基因的自由組合規(guī)律 教案（共3課時）

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1、基因的自由組合規(guī)律 教案（共3課時） 一、素質(zhì)教育目標 (一)知識教學點 1．了解孟德爾兩對相對性狀的遺傳實驗過程及結果。 2．理解孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋及遺傳圖解。 3．理解測交實驗及遺傳圖解。 4．理解自由組合規(guī)律的實質(zhì)。 5．理解自由組合規(guī)律在理論上和實踐上的意義。 (二)能力訓練點 1．通過配子形成與減數(shù)分裂的聯(lián)系，訓練學生的知識遷移能力。2．通過兩對以上相對性狀的遺傳結果，訓練學生知識擴展能力。3．通過自由組合規(guī)律在實踐上的應用及有關習題訓練，使學生掌握應用自由組合規(guī)律解遺傳題的技能、技巧。 (三)德育滲透點 1．通過講述孟德爾豌豆雜交實驗所揭示的基因自由組

2、合規(guī)律，對學生進行辯證唯物論的實踐觀的教育。 2．從基因的分離規(guī)律到基因的自由組合規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，進行辯證唯物主義認識論的教育。 3．通過基因的自由組合規(guī)律具有的重要的理論意義和實踐意義，使學生認識到生物界的一切活動受客觀規(guī)律的支配。人們認識這些規(guī)律，就可以利用這些規(guī)律為人類服務。 (四)學科方法訓練點 1．通過基因的自由組合規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，再次強調(diào)科學規(guī)律發(fā)現(xiàn)的一般程序。 2．初步掌握應用棋盤式方格和分枝法寫遺傳圖解。 二、教學重點、難點、疑點及解決辦法 1．教學重點及解決辦法 (1)對自由組合現(xiàn)象的解釋。 (2)自由組合規(guī)律的實踐上的應用。 [解決方法] (1)強調(diào)兩

3、對等位基因分別位于兩對同源染色體上，在減數(shù)分裂過程中，由于同源染色體分離，非同源染色體自由組合，產(chǎn)生四種類型的配子。 (2)通過染色體上標有有關基因的減數(shù)分裂圖解，強調(diào)非同源染色體的非等位基因的自由組合。 (3)板畫有關基因的細胞圖。 4)做應用自由組合的有關習題。 2．教學難點及解決辦法 [解決方法] 應用活動的標有基因的染色體模型，演示減數(shù)分裂過程中非等位基因隨非同源染色體而自由組合。 3．教學疑點及解決辦法 (1)自由組合為什么要強調(diào)在非同源染色體上？在同一同源染色體上的非等位基因如何遺傳？ (2)兩對以上的位于非同源染色體上的非等位基因如何遺傳？ [解決辦法] (

4、1)畫圖表示同源染色體上的非等位基因的狀況。強調(diào)它們之間由于在一條染色體上，往往連在一起遺傳，但也有極少分開的，概要介紹基因的連鎖互換規(guī)律。 (2)通過一對到幾對分別位于非同源染色體上的等位基因的遺傳過程，配子、基因型、表現(xiàn)型及比例。 三、課時安排? 3課時。 四、教學方法? 講述法、談話法。 五、教具準備 豌豆種子兩對相對性狀的遺傳實驗掛圖，豌豆兩對等位基因的遺傳掛圖，分別標有Y、y和R、r等基因的染色體模型(硬紙板自制)。上述圖解及板書，有關習題可由銀幕顯示，多媒體教學器材。 六、學生活動設計 1．學生弄清孟德爾兩對性狀的遺傳實驗中的兩對相對性狀指哪兩對？加深對相對性狀概念的

5、理解。 2．學生分析F1代為什么只有黃圓一種性狀？ 3．學生分析F2代四種表現(xiàn)型及比例為9:3:3:1的原因。 4．根據(jù)F2的基因型，寫出其表現(xiàn)型及比例。 5．學生分析F2出現(xiàn)新類型的原因。 6．學生作測交及其結果的遺傳圖解。 7．學生分析自由組合規(guī)律的兩對性狀中的每一相對性狀單獨遺傳時是否還遵循分離規(guī)律。并歸納出原因。 8．學生自行列表比較分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。 9．學生總結分別位于不同染色體上的等位基因從一對到n對的遺傳過程中的配子、基因型、表現(xiàn)型及比例的規(guī)律。 10．學生在教師引導下，做雜交育種的遺傳圖解。 11．學生做有關自由組合的遺傳圖解。 七、教學步驟 第

