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单元二

第二章 第一节 基因的自由组合定律试验 鲁艳丽

微山二中 鲁艳丽

 

第二章第一节 基因的自由组合定律试验
 
                                                       微山二中 鲁艳丽
一、教学目标
1.知识目标
(1)孟德尔两对相对性状的杂交试验
(2)两对相对性状与两对等位基因的关系
(3)两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例
(4)基因的自由组合定律及其在实践中的应用
(5)孟德尔获得成功的原因(C: 理解)。
2.能力目标
(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。
二、重点·实施方案
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。
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。
三、难点·突破策略
1.难点：对自由组合现象的解释。
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。
四、教具准备：1.豌豆杂交试验挂图；2.投影片；3.多媒体课件。
五、学法指导
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，如减数分裂、生殖、发育、基因及基因对性状的控制等，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，同时也为以后学习“生物的变异”打下扎实的理论基础。
[一] 教学程序
导言
基因的自由组合定律
孟德尔发现并总结出基因的分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红色和白色等等。那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，它们又遵循怎样的遗传规律呢?孟德尔通过豌豆的两对相对性状杂交试验，总结出了基因的自由组合定律。
[二] 教学目标达成过程
(一)两对相对性状的遗传试验
学生活动:阅读并分析教材。
教师列出如下讨论题纲:
(1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的？
(2)Fl代的表现型是什么?说明了什么问题?
(3)F2代的表现型是什么?比值是多少?为什么出现了两种新的性状？
(4)分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律？
学生展开热烈的讨论并自由回答，教师不忙于评判谁对谁错，出示挂图“黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验”，对实验过程和结果进行指导分析:
(1)相对性状指同一生物同一性状的不同表现类型，不能把黄与圆、绿与皱看作相对性状。
(2)Fl代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
(3)F2代有四种表现型:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，前后代比较发现，出现了亲代不曾有的新性状--黄色皱粒和绿色圆粒，这又恰恰是两亲本不
同性状的重新组合类型。这四种表现型比为9∶3∶3∶l，恰是(3∶1)2的展开，表明不同性状的组合是自由的、随机的。那么孟德尔是如何解释这一现象的呢？
(二)对自由组合现象的解释
学生活动:阅读并分析教材。
教师列出如下讨论题纲:
(1)孟德尔研究控制两对相对性状的基因是位于一对还是两对同源染色体上?
(2)孟德尔假设黄色圆粒和绿色皱粒两纯种亲本的基因型是什么?推出Fl代的基因型是什么?
(3)F1代在产生配子时，两对等位基因如何分配到配子中?产生几种配子类型?
(4)F2代的基因型和表现型各是什么?数量比为多少?
学生讨论、总结归纳并争先恐后回答，教师给予肯定并鼓励。
教师强调:
    (1)黄色圆粒和绿色皱粒这两对相对性状是由两对等位基因控制的，这两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上，其中用Y表示黄色，y表示绿色；R表示圆粒，r表示皱粒。因此，两亲本的基因型分别为：YYRR和yyrr。
板图显示:
它们的配子分别是YR和yr，所以Fl的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以Fl代全部为黄色圆粒。
    (2)F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，孟德尔认为与此同时，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合。
教师使用多媒体课件，让学生在动态中理解等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立的、互不干扰的。所以F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于l∶1∶1∶l。
(3)受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，其中基因型有9种，表现型有4种。
学生活动:自己推演黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验分析图解，并归纳总结F2代的基因型和表现型的规律，由一学生上黑板完成。
 
师生对F2代进行归纳，得出规律：
a.四种表现型出现在各三角形中，如课本上图:
黄色圆粒(Y—1)出现于最大的三角形的三角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)；
黄色皱粒(Y—rr)出现于次大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr)；
绿色圆粒(yyR_)出现于第三大三角形的三个角上(yyRR、yyRr)；
绿色皱粒(yyrr)出现于小三角形内(yyrr)。
b.基因型:九种基因型中的纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)与两对基因的杂合体(YyRr)各位于一对角线上。
 
一对基因的杂合体以纯合体对角线为轴而对称。
    (三)对自由组合现象解释的验证
提问: 什么叫测交?
学生回答: 是用F1代与亲本的隐性类型杂交。目的是测定F1的基因型。
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。
教师指导: 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。
学生活动: 阅读教材。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。
设疑: 用F1(YyRr)作母本和父本测交的试验结果怎样呢?
学生争先恐后推演，教师出示投影，比较测交结果，师生结论是:两种情况是相同的，这说明F1在形成配子时，不同对的基因是自由组合的。
(四)基因自由组合定律的实质
教师介绍:豌豆体细胞有7对同源染色体，控制颜色的基因(Y与y)位于第l对染色体上，控制形状的基因(R与r)位于第7对染色体上。
学生活动:观看减数分裂多媒体课件。巩固在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，从而理解位于非同源染色体上的非等位基因之间的动态关系，即非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
[三] 教学目标巩固
1．一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按照自由组合定律遗传，各能产生几种类型的精子和卵细胞（    ）
A.2种和1种           B.4种和4种
C.4种和1种           D.2种和2种
分析：由于一个精原细胞经减数分裂可产生四个精子，其中两两精子的基因组成相同，而一个卵原细胞减数分裂只能产生一个卵细胞。
答案：A
2．在两对相对性状独立遗传的实验中，F2代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是（    ）
       A.9／16和l／2       B.1／16和3／16                                    C.1／8和l／4         D.1／4和3／8
分析：F2代里能稳定遗传意味是纯合体，共有4种，在16种组合里占1／4；重组型意味着是变异类型(与亲代不同的)，共有6种，在16种组合里占3／8。
答案:D
[四] 布置作业
1．具有两对相对性状的植株个体杂交，按自由组合定律遗传，F1只有一种表现型，那么F2代出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的                                         （   ）
A.1／16                B.2／16                 C.3／16                 D.4／16
答案:B
2．某生物体细胞中有3对同源染色体，经减数分裂产生的只含有父方染色体的配子占配子总数的                                                     （    ）
A.l／2                   B.1／4                  C.1／6                  D.1／8
答案:D
3．将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最多有                      （    ）
A.3种                    B.4种                    C.6种                    D.9种
答案:B
4．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
[五] 总结
这节课我们重点学习了对自由组合现象·解释及验证，基因自由组合定律的实质。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。
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