第 1 章遗传因子的发现第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二）教学设计【课标解读】本小节主要讲述了控制不同性状的遗传因子的传递规律。在孟德尔的豌豆杂交实验中，以问题的形式，层层深入地引入问题和分析问题，在分析问题过程中构建知识网络结构。对两对性状的杂交实验，完全按照孟德尔的推理去得出结论，没有作跨时代的说明，按照科学史的发展顺序，并没有放在减数分裂后叙述，让学生追随科学的脚步，层层深入理解科学思维过程，以演绎推理的主线，从现象到本质，归纳出自由组合定律的内容。一、教学目标：1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。2.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。3.说出基因型、表现型和等位基因的含义。二、教学重点和难点：1.教学重点：（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。2.教学难点：对自由组合现象的解释。三、情感态度与价值观方面：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。四、能力方面：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、尝试进行杂交实验的设计。【教材分析】第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二）,是由以下的内容构成：两对相对性状的杂交实验、对自由组合现象的解释、对现象解释的验证、自由组合定律、孟德尔实验方法的启示和孟德尔遗传规律的再发现等，由现象到本质，层层深入地展开讨论。本节课与本模块的其他章节有密切联系，本章内容集中描述孟德尔发现遗传因子的实验过程，对实验现象的解释只是一种推测，根据推测总结遗传规律。往后的章节是围绕第1 章内容层层展开的。在第2 章中回答了在这节课提出的成对的遗传因子分离，不成对的遗传因子可以自由组合。第3 章描述了基因的本质。第4 章中描述了遗传因子如何行使功能。第5 章描述遗传因子在传递过程中如何变化。第 6 章描述人类如何利用生物的遗传因子。第7 章描述生物进化过程中遗传因子频率如何变化。总的来说，这一章节在整个模块中的主线的开始，引导了这一主线的延续，在本节授课过程中必须起到一个好的开端。【学生情况分析】在知识方面，本教学设计面向基础较好的学生，有一定的数学的基础，并在扎实的学精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页习了孟德尔的豌豆杂交实验（一）的基础上进行的教学设计。对学生的能力要求较高，需要在一对相对性状理解的基础上，对思维的进一步拓展，而且在没有学习减数分裂配子的形成情况下，去理解每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合有一定的难度，需要学生有活跃的思维。在分析两对相对性状遗传实验的现象和数据分析时，涉及的引导学生分析的问题、数学分析方法，更需要学生有一定的观察能力、数据分析能力、推理和归纳能力。【教学策略】1、教学准备：（1）制作本节课的多媒体课件。（2）布置学生复习孟德尔的分离定律，总结孟德尔杂交实验（一）的科学研究过程，预习本课内容，为课上的讨论分析作准备。2、教学策略：本节课内容仍然是按照孟德尔揭示分离定律时所采用的“发现问题提出假设实验验证得出结论”这样一种科学思维过程来呈现的，以演绎推理为主线，适时地把第一节的内容迁移到本节课中，及时巩固，加深理解。在教学中以演绎推理为主线，使学生在积极的思维想象和推理过程中完成本部分的教学内容。1、创设问题情境，引导学生探究；2、理性思维训练贯穿于教学活动中。在对两对相对性状遗传结果进行分析时，通过设置层层递进的问题，调动学生的想像力，为理解孟德尔提出的假说做铺垫，同时培养学生的逻辑推理能力。 3、选择适当的方式，将抽象内容具体直观化，理解不同对的遗传因子可以自由组合，解决遗传学中的求概率问题，突破教学难点。4、讲与练结合，抓好基础，为学习后面章节做好准备。【教学过程】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页第 1 课时教师活动学生活动设计意图1、引导学生回顾分离定律的内容2、提出疑问：豌豆的一对相对性状在遗传过程中有没有对其他相对性状有影响呢？日常生活中，我们常见到这样的现象：同是一对夫妇生下来的孩子存在许多差异，有的孩子表现了父亲的特征，又有与母亲相似的性状，这是什么原因呢？在农场里，有“产奶多”的奶牛，也有“生长快”品种的奶牛，怎样才能得到 “产奶多且生长快”的奶牛呢？