6、一課時 (一)明確目標 銀幕顯示使學生明確本堂課應達到的教學目標。 了解孟德爾兩對相對性狀的遺傳實驗過程及結果。理解孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋及有關遺傳圖解。 (二)重點、難點的學習與目標完成過程 引言，孟德爾發(fā)現(xiàn)并總結的基因的分離規(guī)律，只研究了一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳，但任何生物都不是只有一種性狀，而是具有多種性狀，如豌豆在莖的高度上有高，有矮；在花的顏色上有紅花，有白花；在種子的顏色上有黃，有綠；在種子的形狀上有圓形，有皺縮；那么，當兩對或兩對以上的相對性狀同時遺傳時，它們又是遵循怎樣的遺傳規(guī)律呢？孟德爾通過兩對相對性狀的遺傳實驗，總結出了基因的自由組合規(guī)律。 l．

7、兩對相對性狀的遺傳實驗 教師出示豌豆種子兩對相對性狀的遺傳實驗的掛圖，講解實驗過程之后，教師提出以下問題： (l)兩對相對性狀指哪兩對？ 要求學生弄清相對性狀的概念，只有同一生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型才叫相對性狀，不要把黃與圓，綠與皺當成了相對性狀。 (2)F1代為什么只有黃圓一種性狀？ 要求學生初步學會分析性狀的顯、隱性。 (3)F2代為什么會出現(xiàn)兩種新性狀，即綠圓與黃皺，而且四種表現(xiàn)的比值為9:3:3:1？ 任學生去展開想象，自由回答，教師不要忙于對誰對誰錯作評判，待有幾種不同的答案后，教師說，讓我們聽聽孟德爾是怎樣解釋的。 教師強調(diào)： (1)黃和綠、圓和皺這兩對相對性

8、狀，是由兩對等位基因所控制的，這兩對基因又分別位于不同的同源染色體上。 (2)黃和綠由等位基因Y和y控制，圓和皺由另一對同源染色體上的等位基因R和r控制。兩親本基因型為YYRR、yyrr，它們產(chǎn)生的配子分別是YR和yr，F(xiàn)1的基因型為YyRr。這也是為什么F1表現(xiàn)為黃圓的原因，教師邊講邊畫下列遺傳圖解。(也可以在銀幕上逐條顯示) 現(xiàn)在，重要的是F1YyRr會產(chǎn)生些什么類型的配子。 大家知道，配子是經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的。在減數(shù)分裂過程中，同源染色體要分開，等位基因隨之分離，而非同源染色體在配子形成過程中可以自由組合。位于這些染色體上的非等位基因也隨之自由組合，產(chǎn)生四種類型且數(shù)量相等的配子

9、。即YR、Yr、yR、yr。(講解同時，教師利用自制的分別標有Y、y和R、r的染色體模型，演示它們的分離和自由組合。) 在學生弄清4種類型配子來歷的情況下，再講孟德爾對組合現(xiàn)象的解釋。(示豌豆兩對等位基因的遺傳圖解。) 2．對自由組合現(xiàn)象的解釋 教師講解遺傳過程，著重講解F1→F2的遺傳 強調(diào)并板書 其中，黃圓和綠皺為親本類型，黃皺和綠圓為重組類型。各種表現(xiàn)型中，純合體都只有一個，教師利用掛圖講解，并指明它們在圖中的位置。到現(xiàn)在，大家該知道F2出現(xiàn)兩種新類型的原因了吧。教師請學生回答，要求答出是基因重組的結果。 (三)總結、擴展 總結兩對等位基因的遺傳： F2代 16種結合

10、方式 9種基因型 4種表現(xiàn)型 比例9:3:3:1 問： 1．如果是位于不同的同源染色體上的三對等位基因AaBbCc，F(xiàn)1產(chǎn)生多少種配子？ 2．如果基因型為AaBb的一個精原細胞，經(jīng)減數(shù)分裂，能產(chǎn)生多少種配子？如果是一個卵原細胞呢？ (答案：1．8種；2．2種、1種。) (四)布置作業(yè) 思考題：F1能不能產(chǎn)生Yy或Rr等類型的配子，為什么？ F1產(chǎn)生4種配子的根本原因是什么？ (五)板書設計 (二)基因的自由組合規(guī)律 1．兩對相對性狀的遺傳實驗 2．對自由組合現(xiàn)象的解釋 第二課時 (一)明確目標 多媒體銀幕上顯示本堂課的教學目標。 理解測交實驗，進一步了解科學研究

