生物高中必修2第一章第二节第二课时教学设计1.doc

第一章 遗传因子的发现
第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
第二课时
一、课标解读
本课时内容的知识点有：孟德尔的两对相对性状的杂交试验、孟德尔的自由组合定律及其在实践中的应用、两对相对性状与两对等位基因的关系等。要求是：简述豌豆作实验材料的优点，描述孟德尔的豌豆杂交实验程序，说出孟德尔收集、整理和解读数据的方法，概述盂德尔研究的杰出贡献。简述孟德尔发现遗传定律的实验依据，假设及推测，验证及结论；用现代遗传学的研究成果，阐明杂合体内等位基因之间的相互作用，以及配子生成时非等位基因之间随机重组的细胞学基础；尝试植物或动物性状自由组合的杂交实验。基因型是性状表现的决定因素，杂合体内非等位基因的相互作用对其表型的影响。
1.知识性目标
(1)孟德尔两对相对性状的杂交试验（知道）。
(2)两对相对性状与两对等位基因的关系（识记）。
(3)两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例（识记）。
(4)基因的自由组合定律及其在实践中的应用（理解）。
(5)孟德尔获得成功的原因（理解）。
2.能力性目标
(1)通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。
(2)通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。
3.情感性目标
(1)主动搜集有关孟德尔两对相对性状杂交实验的资料，积极参与有关探索遗传奥秘的调查、观察、模拟或探究实验活动，提高学习兴趣和增强学习主动性。
(2)在进行遗传调查和实验活动中，善于从自己亲身经历的事物中发现问题和提出问题，大胆作出假设和进行自主性探究，养成实事求是的科学态度和培养勇于创新与合作的科学精神。
4.重点·实施方案
4.1重点
(1)对自由组合现象的解释。
(2)基因的自由组合定律的实质。
(3)孟德尔获得成功的原因。
4.2实施方案
(1)结合减数分裂过程精讲自由组合现象的解释及实质。
(2)使用挂图、投影、多媒体进行直观教学。
(3)使用表格进行归纳总结。
5.难点·突破策略
5.1难点： 对自由组合现象的解释。
5.2突破策略
(1)使用多媒体课件形象的体现由于非等位基因的自由组合导致性状的自由组合。
(2)应用概率知识让学生理解不同配子的随机组合，从而出现性状比例9∶3∶3∶1。
二、教材分析
本课时在全模块中的地位：孟德尔的豌豆杂交实验（二），是高中生物必修2第一章第二节第二部分的内容。其内容描述了分别位于不同的同源染色体上的两对等位基因控制的两对相对性状的遗传规律，从知识的内在联系看是基因分离规律的延伸与拓展。在掌握分离规律的基础上进一步探索两对或两对以上等位基因分离后重新组合情况，从而加深对分离定律的巩固和理解。孟德尔杂交实验是第二章第一节《减数分裂与受精作用》这节知识的重要基础，与生物的生殖和发育联系密切，孟德尔对自由组合现象的解释与减数分裂和基因表达相联系，并为后续学习生物变异与生物进化奠基，所以在教材中起到承上启下的作用。因此从这个地位来看，这部分内容不仅是本章的重点，更是整个必修2课本的重点内容。
三、学生情况分析
（1）知识方面：学生对基因分离定律已有一定的了解。由于自由组合定律是在分离定律的基础上讲述的，在对自由组合现象进行分析时注意交待了它与分离定律的联系，即在两对相对性状中，每一对都遵循了分离定律学，教师可以承上启下，以此导入新课学习。
（2）能力方面：学生对分析基因分离定律的方法已有基本了解。
（3）学生可能的问题： 运用基因分离定律解决自由组合定律问题的迁移能力，对学生的理解水平是个严峻的挑战，运用数学问题解决生物问题是学生新近接触的新方法。
本教学设计主要针对思维相对活跃，有一定思维目的性、连续性和逻辑性的学生。教材中涉及很多科学研究及方法，学生需要通过教师的设计主导学习活动，通过典型实验事例的学习、问题情境的创设，学会观察、分析、推理和归纳等方法。
四、教学策略
本节内容与前面知识联系非常密切，在教学中指导学生边复习回忆所学内容，如基因及基因对性状的控制，边理解掌握孟德尔杂交试验现象及解释、测交验证、本质等，最终理解外在现象和内在本质相统—的观点。
(1)教学方式的采用：
根据本节的教学内容以及学生的知识结构、心理特点，采用“启发方法、引导猜想，让学生动手实验、动脑探索”的教学方法，让学生经历“数学实验、合情推理、逻辑推理”过程，充分体现学生的主体作用，达到强化学生的 “感受”，使学生“掌握知识、技能，提高能力．
(2)教学手段的采用
为了更有效地突出本节课“探究”的特点，为了更有效地突出研究遗传定律的方法，采用多媒体作为辅助的教学手段，利用课件演示，提高学生对实验的形象认识，引发学生对问题更深入的思考．用课件演示实验过程和配子的形成过程，有利于帮助学生建立准确的图象印象和空间想象力，有利于学生正确理解基因自由组合定律的本质．
(3) 信息技术准备
使用教学设计配套课件：使图形更直观、形象，猜想更可信．同时，激发学生的学习欲望，引发更深科的思考；利用实物投影展示学生的思路，促进学生之间的交流．并准备好豌豆杂交试验挂图和投影片以备使用。
五、教学过程
教学过程
教师活动
学生
活动
设计
意图

