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第一章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）【教学目标】知识目标：1、阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律；2、体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维；3、运用分离定律解释一些遗传现象。能力目标：1、运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象；2、尝试设计杂交实验的设计。情感目标：认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。【教学重点】1、对分离现象的解释，阐明分离定律；2、以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育；3、运用分离定律解释一些遗传现象。【教学难点】1、对分离现象的解释；2、假说——演绎法。【教法学法】活动探究法、问题串法、讲解法、课件直观展示法【课时安排】3课时第一课时一、引入课题问题探讨：红牡丹和白牡丹杂交，后代牡丹花的颜色是什么？提出当时科学界普遍认同的“融合遗传”观点。引言：遗传是我们熟悉的生物现象，但遗传的奥秘却隐藏至深，人类对它的探索之路是那么的艰辛屈折，又是那么精彩绝伦。那么是谁发现了遗传的奥秘呢？二、孟德尔的豌豆杂交试验学生活动：阅读教材P2-4教师列出如下提纲：(投影显示)1．了解孟德尔简历2．孟德尔的试验研究方法是什么？选用什么材料？纯系亲本的杂交技术怎样进行？在学生阅读、讨论的基础上，教师点拨：(1)兴趣是最好的老师，是动力。孟德尔的研究成果就是最好的例证；(2)孟德尔用避免外来花粉干扰的自花传粉、闭花授粉的豌豆纯合植株进行杂交试验，这是他成功的原因之一。教师最后强调：孟德尔在试验中发现豌豆一些品种之间具有易于区分的、稳定的性状，如茎的高与矮、种子形状的圆粒与皱粒。从而引出相对性状的概念。学生阅读教材并讨论，最后归纳理解相对性状要从三点出发：(1)同种生物；(2)同一性状；(3)不同表现类型。学生观察后得出：不同品种的豌豆同时具有多对相对性状。提问：在人体上存在哪些相对性状？(答：有耳垂和无耳垂，单眼皮和双眼皮，蓝眼和褐眼……)再提问：孟德尔开始是否对图示中所有相对性状同时分析呢？学生回答：否。(这是孟德尔成功的又一重要原因)3、总结：选用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因（豌豆的特点）4、孟德尔研究遗传规律的方法：杂交法图示豌豆杂交的步骤三、一对相对性状的遗传试验学生阅读教材P4～5。教师出示：高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验。讲述：用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲本进行杂交。无论正交还是反交，杂交后的第一代(简称子一代，用F1表示)总是高茎的。提问：子一代为什么全是高茎；矮茎性状哪里去了？学生回答：(略)讲述：带着这个疑问，我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代高茎豌豆自交，得到的子二代植株中既有高茎也有矮茎。提问：子二代出现的两种性状，能提示我们什么？学生回答：矮茎性状在子一代中并没有消失，只是没有表现出来。教师讲述：孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎；把未显现出来的性状。叫隐性性状，如矮茎。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。同时孟德尔对子二代两性状的株数进行了统计分析，他发现，在所得到的1064个子二代豌豆植株中，有787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3∶l。请问学们注意这个比例。设疑：豌豆的其他相对性状杂交情况如何呢？教师出示：孟德尔做的豌豆杂交试验的结果投影。学生观察、比较，发现杂交子二代都出现了性状分离现象，且显性性状与隐性性状的数量比接近3∶1，具有规律性。四、教学目标巩固1．孟德尔杂交试验选用什么材料？为什么？2．什么是相对性状？拟人为例举例子。3．