课件25张PPT。
自由组合规律试验温故知新圆粒 皱粒圆粒 圆粒 皱粒 13:绿色 黄色 绿色黄色 黄色 13:P F1F2(1)两对相对性状中的显性性状分别是 ,
区分显隐性的依据是
(2)F2出现性状分离的根本原因是F1表现出来的亲本性状即显性等位基因分离 种子颜色种子形状PF1F2两对相对性状的杂交试验 学生活动一
小组讨论后在题板上写出:
亲本杂交产生F1的遗传图解
PF1F1P配子两对相对性状的杂交试验 学生活动二
依据假说,小组讨论后用染色体在题板上摆出:
F1产生配子的类型
提示:1.配子是通过减数分裂产生的。
2.减数分裂过程中,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。YYRRYyRRYYRrYyRrYyRRYyRryyRryyRR♀配子 ♂配子 F1两对相对性状的杂交试验F1F2P9313:::YYRRyyrrYyRrY_R_ yyR_ Y_rr yyrr
学生活动三
小组讨论后得出结论:
要想证明假说是否正确,关键是证明什么?
YyRrF1
学生活动四
小组讨论后在题板上写出:
测交的遗传图解
亲代YyRryyrrYyRryrYR配子两对相对性状的测交实验yRyrYr子代基因型子代表现型yyRrYyrryyrr黄圆绿圆黄皱绿皱1 : 1 : 1 : 1表现型比例
学生活动五
参考教材43页- 44页内容,小组讨论后总结出:
基因自由组合规律实质
基因自由组合规律的实质是: F1减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 特别提醒:
1.基因自由组合规律发生在 _________________期.
2.参与自由组合的基因位于_______染色体上的 基因.减数第一次分裂后非同源非等位
实验
现象
假说
推论
验证
理论
假
说
演
绎
法两对相对性状
的杂交实验对自由组合
现象的解释设计测交实验测交实验自由组合规律基因的自由组合规律的实质是: F1 分裂形成配子时,等位基因随着 的分开而分离, 染色体上的______
基因自由组合。减数同源染色体非同源非等位练一练: 孟德尔两对相对性状的杂交试验中,F2的表现型中:(5)F2纯合的个体占总数的 。6/169/164/167/161/16练一练: 基因型为AaBb的杂合子与隐性纯合子测交,后代出现亲本以外的其他基因型的个体数占总数的 。1/2作业:1.课后练习
2.思考基因自由组合的意义谢谢大家YRyRyrYrYRyrYryR(1:1:1:1)(1:1:1:1)F2纯合体 F1♀配子 ♂配子温故知新圆粒 皱粒圆粒 圆粒 皱粒 13:绿色 黄色 绿色黄色 黄色 13:P F1F2(1)两对相对性状中的显性性状分别是 ,
区分显隐性的依据是
(2)F2出现性状分离的根本原因是种子颜色种子形状F1P配子两对相对性状的杂交试验自由组合规律试验教学设计
内容简析
基因自由组合规律是继基因分离规律的第二大遗传学规律,既以本单元第一章基因分离规律为基础,又是对基因分离规律的发展。在内容上着重阐明了基因自由组合规律的机制和实质;在方法上侧重于假说演绎科学方法的应用。学习这一规律不仅有助于学生进一步理解第一单元减数分裂过程中染色体变化的作用,为学习第二节自由组合规律在实践中应用奠定理论基础,而且为理解第四单元生物进化的内因和生物多样性的形成做了知识铺垫,起到了承前启后的作用。
《课程标准》 中阐述“遗传与进化”模块的课程理念是:有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。本节课是“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”理念的最好体现之一。
目标定位
《课程标准》中对本节课的具体内容标准要求:阐明基因的自由组合规律。“阐明”是一个知识性目标动词,属于理解水平。在此节之前学生已经学习了减数分裂和基因分离规律,为学习自由组合规律奠定了基础。根据《课程标准》和学情分析为此确定以下教学目标:
一、知识目标
1.通过收集、整理基因间自由组合的信息,与减数分裂、基因分离规律等知识建立联系;
2.解释自由组合现象,推断自由组合规律的结果,理解基因自由组合规律的实质;
3.区分自由组合规律与分离规律的异同,把握它们的内在逻辑联系。
二、能力目标
1.通过孟德尔两对相对性状的杂交试验具体事例,领悟假说演绎的科学方法。
2.根据实验现象,按照“发现问题-提出假说-验证假说-得出结论”的思路,尝试进行杂交、测交等遗传试验的设计,归纳出基因的自由组合规律。实现从感性到理性,从具体到抽象的能力提升。
3.通过本节课的学习,继续培养运用已知得出未知、发现问题和解决问题的能力。
三、情感目标
1.通过自由组合规律的演绎推理,体会科学研究的严谨性和逻辑性。
2.循着科学探究的一般方法,体会科学家探究发现的艰辛以及获得成功后的喜悦,激发探索问题的兴趣。
3.通过同学之间、小组之间的合作探究,培养团队精神和合作意识。
由于我们是按照孟德尔发现遗传规律的顺序,从现象到规律进行教学。首先要解决的问题就是“探究性状间自由组合的机制”,进而从本质上解释“自由组合规律的实质”。因此确定本节课的教学重点为:
探究性状间自由组合的机制;自由组合规律的实质。
性状的重组归根结底是基因重组导致的。虽然前面学习的减数分裂与基因分离规律能为此提供一定的基础,但如何把看得见的具体性状与看不见的抽象基因结合起来?控制两对相对性状的基因在减数分裂第一次分裂后期怎样组合导致后代性状的重组?为什么用测交实验可以验证孟德尔对自由组合现象的解释是正确的?对于学生来讲有一定的障碍, 因此确定本节课的教学难点为:
自由组合规律的实质;为什么用测交实验可以验证孟德尔对自由组合现象的解释是正确的?
方法阐释
本节课是在学习了基因分离规律之后呈现的。通过对基因分离定律的学习,学生初步了解了孟德尔的研究材料、方法和步骤,对“假说演绎”有了一定的认识,同时也明确了减数分裂过程中染色体的行为变化是分离规律的细胞学基础,为学习本节课奠定了基础。教学中以训练为主线,通过应用假说演绎的科学方法,作出提出假说,演绎验证假说,自然得出基因自由组合的实质,体会假说演绎方法的重要作用。具体的探究过程应遵循学生的认知规律,首先在两对相对性状的实验中,通过讨论发现问题,确立探究课题;接着小组进行分析、讨论、交流,形成假说;然后设计实验验证假说,最后形成结论。教师作为普通的参与者,进行合理的引导、评价和鼓励,以培养学生的自主意识和合作精神,真正成为课堂的主体。虽然孟德尔研究自由组合规律的材料、方法和步骤都没有变,但研究的性状从一对增加到两对,无论配子产生种类,还是对配子组合形成后代基因型及表现型的推导分析都增加了难度,加之这一系列过程是看不见摸不着的,本课例的教学难度不小。基于以上分析,为了完成教学目标,突出重点、突破难点,我采取以下教学方法:
直观教学法(通过多媒体和自制减数分裂模型教具展示,变抽象为具体、变微观为宏观);
引导发现法(利用旧有知识复习、重组,消除学生的畏难情绪并发现新的问题所在);
探究教学法(通过设计一系列阶梯式问题,引导学生通过“发现问题-提出假说-验证假说-得出结论”,同时体验合作学习的快乐);
习题巩固法(习题训练可以及时反馈学生对知识的掌握情况,以便教师及时调整教学策略)。
同时对学生进行学法指导:
观察法,讨论法,探究学习法,习题训练法(通过引导学生观察,培养学生自学能力和总结归纳的能力,配以讨论法和探究学习法,锻炼学生的团结协作能力,在掌握知识的同时,实现能力和情感目标)。
教学流程
环节一 温故知新,发现问题
利用我们已经学习的孟德尔基因分离定律,回答大屏幕上的问题:
如果把以上两对相对性状合在一起研究,又会出现什么现象呢?我们一起来重温孟德尔的两对相对性状的遗传学试验,引导学生观察后提出新的问题并引出本课课题。
发现问题:两对相对性状在F2代中出现了性状的重新组合,性状是怎么样重组的?