复习引入
师：由豌豆的一对相对性状的遗传实验总结出分离定律。由豌豆的两对相对性状的遗传实验总结出自由组合定律。导言：孟德尔用两对相对性状的豌豆进行杂交，其F1代只有一种表现型，F2代出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1。
师：孟德尔用基因的自由组合作了解释，解释的关键是什么？
生：Ｆ１产生了四种数量相关的雌雄配子．
师：要确定这种解释是否正确，该怎么办?
生：用测交法。

可以查笔记，也可以互相交流．

回忆知识，与新知识间形成联系。

教学目标达成过程

教学目标达成过程

教学目标达成过程

教学目标达成过程

(一) 对自由组合现象解释的验证
师：什么叫测交?
生：是用F1代与亲本的隐性类型杂交。目的是测定F1的基因型。
师：按照孟德尔提出的假说，F1能产生四种数量相等的配子，而隐性纯合子只能产生一种配子，请大家推测下一代有几种遗传因子组成和性状表现，比例是多少？请一位学生到黑板上仿照分离定律的测交验证模式，写出测交及其结果的遗传图解。
师：这是根据孟德尔对自由组合现象的解释。从理论上推导出来的结果，如果实验结果与理论推导相符，则说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明这种理论推导是错误的，实践才是检验真理的惟一标准。
课件显示孟德尔所做的测交实验结果，同学分析作出结论。
学生活动：阅读教材P10。孟德尔用F1作了测交实验，实验结果完全符合他的预想。证实了他理论推导的正确性。
师设疑：用F1(YyRr)作母本和父本测交的试验结果怎样呢?
学生推演，教师出示投影，比较测交结果，
师生结论是：无论是正交还是反交两种情况的实验结果是相同的，这说明孟德尔的理论推导是正确，F1在形成配子时，产生了四种配子，决定了不同性状的遗传因子是自由组合的。学生在教师的引导下归纳出孟德尔自由组合定律的主要内容。
(二)　自由组合定律的实质
师：控制不同性状的遗传因子，他们的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时决定同一形状的成对遗传因子分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。这就是孟德尔的第二定律，请问和分离定律有什么区别和联系。
基因的分离定律和自由组合定律的比较
项目\ 规律
分离定律
自由组合定律
研究的相对性状
一对
两对或两对以上
涉及的遗传因子
（或等位基因）
一对等位基因位于一对同源染色体上
两对(或两对以上)等位基因分
别位于不同的同源染色体上
F1配子的种类及
其比例
2种；比值相等
4种；比值相等
F2基因型及比值
3种；1：2：1
9种（1：2：1）n
F2表现型及比例
2种；显：隐＝3：1
4种；9：3：3：1
F1测交后代基因
型、表现型种类及
比例
2种；1：1
4种；1：1：1：1
遗传实质
成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代
决定同一性状的成对遗传因子
彼此分离，决定不同性状的遗
传因子自有组合
联系
分离定律是自由组合定律的基础(减数分裂中，同源染色体上
的每对等位基因都要按分离定律发生分离，而非同源染色体
上的非等位基因，则发生自由组合)。
(三)基因自由组合定律在实践中的应用
师：基因自由组合定律在动植物育种工作和医学实践中具有重要意义。
在育种上，由于每种生物都有不少性状，这些性状有的是优良性状，有的是不良性状，如果能想办法去掉不良性状，让优良性状集于一身，该有多好。如果控制这些性状的基因分别位于不同的同源染色体上，基因的自由组合定律就能帮助我们实现这一美好愿望。
教师出示投影：在水稻中，有芒(A)对无芒(a)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性，那么，AArr × aaRR能否培养出优良品种：无芒抗病水稻呢?怎么培育?
学生活动：积极推演，由一学生到黑板上推演。发现F2代会出现无芒抗病水稻，但基因型有aaRR和aaRr两种。
设疑：在上述两种基因型中，是否都可用在生产中呢?
生：只有能稳定遗传的aaRR才行。
