基因的自由组合定律课例分析.doc

1、1基因的自由组合定律课例分析万州高级中学 向帮中 吴锡林摘要：自由组合定律是高考的热点内容，重点考查内容，也属于教学中的难点内容。本人贯彻落实新课程标准的教学理念，应用探究式、启发式、自主学习等相结合的教学方法，采用多媒体、分析图谱、模拟实验、互相讨论等教学手段，潜移默化地培养学生观察、思考、合作与交流的能力。进一步增强学生对自由组合定律的理解，提高学生分析问题、解决问题的能力，以适应高考的需要。实践证明，收到了良好的效果。关键词：自由组合定律 新教学理念 教学 效果好1 教学预想：在近几年的高考中，基因的自由组合定律是高考的热点内容、重点考查内容，也属于教学中的难点内容，选择题多以考查基本知

2、识点的综合为主，简答题多考查知识的运用能力。如 2003 年全国卷的第 26 题，考查的主干知识是基因自由组合定律在育种工作上的应用，在能力上主要考查学生用简单的图表和数据描述生命活动的特征的能力以及分析和解决生产实践中可能遇到的实际问题的能力。基因的自由组合定律是高中生物学的难点，很多学生感到茫然，不知如何解题，针对这种情况，应该使学生明确解题思路，通过各种经典题型的演练培养学生分析问题、解决问题的能力。通过本节课解决以下问题：知识目标识记：(1) 两对相对性状与两对等位基因的关系；(2)两对相对性状的遗传实验，理解：(1)基因的自由组合定律及其在实践中的应用；（2）对自由组合现象的解释。2

3、（3）基因的自由组合定律的实质。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。情感目标（1） 通过孟德尔豌豆杂交试验所揭示的基因自由组合定律的学习，对学生进行辩证唯物主义实践观的教育。（2） 养成实事求是的科学态度，培养不断探求新知识的精神和合作精神。2 课堂回放：创设情景,引入新课：师 ： 我们伟大的奥地利遗传学家、遗传学的奠基人孟德尔通过苦苦 8 年的碗豆杂交实验的研究，发现了震惊世界的遗传两个定律，即基因的分离定律和自由组合定律，两大定律广泛用于农业、畜牧业、优生

4、优育，现在培养出了高产的水稻、玉米等，给广大人民带来了福音。通 过 上 一 节 课 的 学 习 ， 我 们 了 解 了 基 因 的 分 离 定 律 。 下 面 请 同 学 们 共同 回 忆 以 下 几 个 问 题 ：提 问 ： 基 因 分 离 定 律 的 实 质 是 什 么 ？生 ： （ 回 答 ： 基 因 分 离 定 律 是 ： 在 杂 合 体 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

5、 ， 分 别 进 入 两 个 配 子 中 ， 独立 地 随 配 于 遗 传 给 后 代 。 ）同 学 们 讨 论 分 析 ： 孟 德 尔 的 另 外 两 个 一 对 相 对 性 状 的 遗 传 实 验 ： 豌 豆 粒 色 试 验 豌 豆 粒 形 试 验P 黄 色 X 绿 色 P 圆 形 X 皱 形 F1 黄 色 F1 圆 形F2 F2 3生 ： （ 回 答 ： F1 黄 色 豌 豆 自 交 产 生 两 种 表 现 型 ： 黄 色 和 绿 色 ， 比 例为 ： 3： 1。 F1 圆 形 豌 豆 自 交 产 生 F2 有 两 种 类 型 ： 圆 粒 和 皱 粒 ， 比 例 为3： 1。 ）师 ：

6、豌 豆 的 相 对 性 状 很 多 ， 如 果 同 一 植 株 有 两 对 或 两 对 以 上 的 纯 合 亲本 性 状 进 行 杂 交 怎 么 遗 传 呢 ？ 引 入 新 课基 因 的 自 由 组 合 定 律2.1 孟 德 尔 的 两 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验（ 展 示 课 件 ） 豌 豆 的 两 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验孟 德 尔 的 基 因 分 离 定 律 是 在 完 成 了 对 豌 豆 的 一 对 相 对 性 状 的 研 究 后 得出 的 。 那 么 ， 豌 豆 的 相 对 性 状 很 多 ， 如 果 同 一 植 株 有 两 对 或 两 对 以 上 的 纯合