3、导入课题：在传宗接待的过程中，亲代的多种多样的性状又是遵循什么规律传给后代的呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传实验，揭示出了遗传的第二个基本定律自由组合定律。问：孟德尔揭示分离定律时所采用的科学研究的基本过程是怎样的？我们今天学习的孟德尔自由组合定律的揭示仍然经历这一科学研究过程,同学们在学习过程要认真把握这一科学研究过程 . 1、回顾分离定律2、思考、讨论发表自己对问题的猜想和意见答： 发现问题提出假设实验验证得出结论。1、温故知新2、通过关注现 实 身 边 的问题，激发学生 的 探 究 学习欲望3、通过情景创 设 导 入 新课题，遗传的第 二 个 基 本定 律 自由组合定律对 知 识 的 承上启下 ,引 导学 生 学 习 本节 课 的 思 维和推理过程 . 一、两对相对性状的杂交实验孟德尔发现豌豆种子的粒色和粒形只有两种类型：一种是黄色圆粒，一种是绿色皱粒，一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响的呢？孟德尔用了纯种的黄色圆粒和绿色皱粒作亲本进行杂交。课件演示两对相对性状的杂交(正交、反交)实验过程并详细讲解 . 发现问题 1、 孟德尔是用豌豆的哪两对相对性状来进行实验？2、F1 的性状表现了什么?说明了什观看课件演示，听讲解。答: 1、豌豆种子的粒色 : 黄色和绿色； 豌豆种子的粒形 : 圆粒和皱粒。2、 无论正交还是反交F1代全为黄色感 性 认 识 两对 相 对 性 状的杂交实验培 养 学 生 观察分析能力，学 会 用 数 学精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页么? 3、F2 出现了几种性状 ?各比例是多少？与亲代相比有什么不同?引导学生分别统计粒形和粒色数据及其比例. 4、从数学的角度分析,每一对性状是否符合分离定律?结合从现象看对这两对相对性状的遗传结果的解释有什么启示 ? 提出假设 二、对自由组合现象的解释孟德尔假设豌豆的两对相对性状分别由两对不同的遗传因子控制，且这两对遗传因子在传递过程中彼此是独立的。我们已经知道性状是由遗传因子控制的，遗传因子在体细胞中成对存在，假设豌豆种子的圆粒和皱粒分别用 R、r 控制，黄色和绿色分别用Y、y 控制。问：1、 纯种黄色圆粒和绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示？2、 上述的亲本产生的配子的遗传因子如何表示？ F1 代体细胞的遗传因子组成和性状分别是什么？3、根据分离定律， 每对遗传因子都要彼此分离，孟德尔假设，不同对的遗传因子可以自由组合，那么F1 能产圆粒, 说明在两对相对性状中黄色和圆粒分别是显性性状。3、F2代中出现四种性状 , 黄色圆粒 :黄色皱粒 : 绿色圆粒 : 绿色皱粒四种性状, 比例为 9：3：3：1。与亲代相比,F2 代出现了与亲代相同的性状,还出现了两种亲代中没有的性状, 也就是重组的性状黄色皱粒和绿色圆粒 . 数据统计 : 粒形粒色4、根据数据分析疑问：豌豆的粒形和粒色这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且每对相对性状的分离对其他相对性状没有影响。 决定不同相对性状的遗传因子是相对独立的，可以完全分开， 重组性状是自由组合而来的。答：1、黄色圆粒： YYRR绿色皱粒：yyrr 2、纯种黄色圆粒、绿色皱粒产生的配子分别为： YR、yr。F1 代的遗传因子组成是 YyRr， 表现出黄色圆粒。3、Y可以和 R或 r 组合，y 也可以与R、r 组合，也就是 F1可以产生 YR 、Yr、yR、yr 四种配子。方 法 解 决 问题，养成用数据 客 观 实 事求 是 的 科 学态度，从中培养 学 生 分 析概括的能力。通 过 问 题 的发现,引导 学生 进 一 步 思考 提 出 对 自由 组 合 现 象解释的假设培 养 学 生 的观察能力、对知 识 的 归 纳能力。从中理解 两 对 相 对圆粒皱粒圆:皱 3:1 黄色绿色黄:绿 3:1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页生多少种配子？4、F1 各产生雌雄配子各四种且比例为 1：1：1：1；雌雄配子的组合式随机的，那么共有多少种的组合方式？F2 中又有多少种表现性状和遗传因子组成？请同学们绘制两对相对性状遗传图解，归纳以上问题。5、 教师检查学生绘制两对相对性状遗传图解的情况，指出需要更正的地方，引导学生观察找出其中的规律。（1）F2 有四种性状表现，出现在各个三角形中，（2）F2遗传因子的组成方式有9 种：图 1 图 2 （3）两对相对性状实验中F2 的性状分离比 9：3：3：1 与一对相对性状实验中的 F2 的 3：1 数量有什么关系？