师：怎样就得到纯种的aaRR呢?
生：需要对无芒抗病类型进行自交和选育，淘汰不符合要求的植株，最后得到稳定遗传的无芒抗病的类型。
学生思考下列问题：
投影显示：在一个家庭中，父亲是多指患者(由显性致病基因P控制)，母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)，问：父母的基因型分别是什么?
生：争先恐后推演(片刻)由一学生答出：父为PpDd，母亲为ppDd，而后全体学生都推出相应的结果，教师给予肯定并鼓励。
师提问：这对夫妇若再生一个孩子，又是怎样的情况呢?出现的可能性多大?
学生活动：推演、得出结论：只患多指，只患先天聋哑；既患多指又患先天聋哑；表现型完全正常。可能性分别为：3/8；1/8；1/8；3/8。
从上述例子师生共同归纳出：用自由组合定律能为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。
(四) 孟德尔遗传规律的再发现
课件显示重新发现孟德尔定律的三位科学家的有关工作。
师：孟德尔定律是在哪一年发表的？
生：1866年。
师：这一重大成果在当时有没有引起人们的重视呢？
生：没有。
师：为什么没有引起人们的重视？
学生展开热烈的讨论并自由回答，教师给予肯定和鼓励．最后教师总结出原因；
第一，孟德尔采用了假说－演绎法（即基于对大量数据的分析而提出假说，再设计新的实验来验证）来进行科学研究。这在当时是绝无仅有的，没有得到其他科学家的认同。
第二，孟德尔将数学方法引入生物学研究中，这在当时也是一个创举．是超越前人的创新，是当时许多科学家无法理解和接受的。
师：所以孟德尔定律一直沉寂了30多年，直到1900年．三位科学家分别重新发现了盂德尔定律，才渐渐地引起学术界的重视。遗传学由此开始发展起来。1909年，丹麦生物学家约翰逊给“遗传因子”重新起名为“基因”，并且提出了表现型和基因型的概念。什么是表现型和基因型？两者之间有什么关系？
生：表现型是指生物个体表现出来的性状．如豌豆的高茎和矮茎。
与表现型有关的基因组成叫做基因型。高茎豌豆的基因型是DD或Dd．矮茎豌蓝的基因型是dd。
两者关系：基因型是性状表现的内在因素，表现型是基因型的表班形式。
师：很好。那么表现型相同的个体，基凶型相同吗？请举例说明。
生：不一定相同，如高茎豌豆的基固型有DD、Dd两种。
师：基因型相同的个体表现型相同吗？
这个问题学生的答案可能有多种，教师可结合其他的例子来加以说明。告诉学
生，基因型相同的个体，表现型也不一定相同，表现型是基因型与环境相互作用的结果。
最后，教师给学生讲清楚等位基因和相同基因的概念：
等位基因：控制相对性状的基因叫做等位基因．如D和d。
相问基因：控制相同性状的基因叫做相同基因，如D和D，d和d。
(五) 孟德尔获得成功的原因
通过前面两个定律的学习，可知孟德尔成功的原因可归纳为四个方面：
1.正确地选用了试验材料。
2.由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
3.应用统计学方法对实验结果进行分析。
4.科学地设计了试验的程序。
通过对这一内容的学习，让学生懂得，任何一项科学成果的取得，不仅需要有坚韧的意志和持之以恒的探索精神，还需要有严谨求实的科学态度和正确的研究方法。
(六) 基因自由组合定律的例题分析
通过教学使学生掌握解决遗传题的另一种方法---分枝法。
具体步骤：
1.对各对性状分别进行分析。
2.子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积，子代表现型的数量比也应该是各种表现型相应比值的乘积。
分枝法应用的理论依据：基因自由组合定律是建立在基因分离定律的基础之上的，研究更多对相对性状的遗传规律，两者并不矛盾。
教师投影，显示题目：
豌豆的高茎(D)对矮茎(d)是显性，红花(C)对白花(c)是显性。推算亲本DdCc与DdCc杂交后，子代的基因型和表现型以及它们各自的数量比是多少?
教师讲解方法：
1.先推出每对性状后代的比例：Dd×Dd→1DD∶2Dd∶ldd；Cc×Cc→1CC∶2Cc∶1cc
2.后代基因型和表现型的比例是各对性状的比值相乘。见右图：