11、的一般方法。理解自由組合規(guī)律，了解分離規(guī)律與自由組合規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系。 (二)重點、難點的學習與目標完成過程 復習提問： 孟德爾兩對相對性狀的遺傳實驗中，F(xiàn)2的結合方式，基因型和表現(xiàn)型的數(shù)量，以及表現(xiàn)型的比例？ 講授新課： 引言 孟德爾用兩對相對性狀的豌豆進行雜交，其F1代只有一種表現(xiàn)型，F(xiàn)2出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例為9:3:3:1，孟德爾用基因的自由組合作了解釋，要確定這種解釋是否正確，該怎么辦？ 要求學生回答出：測交。 (3)測交 問：什么叫測交？這里具體應是誰和誰交？ 請一位學生到黑板上寫出測交及其結果的遺傳圖解。 這是根據(jù)孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋，從理論上推導出的

12、結果。如果實驗結果與理論推導相符，則說明理論是正確的，如果實驗結果與理論推導不相符，則說明這種理論推導是錯誤的，實踐才是檢驗真理的唯一標準。孟德爾用F1作了測交實驗，實驗結果完全符合他的預想。證實了他的理論推導的正確性，在這種情況下，下一步該怎么辦？(學生回答，上升為理論)。這個理論就是基因的自由組合規(guī)律。 4．基因的自由組合規(guī)律(獨立分配規(guī)律) 教師總結兩對相對性狀的遺傳，提出基因的自由組合規(guī)律，之后，請學生提煉自由組合的實質(zhì)，要求學生答出，非同源染色體上的非等位基因自由組合，然后教師板書。 問：為什么要強調(diào)是非同源染色體上，啟發(fā)學生逆向思維，如果在同一同源染色體上的非等位基因能不能自

13、由組合？ 教師板畫： 問：這些基因哪些能自由組合，哪些不能自由組合？原因？加深學生對非同源染色體的理解。 分離規(guī)律研究一對相對性狀，自由組合規(guī)律研究兩對相對性狀，自由組合規(guī)律是否與分離規(guī)律完全無關呢？請學生對遵循自由組合規(guī)律的兩對性狀中的每一相對性狀單獨分析。 要求學生得出結果： 粒形：圓:皺=3:1 粒色：黃:綠=3:1 結論：每一對等位基因的傳遞仍然遵循分離規(guī)律，分離規(guī)律是自由組合規(guī)律的基礎。 原因：(要求學生總結)在減數(shù)分離過程中，同源染色體仍然要分開，等位基因仍要分離，只有非同源染色體上的非等位基因才自由組合。 那么，基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律有哪些區(qū)別和聯(lián)系呢

14、？(請學生自行列表比較，在綜合幾位學生回答的基礎上，得出下表，在銀幕顯示。) (三)總結、擴展 孟德爾通過兩對相對性狀的遺傳實驗，總結出基因的自由組合規(guī)律，其實質(zhì)是在等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，由于等位基因都要隨同源染色體分開，因此，它們每一對等位基因的遺傳仍遵循分離現(xiàn)律。 但位于一對同源染色體的非等位基因則不能自由組合，它們在遺傳過程中遵循連鎖互換規(guī)律，教師簡略介紹摩爾根的連鎖與互換規(guī)律。 (四)布置作業(yè) 在孟德爾的兩對相對性狀的遺傳實驗中，后代出現(xiàn)的重組類型中，能夠穩(wěn)定遺傳的個體約占總數(shù)的 [ ?] A．1/4? B．l/8? C．3/8? D．

15、3/16 (五)板書設計 3．測交 證明了孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋的正確性。 4．基因的自由組合規(guī)律(獨立分配規(guī)律) 實質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因自由組合。 第三課時 (一)明確目標 多媒體銀幕顯示本堂課教學應達到的目標。 理解自由組合引起生物變異的原因。 理解在雜交育種中，利用基因的自由組合引起基因重組的育種方法 (二)重點、難點的學習與目標完成過程 復習提問： 基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)是什么？ 講授新課： 引 言：孟德爾花了這么多功夫發(fā)現(xiàn)的基因的自由組合規(guī)律，它在理論和實踐上有什么用處呢？ 5．自由組合規(guī)律在理論上和實踐上的意義 (1)理論上 生物

16、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結合，導致了基因的重組?；蚰軌蚩刂菩誀睿虻闹亟M，必然導致性狀的重組，這樣，后代出現(xiàn)了親代所沒有的性狀，也就是出現(xiàn)了變異。(板書，生物變異的原因之一。)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致基因重組、就可能產(chǎn)生極其多樣的基因型的后代來。 為了說明這個問題，請同學們總結下表的問題。 上表各項內(nèi)容，由師生邊總結邊填寫，必要的地方，如(3:1)2 =9:3:3:1的由