7、 亲 本 性 状 ， 如 ： 豌 豆 的 黄 色 相 对 于 绿 色 为 显 性 性 状 ， 圆 粒 相 对 于 皱 粒 为显 性 性 状 ， 我 们 将 同 时 具 有 黄 色 、 圆 粒 两 种 性 状 的 纯 亲 本 植 株 和 具 有 绿 色 、皱 粒 两 种 性 状 的 纯 亲 本 植 株 放 到 一 起 来 研 究 它 们 杂 交 后 的 情 况 的 话 ， 会 出现 什 么 样 的 现 象 ？ 它 是 否 还 符 合 基 因 的 分 离 规 律 呢 ？ 于 是 ， 孟 德 尔 就 又 做了 一 个 有 趣 的 试 验 ， 试 验 的 过 程 是 这 样 的 ：孟 德 尔 选 用

8、了 豌 豆 的 粒 色 和 粒 形 这 样 两 个 性 状 来 进 行 杂 交 ， 即 纯 种 黄色 圆 粒 豌 豆 和 绿 色 皱 粒 豌 豆 做 亲 本 进 行 杂 交 ， 无 论 是 正 交 还 是 反 交 ， 结 出的 种 子 都 是 黄 色 圆 粒 的 。 以 后 ， 孟 德 尔 又 让 F 植 株 进 行 自 交 ， 产 生 F2中 ， 不 仅 出 现 了 亲 代 原 有 的 性 状 黄 色 圆 粒 和 绿 色 皱 粒 ， 还 产 生 了 新组 合 的 性 状 绿 色 圆 粒 和 黄 色 皱 粒 。 在 所 结 的 556 粒 种 子 中 ， 有 黄 色圆 粒 的 315 粒 、

9、绿 色 圆 粒 的 108 粒 、 黄 色 皱 粒 的 101 粒 、 绿 色 皱 粒 32粒 。 这 四 种 表 现 型 的 数 量 比 接 近 9： 3： 3： 1。 2.2 对 自 由 组 合 现 象 的 解 释 ：师 ： 为 什 么 会 出 现 以 上 这 样 的 结 果 呢 ？ 请 同 学 们 以 四 人 小 组 的 形 式 围绕 以 下 几 个 问 题 进 行 讨 论 。 （ 教 师 组 织 学 习 小 组 讨 论 ， 并 分 析 问 题 ， 指 定小 组 代 表 回 答 问 题 。 ）师 ： 这 一 试 验 结 果 是 否 符 合 基 因 分 离 定 律 ？方 法 ： 从 一 对

10、 性 状 （ 粒 色 、 粒 形 ） 入 手 ， 看 实 验 结 果 是 否 符 合 分 离 规律 ： 粒 色 ： 黄 色 ： 315 101 416绿 色 ： 108 32 140 黄 色 ： 绿 色 接 近 于 3： 1 粒 形 ： 圆 粒 ： 315 108 423 皱 粒 ： 101 32 133 圆 粒 ： 皱 粒 接 近于 3： 1（ 回 答 ： 由 此 可 见 ， 从 一 对 性 状 的 角 度 去 衡 量 这 一 试 验 是 符 合 分 离 定 律 的 。）师 ： 新 组 合 的 性 状 是 如 何 产 生 的 呢 ？ （ 引 导 学 生 思 考 。 ）通 过 对 上 述 遗