答案：DdCcXDdCc，子代基因型和它们的数量比是1DDCC∶2DDCc∶1DDcc∶2DdCC∶4DdCc∶2Ddcc∶1ddCC；2ddCc∶1ddcc。子代表现型和它们的数量比是：9高茎红花：3高茎白花；3矮茎红花：l矮茎白花。

观察、思考。

学生根据已学知识总结回答问题，系统化知识间联系

学生进行讨论
利用前面所学知识解决新问题。

学生思考、讨论交流。

学生分析原因

学生思考、讨论交流。

指导学生注意遗传图解的规范写法，
并引导学生发现其中的规律。

启发、引导运用已学知识解决问题，归纳实验中的规律性的、共性的问题。

带领学生讨论，根据表现型写出基因型的理论依据，明确自由组合定律在实践中的应用。

本节课研究的问题引向深入，理解基因型和表现型的关系

培养科学的学习以及研究方法。

补充学习遗传学解题方法

教学目标巩固过程
1．思考：基因自由组合定律的实质是什么?
2．对某植株进行测交，得到后代的基因型为Rrbb、RrBb，则该植株的基因型为 （ ）
A.RRBb B.RrBb C.rrbb D.Rrbb
分析：既为测交，一方必为rrbb，去掉后代基因型中的rb，剩余Rb和RB，则另一亲本必为RRBb。
答案：A
3．基因型为AabbDD的个体自交后，其后代表现型的比例接近于 （ ）
A.9∶3∶3∶1 B.3∶3∶1∶1 C.1∶2∶1 D.3∶1
分析：(运用分枝法)Aa~Aa后代为3∶1，bb×bb后代1种，DD×DD后代1种，所以亲本自交后表现型及比例为(3∶1)×1×1=3∶1
答案：D