17、來，教師加以一定的說明。 問：基因型為AabbCc的生物產(chǎn)生幾種類型的配子？(有人答8種，有人答4種)請大家寫一寫，到底有幾種？(寫出的結果證明只有4種)為什么會只有四種，請大家注意，我們說的幾對是指幾對等位基因，在AabbCc里，有幾對等位基因？兩對。當然只有4種配子了。 根據(jù)上表，人的染色體有23對，一對染色體只取一對等位基因，它們自由組合的結果，后代的表現(xiàn)型則為223=8388608種，所以“一母生九子，九子各不同”，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。 (2)育種上 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，

18、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，基因的自由組合就能幫助我們實現(xiàn)這一美好愿望。 請學生思考：怎樣才能獲得既抗倒伏，又抗銹病的小麥，讓每一個學生動手做題，教師檢查、引導，學生做完后，請學生談自己的做法?？赡苡卸N做法。 自交后代不性狀分離為純合體，留下做種，自交后代性狀分離者，為雜合體，淘汰。 兩種方法，都得到了相同結果，但哪一種方法最好呢？為什么？學生應回答，第一種，因為少花一年時間，縮短了育種年限。 通過這道練習題，同學們該知道如何利用基因的自由組合使基因重組去育種了，這種育種方法，叫雜交育種。 (三)

19、總結 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結合，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，我們也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)良種，這種種方法叫雜交育種，它的理論基礎就是基因的自由組合規(guī)律。 自由組合規(guī)律不只適用于二對等位基因，只要分別位于不同的同源染色體上的多對非等位基因，都適用。 (四)布置作業(yè) 講解根據(jù)后代表現(xiàn)型推親代基因型的方法(推論方法見參考資料)。 (五)板書設計 5．自由組合規(guī)律在理論和實踐上的意義 (l)理論上? 生物

20、變異的原因之一 (2)實踐上? 雜交育種 八、參考資料 遺傳的染色體學說 又稱“基因?qū)W說”。1909年，美國細胞學家薩頓和德國胚胎學家博韋里各自在研究了減數(shù)分裂過程中染色體行為與遺傳因子之間的平行關系之后，提出遺傳因子位于染色體上的假說。后來，摩爾根及其同事通過果蠅實驗，證實了這個假說。1926年，摩爾根發(fā)表《基因論》，使遺傳的染色體學說得以確立。 遺傳的染色體學說的核心思想是：基因是位于染色體特定位置的遺傳單位。要點是：個體上的種種遺傳性狀都起源于染色體上成對的基因，這些基因互相聯(lián)合，組成一定數(shù)目的連鎖群；在生殖細胞成熟時，每對等位基因依孟德爾第一定律彼此分離，于是每個生殖細胞只

21、含一組基因；不同連鎖群內(nèi)的基因依孟德爾第二定律而自由組合；兩個相對連鎖群的基因之間有時也發(fā)生有秩序的互換，而且互換率證明了每個連鎖群內(nèi)的基因是呈直線排列的，以及各個基因之間在染色體上的相對位置。 推測基因型常用的方法 首先將兩個相對性狀分解為兩個一對相對性狀，從而化難為易。 第一種方法，根據(jù)后代比數(shù)推論，如第四組合，子代黑：白=(10+4)：(11+3)=1:1，黑對白是顯性，故可推斷親代黑色為雜合體(即Cc)；子代粗糙：光滑=(11+10):(4+3)=3:1，可推斷親本均為雜合體(即Rr)，因此，兩親本的基因型為CcRr和ccRr。 第二種方法：根據(jù)后代有無隱性類型推論，如第四組合，根據(jù)顯隱關系，可把親本基因型暫寫為C—R—和ccR—，從黑白這對性狀看，后代有白色這一隱性性狀出現(xiàn)，兩親本必都有c。從粗糙、光滑這對性狀看，后代有光滑這一隱性性狀出現(xiàn)，也可推論兩親本必有r，因此，可得兩親本基因型為CcRr和ccRr。 基因在減數(shù)分裂過程中的自由組合 在講述產(chǎn)生四種配子的原因時，教師可根據(jù)學生的素質(zhì)情況，隨機講授如下內(nèi)容： 出示YyRr在減數(shù)分裂過程中，基因隨染色體自由組合的活動圖或銀幕顯示用多媒體制作的活動畫面。 　 當多個細胞減數(shù)分裂時，有兩種排列情況存在，可能性相同，這樣，產(chǎn)生了4種類型，且數(shù)量相等的配子，即YR、Yr、yR、yr。