資源簡介

1.2孟德爾的豌豆雜交實驗（二）教案
【教學目標】
1．闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律；
2．分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因；
3．說出基因型、表現型和等位基因的含義；
4．通過自主、互動、討論等過程式教學，培養學生自主學習、勇于思考、善于表達等能力；
5．在對兩對相對性狀遺傳結果進行分析時，通過演繹推理的方法，調動學生的想象力，培養學生的邏輯推理能力；
6．通過孟德爾豌豆雜交實驗所揭示的自由組合定律的學習，對學生進行辯證唯物主義實踐觀的教育；
7．通過對孟德爾獲得成功的原因的總結，培養學生嚴謹求實的科學態度，培養學生的探究意識和創新精神。
【教學重難點】
教學重點：
1.孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗
2.自由組合定律的內容
3.對自由組合現象的解釋
4.分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因
5.孟德爾遺傳規律在生產生活中的應用
教學難點：
1.孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗
2.對自由組合現象的解釋
3.自由組合定律的內容
【新課導入】
一位女模特對愛因斯坦說：讓我嫁給你吧，孩子一定像我一樣漂亮，像你一樣聰明。愛因斯坦笑笑說：“那如果像我一樣丑陋，像你一樣愚蠢，那如何是好？”這是個杜撰的故事，但現實確實會碰到這樣一對夫婦，如果他們結婚，會有怎樣的后代？聰明與愚蠢，漂亮與丑陋，這兩對相對性狀之間關系如何？美貌與智慧二者是否相關？引導學生思考，得出“兩對相對性狀之間互不干擾，自由組合”的結論。
【新課講解】
兩對相對性狀的雜交實驗
1.實驗過程
2．過程分析
(1)親本具有的兩對相對性狀
①粒色：黃色與綠色
②粒形：圓粒與皺粒
(2)F1性狀的表現分析
①F1全為黃色 黃色對綠色為顯性
②F1全為圓粒 圓粒對皺粒為顯性
(3)F2的性狀類型分析
①黃色∶綠色＝3∶1，圓?！冒櫫＃?∶1 每對相對性狀都遵循分離定律。
②
③親本類型：黃色圓粒X綠色皺粒
④重組類型：黃色皺粒X綠色圓粒
1.兩對相對性狀中9∶3∶3∶1數量比與一對相對性狀中3∶1有什么關系？
提示：從數學角度分析，9∶3∶3∶1是(3∶1)2，即兩對相對性狀的遺傳結果是兩對相對性狀獨立遺傳結果3∶1的乘積。
2．由F1→F2能否判斷性狀顯隱性？
提示：可以判斷顯隱性，分別從粒形和粒色上看，黃色黃色＋綠色，圓粒圓粒＋皺粒，綠色和皺粒為新出現的性狀即為隱性性狀。
3．孟德爾在F2中觀察到了什么現象？
提示：不同性狀之間的自由組合，即黃色既可以與圓粒組合又可以與皺粒組合，綠色也可以分別與圓粒和皺粒組合。
對自由組合現象的解釋和驗證
根據上節課的學習我們知道，孟德爾認為性狀是由遺傳因子來控制的，遺傳因子在體細
胞中成對存在，那么黃色圓粒和綠色皺粒的體細胞中有幾對遺傳因子
如果用Y（y）和R（r）來表示粒色和粒形，那么純種的黃色圓粒和純種的綠色皺粒豌豆分別有2對遺傳因子，黃色圓粒可用YYRR表示，綠色皺?？捎脃yrr表示。
根據分離定律，每對遺傳因子都要彼此分離，同時孟德爾還假設，不同對的遺傳因子可以自由組合。既然是自由組合，F1能產生集中配子呢？
Y可以與R或r組合，即產生YR，Yr，yR，yr四種配子。孟德爾認為，在這個過程中每對遺傳因子的分離以及不同對遺傳因子之間的自由組合是彼此獨立，互不干擾的，且分離和組合是同時進行的。這樣，F1產生的雌配子和雄配子就各有四種，并且它們之間的數量比是1：1：1：1。受精時，由于雌雄配子的結合是隨機的，那么配子的結合方式有幾種？
F1的雌雄配子各有4種。
雌雄配子結合，有16種方式。
上述遺傳圖解是根據孟德爾對自由組合現象從理論上推導出來的結果，其后代有4種性狀表現，且比例為1：1：1：1
如果實驗結果與理論推導相符，這說明理論是正確的，如果實驗結果與理論推導不相符，則說明理論推導是錯誤的。
對自由組合現象解釋的驗證——測交
孟德爾所作的測交實驗結果：我們發現無論正交還是反交，實驗結果完全符合他的設想，說明他的理論推導是正確的，即F1在形成配子時，產生了四種配子，決定不同性狀的遺傳因子是自由組合的。
自由組合定律
孟德爾在他所研究的豌豆相對性狀中，任選兩對性狀進行雜交實驗，結果都一樣，后人將這一遺傳規律稱為孟德爾第二定律——自由組合定律，讓同學們在書中畫出自由組合定律的內容：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，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
由前面我們知道了自由組合定律的分離比是9:3:3:1或1:1:1:1，那么還有沒有其他情況呢？有沒有符合自由組合定律但是分離比卻不是這兩種的情況呢？
在課件中展示特殊比值的例子
孟德爾實驗方法的啟示