（4）9 种遗传因子组合形式可作如下4、绘制两对相对性状遗传图解P YYRR yyrr 配子 YR yr F1 YyRr 自交F1配子 YR Yr yR yr YR YYRR YYRr YyRR YyRr Yr YYRr YYrr YrRr Yyrr yR YyRR YyRr yyRR yyRr yr YyRr Yyrr yyRr yyrr 共 16 种结合方式5、在教师的引导下一同找出两对相对性状遗传图解的规律。（1）黄色圆粒（Y R ）出现在最大三角形的三角和三边上共占9/16；黄色皱粒（ Y rr）出现在次大三角形的三个角上（YYrr 、Yyrr）共占3/16；绿色圆粒（ yyR ）出现在次大三角形的三个角上（ yyRr、yyRR）共占3/16 ；绿色皱粒（yy rr）出现在最右下角一点上，占 1/16。（2）纯合子（YYRR 、YYrr 、yyRR、yyrr）位于一条对角线上（图 1） ，每种各占 1/16，共 4/16；双杂合子（ YyRr ）位于另一对角线上（图 1） ，共占 4/16；单杂合子（ YYRr 、Yy RR、yy Rr、Yyrr） 以纯合子对角线为轴而呈对称分布 （图 2） ， 每种各占 2/16， 共 8/16。（3）从数学角度分析， 9：3：3：1是（3：1）2的展开式。（4）2Yy2 Rr 4 Yy Rr 性 状 的 遗 传实验中，成对的 遗 传 因 子在 形 成 配 子时彼此分离，不 同 对 的 遗传 因 子 可 以自由组合，从而在 F2 代中出现 16 种组合方式， 9 种遗 传 因 子 组成，4 种性状表现。根据图解，熟悉 两 对 相 对性 状 的 遗 传规律，找出其中的规律，有利 于 学 生 掌握 遗 传 学 的解题能力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页规律性组合（用F2 中每对遗传因子组合形式及比例相乘的方法得出结果）其中的系数也就是其比例数。1YY 2Yy 1yy 1RR 1YY RR 2 Yy RR 1yy RR 2Rr 2 YY Rr 4 Yy Rr 2 yy Rr 1rr 1YYrr 2 Yy rr 1yy rr 如求 F2中Yy Rr 出现得概率。6、 利用分离定律结合数学概率分析两对相对性状杂交实验各种性状和遗传因子组成出现的概率。F1 Yy（自交） YY Yy yy F2 1 : 2 : 1 黄色 3/4 绿色 1/4 F1 Rr（自交） RR Rr rr F2 1 : 2 : 1 圆粒 3/4 皱粒 1/4 用数学概率进行计算（乘法定理） ：黄色圆粒： 3/43/4=9/16 绿色圆粒： 1/4 3/4=3/16 即 F2 中黄色圆粒和绿色圆粒出现的概率分别为 9/16 和 3/16 。实验验证 以上对两对相对性状遗传实验的解释是孟德尔的一个假设，如果要证明这个假设是正确的，必须要有实验区验证，孟德尔又做了怎样的实验区验证呢？我们将在第二课时学习。F2 共有雌雄配子组合得方式共有16 种，则 Yy Rr 出现得概率为4/16。6、推出：F2中黄色皱粒和绿色皱粒的概率分别是多少？黄色皱粒： 3/41/4=3/16绿色皱粒： 1/4 1/4=1/16 引导推出 F2 中 YyRr 和Yy rr出现的概率是多少？YyRr：Yy2/4Rr2/4=4/16 Yy rr ：Yy2/4rr1/4=2/16 结 合 数 学 方法 解 决 遗 传学 求 概 率 的问题。【配套练习】1、下列哪种生物的遗传不适用于孟德尔遗传规律（）A细菌B人C小麦D猫2、纯合的黄色圆粒豌豆（YYRR ）与纯合的绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交， F2中出现绿色圆粒豌豆的几率是（）A . 1/4 B . 3 / 16 C . l / 16 D . 3/4 3、两个亲本杂交，基因遗传遵循自由组合定律，其子代的基因型是：2YYRR 、 1Yy rr 、1Yy rr 、 2 YY Rr 、 2 Yy Rr ，那么这两个亲本的基因型是（）A . YYRR 和 YYRr B . YYrr 和为 Yy Rr C . YYRr 和 YyRr D . YyRr 和 YyRr 4、 纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交获得Fl , F1 自交得 F2， F2 中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9 : 3 : 3 : 1 ， 与该比例的出现无直接关系的是 （）A亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页BFl 产生的雌雄配子各有4 种，比例为1： 1： 1：1 CFl 自交时 4 种类型雌雄配子的结合是随机的DFl 的 16 种配子结合方式都能发育成新个体（种子）5、基因型为AaBB 的父亲和基因型为Aabb 的母亲，所生子女的基因型一定不可能是（）A . AaBB B . AABb C . AaBb D a aBb 6、遗传因子为 AaBbCc 的自交后代有多少种遗传因子组成（）A6 B9 C18 D27 7、遗传因子为 AaBbCc 的个体能产生多少种雌雄配子（）A2 B4 C6 D8 8、 白色盘状南瓜和黄色球状南瓜杂交， F1 全为白色盘状南瓜，若 F2 种纯合子球状南瓜有1000个，从理论上计算， F2 种杂合黄色盘状南瓜的数目是（）A1000 个B2000 个C3000个D4000 个9、 已知遗传因子 A、B、C 及其成对的遗传因子分别位于3 对同源染色体上。 