人教版必修2遺傳因子的發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)全國(guó)獲獎(jiǎng)

《孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)案基本任務(wù)：1、孟德?tīng)杻蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)是怎樣設(shè)計(jì)的？2、自由組合定律的內(nèi)容是什么？3、孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)方法給我們什么啟示。挑戰(zhàn)任務(wù)：利用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行概率的計(jì)算導(dǎo)學(xué)案一、教學(xué)目標(biāo)⑴知識(shí)方面1.闡明孟德?tīng)柕膬蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及自由組合定律2.說(shuō)出基因型、表現(xiàn)型和等位基因的含義。⑵情感態(tài)度與價(jià)值觀方面：分析孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。⑶能力方面1、孟德?tīng)枌?duì)自由組合現(xiàn)象的解釋及雜交試驗(yàn)分析圖解2、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證――測(cè)交試驗(yàn)及其圖解二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋?zhuān)U明自由組合定律。（2）分析孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。2.教學(xué)難點(diǎn)：）對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋。三、教學(xué)方法：歸納法、討論法、師生互動(dòng)法及講授法等四、教學(xué)課時(shí)：2五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖引言〖引入〗以“問(wèn)題探討”引入。〖提示〗可以通過(guò)水稻雜交育種等實(shí)例，使學(xué)生自然地認(rèn)識(shí)到任何生物都不止表現(xiàn)一種性狀，后代表現(xiàn)的特征可以是兩個(gè)親本性狀組合的結(jié)果。進(jìn)一步地思考討論，雙親的性狀是遵循什么規(guī)律進(jìn)行組合、傳遞給后代的？在育種實(shí)踐中人類(lèi)如何獲得所需的性狀組合？閱讀思考討論回答引起思考注意，引入新課。一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)〖問(wèn)〗一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳——影響其他相對(duì)性狀？孟德?tīng)杻蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)是怎樣設(shè)計(jì)的？〖講述〗教師以?huà)靾D和學(xué)生的回答講述：一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1、雜交P：黃色、圓粒X綠色、皺粒（種子）（種子）（植株）（植株）F1：（受精卵）黃色、圓粒（種子、100%）2、F1自交：黃色、圓粒（種子時(shí)的F1）（即：黃、圓X黃、圓）同植株卵子精子F2：種子黃色圓粒、綠色圓粒、黃色皺粒、綠色皺粒31510810232（≈9：3：3：1）（二）數(shù)據(jù)分析1、分析每對(duì)性狀的F2：①粒色：黃/綠=315+101/108+32≈3：1②粒形：圓/皺=315+108/101+32≈3：12、結(jié)論：1）每對(duì)相對(duì)性狀的遺傳仍遵循分離定律；2）兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí)，遺傳因子互不干擾。閱讀P9～P10第三段，思考時(shí)提出的問(wèn)題。以舊學(xué)新二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋1、雜交：純黃、圓X綠、皺P基因型（YYRR）（yyrr）配子：YRyrF1：YyRr（黃色圓?！N子）2、F1自交植株F1配子：♀YRyRYryr（每對(duì)遺傳因♂1/41/41/41/4子彼此分離，YR不同對(duì)的遺傳yR因子可以自由Yr組合）YrF2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YR（1/4YYRRYyRRYYRrYyRryR1/4YyRRyyRRYyRryyRrYr1/4YYRrYyRrYYrrYyrryr1/4YyRryyRrYyrryyrrF2基因型則有：至少有一Y一R黃圓（前顯后顯）（9/16）：Y_R_：YYRR（1/16）YyRR（2/16）YYRr（2/16）YyRr（4/16）二yy有R：yyR（前隱后顯）綠圓_：（3/16）yyRR（1/16）yyRr（2/16）有Y兩rr：Y_rr（前顯后隱）黃皺：（3/16）YYrr（1/16）Yyrr（2/16）兩yy兩rr：yyrr（前隱后隱）綠皺：（1/16）yyrr（1/16）〖提示〗從數(shù)學(xué)角度看，（3∶1）2的展開(kāi)式為9∶3∶3∶1，即9∶3∶3∶1的比例可以表示為兩個(gè)3∶1的乘積。對(duì)于兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果，如果對(duì)每一對(duì)性狀進(jìn)行單獨(dú)的分析，如單純考慮圓和皺或黃和綠一對(duì)相對(duì)性狀遺傳時(shí)，其性狀的數(shù)量比是圓?！冒櫫?（315+108）∶（101+32）=3∶1；黃色∶綠色=（315+101）∶（108+32）=3∶1。即每對(duì)性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無(wú)疑說(shuō)明兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積，即9∶3∶3∶1來(lái)自于（3∶1）2。思考為什么會(huì)出現(xiàn)1/16、2/16、4/16…（分離定律）思考“旁蘭思考題”并回答。學(xué)會(huì)棋盤(pán)法和分離法（第2課時(shí)）三、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測(cè)交1、親本：（F1種子）黃圓X綠皺設(shè)計(jì)：（YyRr）（yyrr）植株配子YRyRYryryr（1/4）（1/4）（1/4）（1/4）100%YyRryyRrYyrryyrr1/41/41/41/4黃圓、綠圓、黃皺綠皺1111測(cè)交后代實(shí)際：31272626（F1作母本）24222526（F1作父本）結(jié)論：測(cè)交有4種（1：1：1：1）的后代，說(shuō)明F1產(chǎn)生4種（1：1：1：1）的配子，細(xì)胞二對(duì)遺傳因子進(jìn)行自由組合。板出測(cè)交實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，看表1－2，想一想預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)是否符合。