【设计意图】利用旧有知识导入新课,由简单到复杂,实现知识的迁移,既起到了复习巩固的作用,又培养了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。
环节二 提出假说,解释现象
探究活动1:
请学生按照孟德尔在研究一对相对性状的遗传试验时,所运用的研究方法 “发现问题-提出假说-验证假说-得出结论”,通过小组讨论,提出假说并解释两对相对性状的杂交实验和前面发现的自由组合现象。
可以在探究F1形成配子时,实时通过小资料的形式给学生以相关内容的提示。
探究活动2
分组用自制减数分裂模型、磁性黑板,模拟减数分裂过程中染色体的行为变化,特别是减数分裂第一次分裂后期非同源染色体自由组合的各种情况。选出小组代表板演正确的组合方式,随后确定F1能产生比例相同的四种配子。
探究活动3
通过棋盘法得出受精后F2代的基因型和表现型。
【设计意图】提示学生根据基因分离规律中学到的“假说演绎法”,很容易的就会通过小组讨论以及合作探究做出假设,并根据假设用遗传学图解描绘出实验步骤。探究F1形成配子时,实时通过小资料的形式给学生以相关内容的提示;用自制减数分裂模型、磁性黑板,模拟减数分裂过程中染色体的行为变化,特别是减数分裂第一次分裂后期非同源染色体自由组合的各种情况;以上变抽象为具体,变微观为直观的做法,化解难度,突破难点,突出重点,可以让学生形象生动地理解自由组合的机制。同时为探究自由组合规律的实质打下基础。
环节三 验证假说,归纳总结
我们重现的孟德尔对性状重组现象的解释是否正确?还需要通过相关实验进行验证。
探究活动4:
请同学们讨论要想证明孟德尔对自由组合现象的解释是否正确,关键是要证明什么?
关键是要证明F1的基因型是YyRr。
为什么只要证明F1的基因型是YyRr,就可以说明孟德尔对自由组合现象的解释是正确的?
探究活动5:
设计实验证明F1的基因型。
通过基因分离定律的学习,学生很容易想到测交实验可以证明F1的基因型。根据遗传学图解可以清楚地看到只要子代有四种表现型,比值是1:1:1:1,就可以证明F1的基因型是YyRr;只要F1的基因型是YyRr经过减数分裂基因的重组就可以产生比例相同的四种配子,受精后F2会出现9种基因型,4种表现型,出现性状重组。
孟德尔就是这样证明的。
在此基础上让学生通过讨论总结出自由组合定律的实质。
探究活动6:
探究自由组合定律的实质。
F1减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【设计意图】任务设置在学生“最近发展区内”可以引发学生积极思维,使学生根据新的学习任务主动提取已有知识。通过讨论要想证明孟德尔对自由组合现象的解释是否正确,、关键是要证明F1是杂合体。更要让学生弄清为什么只要证明F1的基因型,就可以说明孟德尔对自由组合现象的解释是正确的。有助于探究自由组合规律实质。这也是本节课所要解决的另一个重难点所在。通过测交实验和减数分裂模型,学生便可以在具体、直观的问题中观察、体验,形成对自由组现象实质的认识。从而由感性上升到理性,从具体上升到抽象。
环节四 归纳总结,提高升华
知识方面:自由组合规律的实质,
方法方面:假说演绎,构建模型的科学方法,
情感方面: 坚持不懈,合作探究。
【设计意图】明确本节的学习目的,提高归纳总结能力,。
环节五 巩固练习,应用新知
1.孟德尔两对相对性状的杂交试验中,F2的表现型中:
(1)双显性性状的个体占总数的
(2)单显性性状的个体占总数的 ;
(3)双隐性性状的个体占总数的 ;
(4)与F1性状不同的个体占总数的 ;
(5)纯合的个体占总数的 。
2. 基因型为AaBb的杂合子与隐性纯合子测交,后代出现的亲本以外的其他基因型的个体数占总数的 。
【设计意图】练习是由自由组合规律实验改编而成,以增加思维梯度,让学生在掌握实验过程的同时,领悟两对相对性状杂交试验的内在规律,领悟基因自由组合规律的实质,为学习“自由组合规律在实践中应用”一节奠定基础,达到学以致用的目的。
环节六 布置作业
课后练习
思考基因自由组合的意义。
【设计意图】巩固深化,进一步培养自主探究能力。
教有所思
自由组合规律试验一节一直是遗传与进化模块中非常重要的内容之一。从事生物教学以来,很长一段时间觉得这部分内容多,教起来、学起来都比较繁琐。所以每一轮次教到这部分内容都从心底里想尝试一种简单的教学,把复杂的问题简单化,让教学变得轻松,让学生学得快乐。经过几个轮次的改动,通过上面的教学设计呈现给大家。