下列各组中属于相对性状的的是A、狗的长毛和羊的短毛B、兔的长毛和白毛C、玉米的黄粒和圆粒D、大麦的高秆与矮秆E、豌豆的红花与大豆的白花F、鸡的长腿和毛腿G、种子的圆形和扁形H、人的双眼皮和大眼睛I、小麦的早熟和晚熟五、布置作业第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第二课时一、导入上节课我们学习了孟德尔的一对相对性状的遗传试验。知道了什么是相对性状、显性性状、隐性性状及性状分离。那么为什么子一代只出现显性性状，子二代出现性状分离且分离比都接近3∶1。如何将这些在试验中得出的结果用一套理论来解释呢？这就是我们今天将要学习和研究的内容。二、对分离现象的解释学生活动：阅读教材P4。教师讲述：在孟德尔当时的年代，生物学还没有建立基因概念，孟德尔认为生物的性状是由遗传因子(后改称为基因)控制的。显性性状由显性基因控制，如高茎用大写字母D表示，隐性性状是由隐性基因控制，如矮茎用小写字母d表示，在生物的体细胞中，控制性状的基因是成对的。提问：DD或dd产生的配子是什么？通过哪种分裂方式产生的？学生回答：D或d，通过减数分裂。教师讲述：由于基因D对d的显性作用，所以F1(Dd)只表现出高茎性状，而矮茎性状表现不出来。提问：Fl(Dd)自交时，可产生哪几种配子？学生回答：D和d两种数目相等的配子。教师讲述：由于在受精时，雌雄配子随机结合，F2便可产生三种基因组合：DD、Dd、dd，且它们的数量比为1∶2∶1。由于D对d的显性作用，F2的性状表现有两种类型，高茎和矮茎，且数量比为3∶1。学生活动：阅读教材P6，思考什么是纯合子？什么是杂交子？它们在遗传中各有什么特点？在学生讨论的基础上教师讲述：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，叫纯合子，可稳定遗传(真实遗传)。而由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，叫杂合子，不能稳定遗传，后代会发生性状分离。【知识应用】为什么父母都是双眼皮，却生了一个单眼皮的孩子？下面我们来做一个模拟小实验，来说明一下孟德尔假设推论出的上述几种基因组合及数量比是否正确。三、性状分离比的模拟实验观察：教师将事先准备好的两个塑料小桶放在讲桌上，向甲桶里分别放入两种颜色(并分别标有D和d的小球各10个，代表雌配子)。向乙桶里分别放人另两种颜色(分别标有D和d的小球各10个，代表雄配子)。分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。学生活动：请一位学生上讲台来抽取。第一次从甲桶中取出D，从乙桶中取出d，结合为Dd，请同学们记录。第二次抓取组合为dd，第三次组合为Dd，第四次……，第10次为Dd。提问：随机抓取10次，请同学们统计结果，是否出现三种基因组合，且基因组合比是否为1∶2∶1？提问：如果连续抓取100次或更多次，情况又会怎样呢？教师讲述：由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况—下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计l0株是得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔的假设推论是成立的。四、对分离现象解释的验证---测交法孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确，又设计了另一个试验---测交试验。测交就是让F1与隐性纯合子杂交，这个方法可以用来测定F1的基因组成。讲述：孟德尔的测交实验，给出测交概念，指导学生通过绘制遗传图解，预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。通过课件或板图，展示规范的测交遗传图解，对学生出现的错误给予及时的纠正。杂交子一代隐性纯合子高茎矮茎测交Dd×dd配子Ddd测交后代Dddd高茎矮茎提问：如何由测交来判断F1的基因组成？学生回答：测交后代如果出现两种基因组合，即F1为杂合子，若后代只有一种基因组合，即F1为纯合子。教师讲述：孟德尔所做的测交试验结果，符合预期的设想，从而证明了F1在形成配子时，成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到了不同的配子中。本世纪初，遗传学家通过大量的试验，才证实了基因位于染色体上，并且成对的基因正好位于一对同源染色体上，从而从本质上解释了性状分离现象。六、教学目标巩固1．什么是纯合子，什么是杂合子，它们在遗传中各有什么特点？2．基因分离定律的实质是什么？