學(xué)及時(shí)用，鞏固所學(xué)知識(shí)四、自由組合定律〖板書(shū)〗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)，決定同一性狀的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合?？偨Y(jié)孟德?tīng)柕诙晒餐偨Y(jié)，印象深刻。五、孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)方法的啟示——成功的原因：〖提示〗1.豌豆適于作雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：（1）具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對(duì)性狀；（2）豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；（3）花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。孟德?tīng)栒且驗(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。2.如果孟德?tīng)栔皇茄芯慷鄬?duì)相對(duì)性狀的遺傳，很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因?yàn)槿绻芯縩對(duì)相對(duì)性狀，將會(huì)有2n個(gè)性狀組合，這是很難統(tǒng)計(jì)的，也很難從數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中留下的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，孟德?tīng)柷∏〗梃b了前人的遺傳研究經(jīng)驗(yàn)，改變實(shí)驗(yàn)方法，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假說(shuō)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。3.很難。因?yàn)橥ㄟ^(guò)統(tǒng)計(jì)，孟德?tīng)柊l(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?tīng)栆庾R(shí)到數(shù)學(xué)概率，也適用于生物遺傳的研究，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。4.作為一種正確的假說(shuō)，不僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能夠預(yù)測(cè)另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？蓞⒖冀炭茣?shū)對(duì)“假說(shuō)—演繹法”的解釋。5.（1）扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。孟德?tīng)栐诰S也納大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)時(shí)，通過(guò)對(duì)自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，使他具有生物類(lèi)型是可變的，可以通過(guò)雜交產(chǎn)生新的生物類(lèi)型等進(jìn)化思想。同時(shí)孟德?tīng)栠€學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，使他受到“數(shù)學(xué)方法可以應(yīng)用于各門(mén)自然科學(xué)之中”的思想影響，產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決遺傳學(xué)問(wèn)題的想法，使孟德?tīng)柍蔀榈谝粋€(gè)認(rèn)識(shí)到概率原理能用于預(yù)測(cè)遺傳雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)家。（2）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問(wèn)題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的研究方法。（3）勤于實(shí)踐。進(jìn)行了8年的研究，統(tǒng)計(jì)分析。（4）敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。提出了“顆粒性遺傳”的思想?？偨Y(jié)：1、選材準(zhǔn)確——自花傳粉中閉花傳粉的自然純種豌豆；①人工傳粉雜交后可避免外來(lái)花粉干擾，結(jié)果可靠②豌豆有多對(duì)易于區(qū)分的相對(duì)性狀（高-矮；圓粒-皺粒；）2、研究方法恰當(dāng)——先對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行遺傳研究，后多對(duì)相對(duì)-，設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；3、利用統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行分析；思考“討論”并討論、回答。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真思考和合作精神；也讓他們體會(huì)孟德?tīng)柕某晒υ?。六、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1、基因——控制生物體性狀的基本單位---。2、表現(xiàn)型——生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。如高度（高莖、矮莖）3、基因型——與表現(xiàn)型有關(guān)的基因的基因組成。如DD、Dd——高莖dd————矮莖4、等位基因——控制相對(duì)性狀的基因（D——d）〖提示〗性狀表現(xiàn)＝遺傳因子組成＋環(huán)境條件學(xué)生思考：基因型能完全決定表現(xiàn)行嗎？舉例說(shuō)明。學(xué)生踏實(shí)掌握概念，理解概念間的關(guān)系七、分離規(guī)律實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與遺傳題解題1、高X矮——高親本雜交（AAXaa）；2、F1高XF1矮——高3：矮1親本雜合子自交（AaXAa）；3、F1高X矮——高1：矮1親本測(cè)交（AaXaa）培養(yǎng)學(xué)生的備考意識(shí)鞏固案1、為了提高玉米的產(chǎn)量，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種。雜交玉米的性狀不能穩(wěn)定遺傳，因此農(nóng)民每年都需要購(gòu)買(mǎi)玉米雜交種?，F(xiàn)有長(zhǎng)果穗（A）白粒（b）和短果穗（a）黃粒（B）兩個(gè)玉米雜交種，為了達(dá)到長(zhǎng)期培育長(zhǎng)果穗黃粒（AaBb）雜交種玉米的目的，請(qǐng)你以遺傳圖解并簡(jiǎn)要說(shuō)明的形式，設(shè)計(jì)出你的育種方案。2、已知柿子椒果實(shí)圓錐形（A）對(duì)燈籠形（a）為顯性，紅色（B）對(duì)黃色（b）為顯性，辣味（C）對(duì)甜味（c）為顯性，假定這三對(duì)基因自由組合。現(xiàn)有以下4個(gè)純合親本：親本果形果色果味甲