11、传 实 验 的 分 析 ， 在 F2 不 仅 出 现 了 与 亲 本 性 状 相 同 的 后代 ， 而 且 出 现 了 两 个 新 组 合 的 形 状 ： 黄 色 皱 粒 和 绿 色 圆 粒 ， 并 且 两 对 相 对性 状 的 分 离 比 接 近 3： 1。 这 说 明 什 么 问 题 ？生 ： （ 回 答 ： 这 表 明 在 F 形 成 配 子 后 ， 配 子 在 组 合 上 发 生 了 自 由 配对 的 现 象 。 ）4师 ： 对 ， 这 表 明 两 对 性 状 在 共 同 的 遗 传 过 程 中 性 状 分 离 和 等 位 基 因 的分 离 是 互 不 干 扰 ， 各 自 独 立 的

12、。 由 于 一 对 性 状 的 分 离 是 随 机 的 、 独 立 的 ，那 么 ， 两 对 性 状 在 遗 传 的 过 程 中 必 然 会 发 生 随 机 组 合 。从 实 验 结 果 来 看 ， 在 F2 中 ：粒 色 ： 黄 色 ： 3/4 粒 形 ： 圆 形 ： 3/4绿 色 ： 1/4 皱 形 ： 1/4也 就 是 说 ， 在 3/4 的 黄 色 种 子 中 ， 其 中 应 该 有 3/4 是 圆 粒 的 ， 1/4是 皱 粒 的 ； 在 1/4 的 绿 色 种 子 中 ， 应 该 有 3/4 是 圆 粒 的 ， 1/4 是 皱 粒 的 。反 过 来 也 一 样 ， 即 在 3 4

13、的 圆 粒 种 子 中 ， 应 该 有 3/4 是 黄 色 的 ； 有1/4 是 绿 色 的 。 在 1/4 的 皱 粒 种 子 中 ， 应 该 有 3/4 是 黄 色 ； 1/4 是 绿 色 。两 对 性 状 结 合 起 来 应 该 是 556 粒 种 子 应 出 现 的 性 状黄 色 圆 粒 ： 3 4x3/4 9 16 556x9 16 313黄 色 皱 粒 ： 3 4xl 4 3 16 556x3 16 104绿 色 圆 粒 ： 1 4x3 4 3 16 556x3 16 104绿 色 皱 粒 ： 1 4xl 4 1 16 556xl 16 34杂 交 实 验 的 结 果 也 正 是

14、如 此 ， 在 556 粒 种 子 中 ， 黄 色 圆 粒 315 粒 ，黄 色 皱 粒 101 粒 ， 绿 色 圆 粒 108 粒 ， 绿 色 皱 粒 32 粒 ， 正 好 接 近 ：9 16： 3 16： 3 16： 1 16， 即 ： 9： 3： 3： 1。根 据 以 上 分 析 ， 请 同 学 们 看 书 ： P30 以 上 数 据 表 明 至 P31 第 二 自然 段 结 束 。师 ： 孟 德 尔 假 设 豌 豆 的 粒 色 和 粒 形 分 别 由 一 对 等 位 基 因 控 制 ， 即 黄 色和 绿 色 分 别 由 Y 和 y 控 制 ） 圆 粒 和 皱 粒 分 别 由 R 和 r

15、 控 制 ， 思 考 以 下 几个 问 题 ：师 ： 根 据 子 一 代 的 表 现 型 ， 能 否 说 明 亲 本 的 显 隐 性 关 系 ？生 ： （ 回 答 ： 由 于 子 一 代 表 现 为 黄 色 圆 粒 ， 说 明 亲 本 中 黄 色 相 对 于 绿色 为 显 性 性 状 ， 圆 粒 相 对 于 皱 粒 为 显 性 性 状 。 ）师 ： 两 个 亲 本 的 基 因 型 如 何 表 示 ？生 ： （ 回 答 ： 纯 种 黄 色 圆 粒 的 基 因 型 为 YYRR； 纯 种 绿 色 皱 粒 的 基 因型 为 yyrr）师 ： 两 个 亲 本 产 生 配 子 的 情 况 如 何 ？ F