3、在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配，一胎产下4仔，此4仔的表现型可能是（）①全都黑色②3黑1白③2黑2白④1黑3白⑤全部白色拓展：孟德尔遗传实验需要满足的条件：子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同；雌雄配子结合的机会相等子二代不同基因型的个体存活率相等；观察的子代样本数目足够多第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第三课时一、导入同学们上节课我们学习了孟德尔对分离现象的解释、验证以及基因分离定律的实质。请回忆孟德尔做的纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交中，F2出现几种基因组合及其比例，出现哪些性状，性状分离比分别是多少？学生回答：三种，即DD∶Dd∶dd=1∶2∶1；高∶矮=3∶l。二、基因型和表现型学生活动：阅读教材P7，明确什么是基因型，什么是表现型，它们的关系怎样?教师讲述：在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫做表现型,如豌豆的高茎和矮茎；把与表现型有关的基因组成叫做基因型，如：DD、Dd、dd。思考：基因型相同,表现型是否就一定相同，表现型相同，基因型又如何呢?学生讨论，回答，教师给予鼓励并讲述：生物体在整个发育过程中，不仅要受到内在因素基因的控制，还要受到外界环境条件的影响，如：水毛莨叶在空气中和水中就呈现两种不同的形态。因此，表现型是基因型与环境相互作用的结果。三、基因分离定律在解题中的应用以D、d为例，写出不同的交配组合方式，说明交配类型，并写出子代的性状、基因组成及其分离比。1、解题基础：六种杂交组合①DD×DD→DD(全显)；②DD×Dd→DD：Dd＝1：1(全显);③DD×dd→Dd(全显)；④Dd×Dd→(1DD：2Dd)：1dd(3显：1隐);⑤Dd×dd→Dd：dd(1显：1隐)；⑥dd×dd→dd(全隐)2、显隐性的确定方法1：相同表现型杂交：子代出现的新性状为隐形性状方法2：不同表现型杂交：表现型IX表现型II——若全部为I，即I为显性3、遗传因子（基因型）的确定（1）表现型为隐性，基因型肯定是_______。表现型为显性，至少有一个显性基因，另一个不能确定，即_______（2）杂交后代有隐性纯合子分离出来，双亲一定是________（3）____自交后代性状不分离。自交后代性状分离，双亲为杂合子（Aa×Aa）。（4）测交后代性状不分离，推测为__________。测交后代性状分离，推测为______________。4、Aa连续自交Fn及所占的比例杂合子：___________纯合子：______________显性纯合子：________隐性纯合子：________显性性状个体：______隐性性状个体：_______5、遗传规律的解题思路①若后代性状分离比为显性：隐性=3：1，则双亲是：______________②若后代性状分离比为显性：隐性=1：1，则双亲是：_______________③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为：_____________6、基因分离规律在实践上的应用（1）杂交育种中选种：选显性性状，要连续自交直至不发生性状分离。选隐性性状，直接选取即可（隐性性状表达后，其基因型为纯种）（2）推断遗传病的基因型和发病率：显性遗传病：控制生育。隐性遗传病：禁止近亲结婚。四、例题：幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病，这是一种常染色体上的隐性基因（a）遗传病，请分析回答：（1）如果两个正常的双亲生了一个患此病的女儿和一正常的儿子，那么这个儿子携带此隐性基因的几率是________________（2）如果这个儿子与一正常女人结婚，他们的第一个孩子患有此病，那么第二个孩子也患病的概率是____________________五、课堂习题1、一对表现型正常的夫妇，他们的双亲都有一个白化患者，这对夫妇出生白化病孩的概率A、12.5%B、25%C、75%D、50%2、绵羊有白色的，有黑色的，白色对黑色为显性。现有一只白色公羊与一只白色母羊交配，生出一只黑色小羊，问它们生黑羊的几率是：生黑色母羊的几率是：A、25％B、50％C、12.5％D、100％3、如果双亲一方是多指（基因型是TT或Tt），他们的子女患多指的可能性___________。4、一对多指的夫妇，生了一个正常的孩子，这对夫妇的基因型是：_______。这对夫妇生正常孩子的可能性是_____