乙

丙

丁燈籠形

燈籠形

圓錐形

圓錐形紅色

黃色

紅色

黃色辣味

辣味

甜味

甜味

（2）上述親本組合中，F(xiàn)2出現(xiàn)燈籠形、黃色、甜味果實(shí)的植株比例最高的親本組合

，其基因型為

，這種親本組合雜交F1的基因型和表現(xiàn)型是

，其F2的全部表現(xiàn)型有

，燈籠形、黃色、甜味果實(shí)的植株在該F2中出現(xiàn)的比例是

。（1）利用以上親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)2能出現(xiàn)燈籠形、黃色、甜味果實(shí)的植株的親本組合有

。作業(yè)人類(lèi)多指是一種顯性遺傳病，白化病是一種隱性遺傳病，已知控制著兩種疾病的等位基因都在常染色體上，而卻都是獨(dú)立遺傳的，在一個(gè)家庭中，父親多指，母親正常，他們有一個(gè)患白化病但是手指正常的孩子，則下一個(gè)孩子正?；蛲瑫r(shí)患有兩種疾病的的概率分別是、。教學(xué)心得（1）要注意從問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題。例如，有的孩子既表現(xiàn)了父親的特征，又有與母親相似的性狀，性狀遺傳的規(guī)律是什么？（2）在對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，通過(guò)設(shè)置層層遞進(jìn)的問(wèn)題，把理性思維訓(xùn)練貫穿于學(xué)習(xí)過(guò)程中。例如，F(xiàn)2中新性狀組合的類(lèi)型與親本性狀有什么關(guān)系；每一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循