16、 的 基 因 型 是 什 么 ？生 ： （ 回 答 ： 根 据 减 数 分 裂 的 原 理 ， YYRR 产 生 的 配 子 为 YR，yyrr 产 生 的 配 子 为 yr。 F 的 基 因 型 为 YyRr。 ）提 问 ： F 形 成 配 子 时 ， 各 等 位 基 因 之 间 的 分 离 是 互 不 干 扰 的 ， 在 形 成配 子 时 ， 不 同 对 的 非 等 位 基 因 表 现 为 随 机 结 合 。师 ： 请 同 学 们 思 考 F 产 生 的 雌 雄 配 子 各 几 种 ？ 比 例 如 何 ？生 ： （ 回 答 ： F 产 生 的 雌 雄 配 子 各 四 种 ， 即 YR、 Y

17、r、 yR、 yr， 比例 为 ： 1： l： l： 1。 ）师 ： 关 于 杂 种 F 产 生 配 子 的 种 类 和 比 例 是 发 生 自 由 组 合 的 根 本 原 因 ，也 是 这 节 课 的 难 点 。 现 在 我 们 一 起 来 分 析 F 产 生 配 子 的 过 程 。 杂 种5F （ YyRr） 在 减 数 分 裂 形 成 配 子 时 ， 等 位 基 因 Y 和 y、 R 和 r 会 随 着 同源 染 色 体 的 分 离 进 入 不 同 的 配 子 ， 而 不 同 对 的 等 位 基 因 之 间 随 机 组 合 在 同一 配 子 中 ， F 基 因 型 等 位 基 因 分 离

18、 非 等 位 基 因 之 间 自 由 组 合 YR Yr yR yr1： 1： 1： 1由 于 Y 与 R 和 r 组 合 的 几 率 相 同 ， R 与 Y 和 y 组 合 的 几 率 也 相 同 ，所 以 四 种 配 子 的 数 量 相 同 。师 ： 杂 种 F 形 成 配 子 后 ， 受 精 时 雌 雄 配 子 是 如 何 随 机 组 合 的 ？ 请 同学 们 思 考 F 的 配 子 结 合 的 方 式 有 多 少 种 ？生：（ 回 答 ： 结 合 方 式 有 16 种 。 ）师 ： 以 上 结 合 方 式 中 ； 共 有 几 种 基 因 型 、 几 种 表 现 型 ？生：（ 回 答 ：

19、 有 九 种 基 因 型 、 四 种 表 现 型 ， 表 现 型 数 量 比 接 近 于9： 3： 3： 1。 ）2.3 对自由组合现象解释的验证测交师 ： 问：什么是测交？这里应是谁和谁杂交？学生回答：让 F1 代和双隐性亲本回交，也就是 F1 代和绿色皱缩豌豆杂交。教师强调：这是理论上推导的预期测交，即是按孟德尔提出的假说，能产生 4 种配子，它们的数目相等，而隐性纯合子只产生一种配子，故测交后代有 4 种表现型。黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=1：1：1：1。请一位同学将上述情况用基因遗传图解表示。2.4 基因自由组合定律的实质位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分

20、裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。2.5 解题思路 ()、先确定显性、隐性具有相对性状的纯合子亲本杂交，子一代杂合子显现的亲本的性状为显性6性状。据“杂合体自交后代出现性状分离” 。新出现的性状为隐性性状。在未知显/隐性关系的情况下，任何亲子代表现型相同的杂交都无法判断显/隐性。()、根据表现型初步确定基因组成()、根据上下代关系进一步确定基因型()、再据比例确定基因型()、多对等位基因一对一对考虑2.6 经典题型2.6.1 鸡的腿有毛腿、光腿，冠有豌豆冠、单冠，两对性状按自由组合定律遗传，现有一只公鸡甲与两只母鸡乙和丙，这三只鸡都是毛