现有一对夫妇，妻子的遗传因子组合为AaBBCc，丈夫的遗传因子组合为aaBbCc，其子女遗传因子组合为aaBBCC 的比例和出现具有a B C 表现型的女儿的比例分别为（）A1/8、3/8 B1/16、3/16 C1/16、3/8 D1/8、3/16 10、长翅红眼（ VVSS）果蝇与残翅墨眼（ vvss）果蝇杂交， F1 全部为长翅红眼果蝇。现有五个品种的果蝇分别与F1 交配，依次得到如下结果：（1）长红：长墨：残红：残墨=9：3：3：1 （2）长红：长墨：残红：残墨=1：1：1：1：（3）长红：长墨：残红：残墨=1：1：0：0 （4）长红：长墨：残红：残墨=1：0：1：0 （5）长红：长墨：残红：残墨=3：0：1：0 这五个品种的基因型按（ 1）（5）的顺序依次是（）Avvss vvSS VvSs VVss VvSS BVvSs VVss vvSs VvSs VVSS CVvSs vvss VVss VvSS VvSS DVvSs vvss VVss vvSS VvSS 11、黄色圆粒豌豆对绿色圆粒豌豆进行杂交，对其子代表现型按每对相对性状进行分析和统计，结果如图所示：（黄、绿用 Y、y 表示，圆、皱用 R、r 表示）（1）亲本的遗传因子组成：黄圆是，绿圆是。（2） 杂交后代有种表现的性状，各种表现的性状及其在总数中所占比例是。（3）杂交后代中能稳定遗传的数量占总数的。% 100- 75- 50- 25- 0 圆粒皱粒黄色绿色精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页（4）杂交后代中，重组类型所占比例是，其中双隐性类型占。12、在鸡中，毛腿（ F）对光腿（ f）是显性，豌豆冠（ E）对（e）单冠是显性。两只公鸡A、B 和两只母鸡 C、D 都是毛腿豌豆冠，让它们分别交配，后代的性状如下：AC毛腿豌豆冠AD毛腿豌豆冠BC毛腿豌豆冠、光腿豌豆冠BD毛腿豌豆冠、毛腿单冠试分析 A、B、C 、D四只鸡的遗传因子组成：A ，B ，C ，D 。参考答案：1、A 2、B 3、C 4、A 5、A 6、D 7、D 8、C 9、C 10、D 11、(1)YyRr yyRr (2)4 黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=3：1：3：1 （3）1/4 （4）1/4 1/2 12、FFEE FfEe FfEE FFEe 【教学反思】1、 在学生基本掌握上一节课内容的基础上，通过引导学生回顾分离定律的内容，学生都能在接受新内容钱有了初步的科学研究的基本过程，即：发现问题提出假设实验验证得出结论，对接下来的学习起到很好的铺垫。2、 由于本模块教学的课时有限，教学内容又较多，学生虽然有中等水平，但是在教学实施过程中也要有意进行适当的引导，旨在让学生有充足的时间进行思考准备去接受新知识，体会科学探究的过程。 如在杂交实验 F2代中出现四种性状的比例时需要引导他们把两对相对性状分开研究后，在把它们组合，明白重组性状是自由组合而来的。为后面结合数学概率分析两对相对性状杂交实验各种性状和遗传因子组成出现的概率做铺垫，但是有部分学生虽然基本掌握计算的方法，但是不能运用自如，需要在后面的课时里加强这方面的练习。3、 学生的配合是上课成功的关键，一个班思维较活跃的学生居多的话可以弥补教师的不足，增强老师的教学特色。如果在个别所谓的“差班”上课就应该降低要求，更加注重教学的基础性和针对性。本节课知识容量较大，难度较大，如果学生分化明显，就可能有一些学生消化不了所以更加需要在备课的基础上，备学生，了解各个班的情况，有针对性教学。4、在教学中，应加注基础教学， 引导学生灵活运用知识， 而不是把知识生硬的灌输到头脑中，特别是高中生物中较难的遗传学问题。通过设置层层递进的问题，调动学生的想像力，培养学生的逻辑推理能力，而不能简单请同学们绘制两对相对性状遗传图解后就结合数学概率分析两对相对性状杂交实验各种性状和遗传因子组成出现的概率，这样的话学生不能真正理解雌雄配子自由结合后出现的性状和遗传因子组合类型的实际意义，可在分析完绘制的两对相对性状遗传图解后，引导学生观察找出其中的规律，再介绍结合数学知识求概率的方法，让学生打好基础，一步一步完成学习任务。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页