学生自己完成

巩固所学解题方法

课堂
小结

这节课我们重点学习了对自由组合现象解释的验证，基因自由组合定律的实质以及在实践中的应用。通过学习应理解在生物遗传的过程中，由于非同源染色体的非等位基因的自由组合及不同基因类型的雌雄配子的随机组合，造成基因的重新组合，从而使后代的性状也发生重组，出现了新的类型，这种变异的原因就是基因重组。实践上，我们可以让位于不同的同源染色体上的非等位基因所控制的优良性状重组，以培养优良品种，也可以对家系中两种遗传病同时发病的情况进行分析，并且能推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，它的理论基础就是基因的自由组合定律。
学生跟随老师找寻课文相关内容小结并记忆。

布置作业
P12基础题第1、2题，P14选择题2、4，P14技能应用，P14思维拓展题
课后完成作业
巩固知识

课后完成配套练习
1．家兔中黑（B）对褐（b）为显性，短毛（R）对长毛（r）为显性，某兔与黑色短毛（BbRr兔杂交，产仔26只，其中黑色短毛9只，黑色长毛4只，褐色短毛10只，褐色长毛3只，则某兔的基因应该是（　　）
A.BbRr B.BbRR C.bbRr D.BBRR
答案：A
2．对某一植物进行测交，测交后代出现四种表现型且比例为1 ：1 ：1 ：1，则该植株的基因型应是 ( )
A． AABb B． AaBB C． Aabb D． AaBb
答案：D
3．孟德尔获得成功的原因有 ( )
①正确选用豌豆作为实验材料；②研究时采用单因素到多因素的方法；③用统计学方法分析实验结果；④科学地设计了试验程序。
A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④
答案：D
4．下面是对基因型与表现型关系的叙述，其中错误的是( )
A．表现型相同，基因型不一定相同
B．基因型相同，表现型不一定相同
C．在同样的环境中，基因型相同，表现型不一定相同
D．在同样的环境中，表现型相同，基因型不一定相同
答案：C
5. 基因型为AAbbDD与基因型为aaBBdd的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于三对同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种数分别是
A、4和9 B、4和27 C、8和27 D、32和81
答案：C
6. 小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（T）对易染病（t）为显性，两对基因可自由组合。现用DDTT与ddtt两个品系作亲本，在中选育矮秆抗病类型，其中最合乎理想的基因型在中所占比例为
A． B． C． D．
答案：A
7. 红色长果番茄与黄色圆果番茄杂交，按自由组合定律遗传，从理论上计算分析后代基因型可能出现的类型比例为　 ①１：０　②１：２：１　③１：１　④１：１：１：１　⑤３：１
Ａ、①③④　　Ｂ、①②③　　Ｃ、①③⑤　　　Ｄ、②④⑤
答案：A
8. 某生物的体细胞含有５对同源染色体，若每对染色体含有一对杂合基因，且等位基因具有显隐性关系，则该生物产生的精子中，全部为显性基因的概率是（　　）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/32
答案：D
9．某植株从环境中吸收前体物质经一系列代谢过程合成紫色素，此过程由A、a和B、b两对等位基因共同控制（如图所示）。其中具紫色素的植株开紫花，不能合成紫色素的植株开白花。据图所作的推测不正确的是