〖提示〗1.豌豆適于作雜交實驗材料的優點有：（1）具有 穩定的易于區分的相對性狀；（2）豌豆嚴格自花受粉，在自然狀態下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；（3）花比較大，易于做人工雜交實驗。孟德爾正是因為選用了豌豆做雜交實驗，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規律，才能對遺傳實驗結果進行量化統計，所以科學地選擇實驗材料是科學研究取得成功的重要保障之一。
2.如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數學統計中發現遺傳規律，因為如果研究n對相對性狀，將會有2n個性狀組合，這是很難統計的，也很難從數學統計中發現問題，揭示生物的遺傳規律。這也是前人在遺傳雜交實驗中留下的經驗與教訓，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經驗，改變實驗方法，從簡單到復雜地進行觀察、統計、分析實驗結果，從而發現問題、提出假說、實驗驗證、得出結論。 3.因為通過統計，孟德爾發現了生物性狀的遺傳在數量上呈現一定數學比例，這引發他揭示其實質的興趣。
4.作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實驗結果，還應該能夠預測另一些實驗結果?？蓞⒖冀炭茣鴮Α凹僬f—演繹法”的解釋。
5.（1）扎實的知識基礎和對科學的熱愛。孟德爾在維也納大學進修學習時，通過對自然科學的學習，使他具有生物類型是可變的，可以通過雜交產生新的生物類型等進化思想。同時孟德爾還學習數學，使他受到“數學方法可以應用于各門自然科學之中”的思想影響，產生應用數學方法解決遺傳學問題的想法，使孟德爾成為第一個認識到概率原理能用于預測遺傳雜交實驗結果的科學家。 （2）嚴謹的科學態度。從觀察遺傳現象出發，提出問題，作出假設，然后設計實驗驗證假設的研究方法。 （3）勤于實踐。進行了8年的研究，統計分析。 （4）敢于向傳統挑戰。提出了“顆粒性遺傳”的思想。
總結： 1、選材準確——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花粉干擾，結果可靠 ②豌豆有多對易于區分的相對性狀（高-矮；圓粒-皺粒；） 2、研究方法恰當——先對一對相對性狀進行遺傳研究，后多對相對性狀，設計測交實驗進行驗證； 3、利用統計學進行分析；
孟德爾遺傳規律的再發現
講解基因和基因型的由來：1909年丹麥生物學家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名字，叫做“基因”，并且提出了表現型（生物個體表現出來的性狀）和基因型（與表現型有關的基因組成叫做基因型）的概念。由于孟德爾的杰出貢獻，被后人公認為“遺傳學之父”
孟德爾遺傳規律的應用
　講述：基因的自由組合定律為我們的動，植物育種和醫學實踐開闊了廣闊的前景，人類可以根據自己的需求，不斷改良動植物品種，為人類造福。例如：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良性狀?，F有兩個水稻品種，一個品種無芒、不抗病，另一個品種有芒、抗病。請你想辦法培育出一個無芒、抗病的新品種。
學生用練習本計算，得出結論：根據自由組合定律，這樣的品種占總數的3／16。
提問：我們得到的這種具有雜種優勢的品種可以代代遺傳嗎？
（回答：不可以，因為其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會出現性狀的分離。）
提問：如何能得到可以代代遺傳的優勢品種？
（回答：要想得到可以代代遺傳的優勢品種，就必須對所得到的無芒、抗病品種進行自交和育種，淘汰不符合要求的植株，最后得到能夠穩定遺傳的無芒、抗病的類型。）
講述：在現代醫學上，我們也常用基因的自由組合規律來分析家族遺傳病的發病規律。并且推斷出其后代的基因型和表現型以及它們出現的依據。這對于遺傳病的預測和診斷以及優生、優育工作都有現實意義。
　　例如：在一個家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因P控制），母親的表現型正常，他們婚后卻生了一個手指正常但先天聾啞的孩子（由隱性致病基因d控制，基因型為dd），其父母的基因型分別是什么？
提問：這樣的例子在我們日常生活中是經常遇到的，那么，我們一起來分析，雙方都未表現出來先天聾啞癥狀的父母，為什么會生出一個先大聾啞的孩子呢？
（回答：首先，先天聾啞一定是遺傳病，其父母均未表現出來，說明其父母均是隱性基因的攜帶者。加之其父親為多指，可以判定其父親的基因型為：PpDd；其母親表現型正常，可以判斷其母的基因型為：ppDd。）
提問：根據上面的分析，其父母可能出現的配子是什么？其子女中可能出現的表現型有幾種？
（回答：其母親可能出現的配子類型為：pD、pd，其父親可能出現的配子類型為PD、Pd、pD、pd。）他們的后代可能出現的表現型有4種：只患多指（基因型為PpDD、PpDd），只患先天聾啞（基因型ppdd），既患多指又患先天聾?。ɑ蛐蚉pdd），表現型正常（基因型ppDD，ppDd。）
【板書】
第2節 孟德爾的豌豆雜交試驗（二）
一、兩對相對性狀的雜交試驗
二、對自由組合現象的解釋和驗證
三、自由組合定律
四、孟德爾實驗方法的啟示
五、孟德爾遺傳規律的再發現

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