高中生物第一章遗传因子的发现第一节孟德尔豌豆杂交实验一第2课时教案新人教版必修

第1章 遗传因子的发现 第一节 孟德尔豌豆杂交实验（一）第二课时一教学程序导言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31。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。二教学目标达成过程(三)对分离现象的解释提问:生物的性状是由什么控制的?回答:基因。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121。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31。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。四巩固训练(投影显示)* 某水稻的基因型为Aa，让它连续自交，(从理论上讲F2的基因型纯合体占总数的( )A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1分析：P:AaFl:l/4AA；2/4Aa；1/4aa，F1F2中只有1/2Aa自交产生1/2×1/2Aa，其余全部为纯合体。答案:C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。(四)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121?回答:不是。提问:如果连续抓取100次或更多次，情况又会怎样呢?学生回答:会越来越接近孟德尔的假设推论。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。(五)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。学生活动:上黑板写出测交的遗传图解。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)基因分离定律的实质学生活动:看多媒体课件-减数分裂过程。教师讲述:先掌握等位基因的概念。遗传学上，把位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因，叫做等位基因。在减数分裂中，同源染色体分离进入不同的配子中，那么同源染色体上的等位基因，也随着同源染色体的分离而进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。学生活动:集体归纳。分离定律的实质是:在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。五教学目标巩固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?3一只杂合的白色公羊的精巢中的100万个初级精母细胞产生的全部精子中，含有隐性基因的个数是（ ）A.25万 B.50万 C.100万 D.200万答案:1.略 2.略 3.D六布置作业1P8练习题第二题2用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔为9黑6黄，母鼠c产的仔全为黑色。那么亲体a、b、c中为纯合体的是（ ）A.b和c B.a和c C.a和b D.只有a分析:据黄色公鼠a × 黑色母鼠c后代全为黑色，则黄色为隐性性状，黑色为显性性状，黄色公鼠为纯合体，黑色母鼠c为显性纯合体。又据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配；后代中出现性状分离可知b为杂合体。答案:B3一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，对这种现象最好的解释是（ ）A.31符合基因的分离定律 B.该遗传不符合基因的分离定律C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性 D.单眼皮基因和双眼皮基因发生了互换分析:椐题意双眼皮夫妇生出单眼皮孩子可知，双眼皮对单眼皮为显性，且这对夫妇都是单眼皮基因的携带者。由基因的分离定律可知，这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性，并且不同胎次互不影响。该遗传在后代数量较少的情况下，是完全可能出现上述比例的。它仍然符合基因的分离定律。答案:C七 总结这节课我们要重点掌握孟德尔分离定律中子代的基因组合及性状分离比，以及用来验证分离现象的测交试验，掌握分离定律的实质，理解纯合子、杂合子、等位基因等概念。附性状分离比的模拟实验1实验目的（1）理解等位基因在形成配子时发生分离、受精时雌、雄配子随机结合的过程。（2）认识和理解基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系。（3）认识杂种后代性状的分离比，为进一步学习基因分离规律的实质打下基础。2实验原理进行有性生殖的生物，等位基因在减数分裂形成配子时会彼此分离，形成两种比例相等的配子。受精作用时，比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子随机结合，机会均等。随机结合的结果是后代的基因型有三种；其比为1：2：1，表现型有两种，其比为3：1。由于此实验直接用研究对象进行不可能，就用模型代替研究对象进行实验，模拟研究对象的实际情况，获得对研究对象的认识（此实验方法称模拟实验）。3实验材料小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个或4种色彩小球各10个（球的大小要一致，质地要统一，手感要相同，并要有一定重量）。4实验方法与步骤（1）分装、标记小球取甲、乙两个小桶，每个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。甲桶上标记雌配子，乙桶上标记雄配子，甲桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雌配子；乙桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雄配子。（2）混合小球分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。（3）随机取球分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记录下两个小球的字母组合，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程。（4）重复实验将抓取的小球放回原来的小桶，摇动小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重复做50100次（重复次数越多，模拟效果越好）。记录时，可将三种基因型写好，以后每抓一次，在不同基因型后以“正”字形式记录（如下表）：基因型次数总计百分比DDDddd（5）统计小球组合统计小球组合为DD、Dd和dd的数量分别是多少，并记录下来。（6）计算小球组合计算小球组合为DD、Dd和dd之间的数量比值是多少，计算小球组合为DD和组合为dd的数量比值是多少，并记录下来。（7）实验结论分析实验结果，在实验误差允许的范围内，得出合理的结论（可将全班每一小组结果综合统计，进行对比）。5注意事项（1）选择小球大小要一致、质地要统一、抓摸时手感要相同，以避免人为误差。（2）选择盛放小球的容器最好采用小桶或圆柱形容器，而不要采用方形容器，以便摇动小球时能充分混匀。（3）桶内小球的数量必须相等，D、d基因的小球必须1：1，且每次抓出的两个小球必须统计后各自放回各自的小桶，以保证机率的准确。（4）不要看着桶内的小球抓，要随机去摸，且顺便搅拌一下，以增大其随机性，用双手同时去两个桶内各抓一个。（5）记录时，可先将DD、Dd、dd三种基因型按竖排先写好，然后每抓一次在不同基因型后以“正”字形式记录。（6）每做完一次模拟实验，小球放回后要摇匀小球，然后再做下次模拟实验。（7）建议实验时两人一组，互相配合，实验中一人抓球，一人记，记录者负责将小球放回原桶并摇匀小球。两人还可对换，交换操作。（8）如果时间允许，每组可重复几次模拟实验。（9）课代表可将全班每一小组的计算结果综合统计，这样全班的数据会更接近理论值。（10）要明白双手同时各抓一个小球表示什么，它表示包含不同基因的雌雄配子结合是随机的。（11）有时会连续出现几次相同基因型，这是正常的，只要随着抓摸次数的增多，就会接近理论值。 7