要想把复杂的问题简单化,我认为首先需要从学生已经熟悉的知识入手,所以教学伊始是从一对相对性状实验入手,从分离定律入手。在复习了旧有知识的基础上,而后把这两个实验合在一起变成了两对相对性状杂交试验,循序渐进。而不是一开始就呈现两对相对性状杂交试验,其次采用多媒体、小资料、减数分裂模型适时地帮助学生解决探究过程中遇到的麻烦,使他们及时尝到探究的成功和喜悦,可以激发学习兴趣,达到良性循环。第三所有的教学过程都是通过任务驱动模式,变复杂为简单,通过学生的小组合作探究完成。这样的处理方式,经过教学实践的检验,效果还是不错的。
教学中还发现,由于学习此节之前学生已经了解了孟德尔的研究方法,特别是在学习基因分离定律时已经应用,教师在教授自由组合规律时就照办套,不做任何解释。学生只知道测交实验可以用来验证假说是否正确,但对为什么用测交实验可以验证孟德尔对自由组合现象的解释不理解,从而不能深入理解自由组合规律的实质。也为以后自由组合规律的应用留下隐患。也许有的教师在讲基因分离定律时就没有讲清测交的作用。所以我在本节课中专门设计了一个环节来解决这一问题。
科学方法的渗透、情感态度价值观的养成不是一朝一夕的事,只有教师贯穿在日常教学的始终才能真正达成这两个目标。
评测练习
1、豌豆的纯合黄色圆粒与绿色皱粒杂交,F2中黄色皱粒有360株,那么绿色皱粒约有( )
A.360株 B.120株 C.90株 D.40株
2、一个精原细胞有两对等位基因(AaBb),它们分别位于两对同源染色体上,经过减数分裂,形成的精子种类和数量各是( )
A.2、4 B.4、8 C.2、8 D.4、4
3、按基因自由组合规律,具两对相对性状的纯合体杂交,F1自交得到F2,F2个体中双隐性的个体数是( )
A.1/16 B.3/16 C.4/16 D.6/16
4、在孟德尔两对相对性状的杂交实验里,F1与双隐性个体测交后代表现型比例是( )
A.9∶3∶3∶1 B.1∶2∶1 C.1∶1∶1∶1 D.3∶1
5、假如水稻的高秆(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,用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高秆品种(易倒伏)杂交,F2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例为( )
A.ddRR,1/8 B.ddRr,1/16 C.ddRR,1/16和ddRr,1/8 D.DDRr,1/16和DdRR,1/8
6、基因型为YyRr的个体与YyRR的个体杂交,按自由组合定律遗传时,子代基因型有( )
A.2种 B.4种 C.6种 D.8种
7、两对基因(A-a和B-b)位于非同源染色体上,基因型为AaBb的植株自交,产生的后代中与亲本表现型相同的纯合子的概率是( )
A.3/4 B.1/4 C.3/16 D.1/16
8、一杂交后代表现型有4种,比例为3:3:1:1,这种杂交组合为( )
A.Ddtt×ddtt B.DDTt×ddTt C.Ddtt×DdTt D.DDTt×DdTt
9、黄色(Y)圆滑(R)豌豆与绿色(y)皱粒(r)豌豆杂交得到后代:黄圆70, 黄皱75,绿圆73,绿皱71,这两个亲本的基因型是( )
A.YyRr×yyrr B.YYRr×YYRr C.YyRr×YyRr D.YYRR×yyrr
10、具有两对相对性状的杂合体杂交,其后代只有一种表现型,亲本的基因型为( )
A. AaBb×aaBb B.Aabb×aaBb C.AaBB×AABb D.AABb×aaBb
11、白色盘状与黄色球状南瓜杂交,F1全是白色盘状南瓜,F1自交得F2杂合白色球状南瓜有4000株,问纯合黄色盘状南瓜有( )
A.4000株 B.3000株 C.2000株 D.1000株
12、下列哪个组合是纯合体和杂合体的组合( )
A.AA和BB B.AABB和AACC C.AABB和AaBb D.AABb和AaBB
13、一株基因型为AaBb的小麦(这两对等位基因独立遗传)自交,它们的后代可出现的基因型种类有( )
A.2种 B.4种 C.9种 D.16种
14、豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由基因A、a控制,形状圆粒和皱粒分别由基因B、b控制。某一科技小组在进行遗传学实验中,用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代有4种表现型,对每对相对性状作出统计分析,结果如图:
(1)每对相对性状的遗传符合 定律。
(2)亲代基因型为:黄色圆粒 ;绿色圆粒 。
(3)在杂交后代中非亲本类型组合占 。
(4)在杂交后代中,基因型为AaBb的个体占 。