶3∶3∶1(3∶1)3(3∶1)n師生互動(dòng)：共同討論歸納上述表格的各項(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的由來，教師加以一定的說明。師:根據(jù)上表，人有23對同源染色體，一對同源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)型有多少種？學(xué)生活動(dòng)：討論、計(jì)算、交流。生:后代的表現(xiàn)型可以有223＝8388608種。師:“一母生九子，連母十個(gè)樣”，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。eq\o(\s\up7(),\s\do5(課堂小結(jié)))基因的分離定律和自由組合定律的區(qū)別和聯(lián)系。課件展示：項(xiàng)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)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對同源染色體上細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)第一次分裂中同源染色體分離減數(shù)第一次分裂中非同源染色體自由組合遺傳實(shí)質(zhì)等位基因隨同源染色體的分開而分離非同源染色體上的非等位基因自由組合聯(lián)系分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)5．基因的自由組合定律的應(yīng)用師:孟德爾根據(jù)兩對或兩對以上相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，總結(jié)發(fā)現(xiàn)了基因的自由組合定律，那么，這個(gè)規(guī)律在理論和實(shí)踐中有什么意義呢？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P34“放眼社會(huì)”基因的自由組合定律的應(yīng)用。生甲::在理論上可以解釋生物的多樣性。師:利用孟德爾的基因的自由組合定律，如何解釋生物的多樣性呢？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，討論分析，嘗試表達(dá)。生:生物的基因數(shù)目很多，大多是雜合的，若有n對雜合基因，其自交后代表現(xiàn)型可能出現(xiàn)2n種，從而產(chǎn)生大量新的變異類型。師:生物在減數(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?；蚰軌蚩刂菩誀睿虻闹亟M，必然導(dǎo)致性狀的重組，這樣，后代就會(huì)出現(xiàn)許多親代所沒有的性狀，也就是出現(xiàn)了變異。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)生出極其多樣的表現(xiàn)型的后代來。生乙::在實(shí)踐上可以指導(dǎo)動(dòng)植物育種和醫(yī)學(xué)實(shí)踐。師:每種生物都有許多性狀，這些性狀有的是優(yōu)良性狀，有的是不良性狀，根據(jù)孟德爾的基因的自由組合定律，利用具有不同優(yōu)良性狀的個(gè)體作親本，進(jìn)行雜交，通過基因的自由組合，就可以使不同優(yōu)良性狀發(fā)生重新組合而集于一身。從而培育出許多優(yōu)良品種。課件展示：水稻中，有芒(A)對無芒(a)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性。其中，無芒和抗病是人們需要的優(yōu)良性狀?，F(xiàn)有兩種水稻品種，一個(gè)品種無芒、不抗病，另一個(gè)品種有芒、抗病。請你想辦法培育出一個(gè)無芒、抗病的新品種。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考、討論、計(jì)算，得出結(jié)論。生:將無芒、不抗病水稻與另一個(gè)有芒、抗病水稻品種進(jìn)行雜交，子一代自交，根據(jù)自由組合定律，子二代中就能出現(xiàn)無芒、抗病的新品種。師:子二代中出現(xiàn)的無芒、抗病的新品種占子二代多少？學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)孟德爾的基因的自由組合定律進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。生:這樣的品種占總數(shù)的3/16。師:子二代中得到的這種具有優(yōu)良性狀的品種可以代代穩(wěn)定遺傳嗎？生:不可以，因?yàn)槠渲杏?/3的植株是雜合子，它的下一代會(huì)出現(xiàn)性狀的分離。師:如何才能得到可以代代穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種呢？學(xué)生活動(dòng)：討論、分析、交流。生:要想得到可以代代穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，就必須對所得到的無芒、抗病品種進(jìn)行自交和選種，淘汰不符合要求的植株，最后得到能夠穩(wěn)定遺傳的無芒、抗病的類型。師: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，以培育良種，這種育種方法叫雜交育種，它的理論基礎(chǔ)就是基因的自由組合定律。師:在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，我們也常用基因的自由組合定律來分析家族遺傳病的發(fā)病規(guī)律。并且推斷出其后代的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的依據(jù)。這對于遺傳病的預(yù)測和診斷以及優(yōu)生、優(yōu)育工作都有現(xiàn)實(shí)意義。課件展示：在一個(gè)家庭中，父親是多指患者(由顯性致病基因D控制)，母親的表現(xiàn)型正常，他們婚后卻生了一個(gè)手指正常但先天聾啞的孩子(由隱性致病基因p控制，基因型為pp)，其父母的基因型分別是什么？師:上述事例在我們?nèi)粘Ｉ钪惺墙?jīng)常遇到的，那么，雙方都未表現(xiàn)出先天聾啞癥狀的父母，為什么會(huì)生出一個(gè)先天聾啞的孩子呢？學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)孟德爾的基因的自由組合定律進(jìn)行分析、推導(dǎo)、計(jì)算，并嘗試表述推導(dǎo)過程。生:首先，先天聾啞是一種遺傳病，其父母均未表現(xiàn)出先天性聾啞，說明先天性聾啞是一種隱性遺傳病，其父母均是隱性致病基因的攜帶者。而其父親表現(xiàn)為多指，婚后卻生了一個(gè)手指正常的孩子，由此可以判定其父親的基因型為：DdPp；其母親表現(xiàn)型正常，可以判斷其母的基因型為：ddPp。ks5u師:根據(jù)上面的分析，其父母可能出現(xiàn)的配子有哪幾種類型？其子女中可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型有幾種？學(xué)生活動(dòng)：討論、分析、計(jì)算。生:其母親可能出現(xiàn)的配子類型為：dP、dp，其父親可能出現(xiàn)的配子類型為DP、Dp、dP、dp。他們的后代可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型有4種：只患多指(基因型為DdPP、DdPp)，只患先天聾啞(基因型ddpp)，既患多指又患先天聾啞(基因型Ddpp)，表現(xiàn)型正常(基因型ddPP，ddPp。)師:從上面的