21、腿豌豆冠，用甲与乙、丙分别进行杂交，它们产生的后代性状表现如下：（腿基因用 F、 f 表示，冠用 E、e 表示，性状没有出现的表示不能出现）（1） 甲乙毛腿豌豆冠，光腿豌豆冠（2） 甲丙毛腿豌豆冠，毛腿单冠公鸡甲的基因型是 ，公鸡乙的基因型是 ，公鸡丙的基因型是 。AFFEE BFFEe CFfEe DFfEE2.6.2 父本为 YYRr，母本为 YyRr，则 F1 中不可能出现的基因型是（ ）A、yyrr B、YYRr C、YyRr D、YYrr2.6.3 将白色盘状南瓜与黄色球状南瓜杂交，F1 全是黄色盘状南瓜，两对性状自由组合，F1 自交，产生的 F2 中出现有 30 株白色盘状南瓜，预

22、计 F2 中基7因型为杂合体的株数为（ ）A、120 B、60 C、30 D、1802.6.4 豌豆黄圆 (YyRr) 某“X”杂交，后代表现型黄圆、黄皱 、绿圆 、绿皱比例为： 3：3：1：1,某“X”基因型为：（ ）2.6.5 有一种软骨发育不全的遗传病,两个有这种病的人(其他性状正常)结婚,所生第一个孩子得白化病且软骨发育不全,第二个孩子全部性状正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律，请预测,他们再生一个孩子同时患两病的几率是（ ）A1/16 B1/8 C3/16 D3/8结束语：盂 德 尔 在 完 成 了 对 豌 豆 一 对 相 对 性 状 的 研 究 以 后 ， 没 有

23、满 足 已 经 取 得的 成 绩 ， 而 是 进 一 步 探 索 两 对 相 对 性 状 的 遗 传 规 律 ， 揭 示 出 了 遗 传 的 第 二 个 规 律自 由 组 合 定 律 。 孟德尔通过八年的豌豆实验的研究，成为伟大的遗传学家，我相信同学们今天是桃李芬芳，明天将是祖国的栋梁，通过你们刻苦努力的学习，在不久的将来也将成为伟大的科学家！3 同行点评：在这节生物课中，教师尊重学生的主体地位，重视学生独特情感体验，让学生在教师的组织指导下，进行自主、合作和探究式学习，鼓励学生大胆创新。将多媒体课件和多姿多彩的网络学习资源作为情景创设、既解决了教学的重点和难点，加深学生对教学内容的理解，又有

24、助于学生的发挥学生的想象，培养学生的创新思维能力。本节课重、难点突出，师生融洽，板书设计好，效果好。4 自我反思：这节课的教学设计，笔者除了注意贯彻落实课程标准的教学理念，还把重8点放在注重培养学生的情感态度价值观上。整个教学过程，采取分析图谱、模实验、互相讨论等教学方式，潜移默化地培养学生观察、思考、合作与交流能力和增强学生的创新能力。通过这节课，笔者深深感到：课改后把课堂还给学生是正确的，学生的学习正变得越来越主动、越来越有创造性。让学生领悟到生物学与生活、社会息息相关，从而立志提高自身的生物科学素养！通过本节课的教学，能够以高考为目标，针对同学的实情，能够突出重点，突破难点，加深理解基因

25、自由组合定律的概念、原理、实质及其在实践中的运用，并能够在新的情景中综合运用所学知识解决一系列与有关基因自由组合定律的实际问题。使学生能够明确解题思路，培养学生分析问题、解决问题的能力，从而也培养了学生爱国、爱科学的思想品德。实践证明，这样安排是成功的，通过测试收到了良好的效果。同时也提出了在高考有限的时间内，如何运用基因自由组合定律通过最简便、快速而准确的方法解题，如何应用新课程标准的教学理念更好地使每位同学都能掌握基因自由组合定律，这是今后在教学中进一步探索的问题。参考文献:1张林、施健 激发学生自主学习的策略，素质教育大参考， 2005（2）6372汪忠、刘思山 生物课程标准解读 北京师范大学出版社 20023叶佩珉、赵占良 高中生物必修本 人民教育出版社 2004 年 9 月第 2 版4 教育部编著 全日制普通高级中学教学大纲20025 高中生物第二册教师教学用书 人民教育出版社 2004 年 10 月第 2 版