教学准备
1. 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。
4. 孟德尔对自由组合现象的解释及杂交实验分析图解。 5. 对自由组合现象解释的验证——测交实验及其图解。
2. 教学重点/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。
3. 教学用具 4. 标签 教学过程
【导入】“问题探讨”引入
通过水稻杂交育种等实例,使学生自然地认识到任何生物都不只表现一种性状,后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论,双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的?在育种实践中人类如何获得所需的性状组合?
【讲授】两对相对性状的杂交实验
通过复习一对相对性状的杂交实验,引导学生学习书本P9~P10两对相对性状的杂交实验。 (一)实验现象
1. 杂交P:黄色圆粒 × 绿色皱粒
↓ F1: 黄色圆粒(100%) 2.F1自交:黄色圆粒(自交)
↓ F2: 黄色圆粒 、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒
315 108 102 32 ( ≈ 9 : 3 : 3 : 1 ) (二)数据分析
1. 分析每对性状的F2: ①粒色:黄/绿 = 315+101/108+32 ≈ 3:1
②粒形:圆/皱 = 315+108/101+32 ≈ 3:1 2. 结论:(1)每对相对性状的遗传仍遵循分离定律;
(2)两对相对性状遗传时,遗传因子互不干扰。
【讲授】对自由组合现象的解释
1. 杂交: 黄圆 × 绿皱 P基因型:(YYRR) (yyrr)
配子 : YR yr ↓
F1: YyRr(黄色圆粒)
2.F1自交: ♀配子:YR yR Yr yr (1:1:1:1)
♂配
子:YR yR Yr yr (1:1:1:1)
F2基因型:9
种:YYRR,YYRr,YyRR,YyRr,YYrr.Yyrr,yyRR,yyRr,yyrr
F2表现型:4种:黄圆(双显):黄皱(单显):绿圆(单显):绿皱(双隐)=9:3:3:1 讨论:对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对性状进行单独的分析,如果单纯考虑圆和皱,或者黄和绿一对相对性状遗传时,其性状的数量比是: 圆粒:皱粒=(315+108):(101+32)=3:1 黄色:绿色=(315+101):(108+32)=3:1
即每对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9:3:3:1来自于(3:1)2
【讲授】对自由组合现象解释的验证——测交
亲本:(F1种子)黄圆 × 绿皱
基因
型 YyRr yyrr 配
子:YR Yr yR yr yr 测交后代:YyRr(黄圆),Yyrr(黄皱),yyRr(绿圆),yyrr(绿皱) (1 : 1 : 1 : 1)
综合活动2、3、4得出自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。 【活动】讨论孟德尔获得成功的原因 1. 豌豆适于作杂交实验材料的优点有:
(1)具有稳定的易于区分的相对性状;
(2)豌豆严格自花受粉,在自然状态下可以获得纯种,纯种杂交获得杂合子;
(3)花比较大,易于做人工杂交实验。
孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统计,所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2. 如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传,很难从数学统计中发现遗传规律,因为如果研究n对相对性状,将会有2n个性状组合,这是很难统计的,也很难从数学统计中发现问题,揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训,孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验,改变实验方法,从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果,从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3. 很难。因为通过统计,孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例,这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率,也适用于生物遗传的研究,从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。 4. 作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5. (1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时,通过对自然科学的学习,使他具有生物类型是可变的,可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学,使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中“的思想影响,产生应用数学方法解决遗传学问题的想法,使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。 (2)严谨的科学态度。从观察遗传现象出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假设的研究方法。
(3)勤于实践。进行了8年的研究和统计分析。 (4)敢于向传统挑战。提出了“颗粒性遗传”的思想。 【总结】1. 选材准确——自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆。
2. 研究方法恰当——先对一对相对性状进行遗传研究,再进行多对相对性状研究,设计测交实验进行验证。 3. 利用统计学进行分析。 【讲授】孟德尔遗传规律的再发现 1.基因——控制生物体性状的基本单位。
2.表现型——生物个体表现出来的性状,如高度(高茎、矮茎)。
3.基因型——与表现型有关的基因的基因组成,如DD、Dd——高茎,dd——矮茎。 4.等位基因——控制相对性状的基因(D——d) 性状表现=遗传因子组成+环境条件 【练习】课后习题巩固 课后习题
1. 假如水稻高杆(D)对矮杆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传。先用一个纯合易感稻瘟病的矮杆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高杆品种(易倒伏)杂交,F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例为: (C)
A. 1/8 B. 1/16 C. 3/16 D. 3/8 1.1变式引申
假如水稻高杆( D )对矮秆( d )为显性,抗稻瘟病( R )对易感 稻瘟病( r )为显性,两对性状独立遗传。现用一个纯合易感稻病 的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏) 杂交, F 2 中出现能 稳定遗传 既抗倒伏又抗病类型的比例为 ( B )
A 、 1 / 8; B 、 1 / 16; C 、 3 / 16; D 、 3 / 8. 2. 判断下列表述是否正确。
(1)表现型相同的生物,基因型一定相同。 (×) (2)D和D,D和d,d和d都是等位基
因。 (√)
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