A．只有基因A和基因B同时存在，该植株才能表现紫花性状
B．基因型为aaBb的植株不能利用前体物质合成中间物质，所以不能产生紫色素
C．AaBb×aabb的子代中，紫花植株与白花植株的比例为1：3
D．基因型为Aabb的植株自交后代必定发生性状分离
答案：D
10．牵牛花的红花A对白花a为显性，阔叶B对窄叶b为显性。纯合红花窄叶和纯合白花阔叶杂交的后代再与“某植株”杂交，其后代中红花阔叶、红花窄叶、白花阔叶、白花窄叶的比依次是3：1：3：1，遗传遵循基因的自由组合定律。“某植株”的基因型是 （ ）
　　A． aaBb B． aaBB C． AaBb D． AAbb
答案：A
11．人类中男人的秃头(S)对非秃头(s)是显性，女人在S基因为纯合时才为秃头。褐眼(B)对蓝眼(b)为显性，现有秃头褐眼的男人和蓝眼非秃头的女人婚配，生下一个蓝眼秃头的女儿和一个非秃头褐眼的儿子。
(1)这对夫妇的基因分别是 ， 。
(2)他们若生下一个非秃头褐眼的女儿基因型可能是 。
(3)他们新生的儿子与父亲，女儿与母亲具有相同基因型的几率分别是 和 。
(4)这个非秃头褐眼的儿子将来与一个蓝眼秃头的女子婚配，他们新生的子女可能的表现型分别是 。若生一个秃头褐眼的儿子的几率是 。若连续生三个都是非秃头蓝眼的女儿的几率是 。
答案：(1)SsBb Ssbb (2)SsBb或ssBb (3)1／4 1／4 (4)褐秃(儿)、蓝秃(儿)、褐非秃(女)、蓝非秃(女) 1／4 1／64

12．豌豆种子子叶黄色(Y)对绿色（y）为显性，形状圆粒（R）对皱粒（r）为显性，某人用黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交，发现后代出现4种表现型，对性状的统计结果如图所示，请回答：

　　（ 1）亲本的基因型是 （黄色圆粒） ，（绿色圆粒） 。
　　（ 2）在杂交后代F 1中，非亲本类型占的比例是 ，其中纯合体的基因型是 。
（ 3）F 1中黄色圆粒豌豆的基因型是 ，若使F 1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，则F 2中纯合体所占比例为 .
答案：(1)YyRr，yyRr, (2)1/4, yyrr, (3)YyRR或YyRr，1/6

配套练习（已放教学过程相应环节）

六、教学反思
本节课的内容位于高中生物必修二第一章第二节《孟德尔的豌豆杂交实验（二）》中的第二课时内容。其内容描述了分别位于不同两对遗传因子控制的两对相对性状的遗传现象解释的验证和自由组合定律的实质，从知识的内在联系看是基因分离规律的延伸与拓展。在掌握分离规律的基础上进一步探索两对或两对以上遗传因子分离后重新组合情况，从而加深对分离定律的巩固和理解。这节课的内容截取了教材中的两对相对性状的遗传试验及遗传试验的解释进行了重组。通过本节课的学习，学生在运用已有知识解决问题的同时发现知识的新内涵和新价值，在研究知识本身特点的基础上，总结知识发生和发展的规律，并能创造性的应用。从而达到培养学生科研素质和素养的目的。
基因的自由组合定律这节内容既是这本教材的重点也是难点。本节内容是第二课时，主要讲述对自由组合现象解释的验证和自由组合定律的实质两个基本内容。设计本节课主要从两个方面进行：
一、学生与本节内容的关系
1.学生已经学习了基因的分离定律，了解了一对相对性状的传递规律。在两对相对性状的传递过程中，如其中一对相对性状中显、隐性性状的判断及分离比，就通过引导，让学生自己进行总结。控制一对相对性状的基因的传递，也是让学生推断，通过新的情境使学会的知识得以巩固。
2.对新旧知识之间的结合点，采取提出问题，让学生思考、分析，再通过老师的点拔，找出其中的规律。充分调动学生的主观能动性，发挥学生的主体作用。
二、多媒体与本节内容的关系
为了让学生形象、直观地感知新的知识，了解事情的发生过程，本节课借助课件较好地达到了这个效果。本节课的不足之处，1.容量有点偏大。2.通过课堂上反馈的情况，学生在遗传解题计算过程中，对范围的确定还有明显不足，在以后的教学过程，还需重点指导。
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