1、2019 最新蘇教版生物必修2 第二節基因的自由組合定律教案二第二節基因的自由組合規律一、教學目標(1) 孟德爾兩對相對性狀的雜交試驗(2) 兩對相對性狀與兩對等位基因的關系(3) 兩對相對性狀的遺傳實驗 ,F 2 中的性狀分離比例(4) 基因的自由組合定律及其在實踐中的應用二、重難點、重點：1. 重點：(1) 對自由組合現象的解釋。(2) 基因的自由組合定律的實質。(3) 孟德爾獲得成功的原因2. 難點：對自由組合現象的解釋。三、板書設計：( 一 ) 兩對相對性狀的遺傳試驗( 二 ) 對自由組合現象的解釋( 三 ) 對自由組合現象解釋的驗證( 四 ) 基因自由組合定律的實質四、教學過程：導言

2、：孟德爾發現并總結出基因的分離定律,只研究了一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。但任何生物都不是只有一種性狀, 而是具有許多種性狀, 如豌豆在莖的高度上有高莖和矮莖；在種子的顏色上有黃色和綠色；在種子的形狀上有圓粒和皺粒；在花的顏色上有紅色和白色等等。那么, 當兩對或兩對以上的相對性狀同時考慮時, 它們又遵循怎樣的遺傳規律呢 ?孟德爾通過豌豆的兩對相對性狀雜交試驗, 總結出了基因的自由組合定律。( 一 ) 兩對相對性狀的遺傳試驗學生活動 : 閱讀并分析教材。教師列出如下討論題綱:(1) 孟德爾以豌豆的哪兩對相對性狀進行實驗的?(2)F l 代的表現型是什么?說明了什么問題 ?(3)F 2 代

3、的表現型是什么?比值是多少 ?為什么出現了兩種新的性狀 ?(4) 分析每對性狀的遺傳是否遵循基因的分離定律?學生展開熱烈的討論并自由回答, 教師不忙于評判誰對誰錯, 出示掛圖“黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆的雜交試驗”, 對實驗過程和結果進行指導分析:(1) 相對性狀指同一生物同一性狀的不同表現類型, 不能把黃與圓、綠與皺看作相對性狀。(2)F l 代全為黃色圓粒 , 說明黃色對綠色為顯性 , 圓粒對皺粒為顯性。(3)F 2 代有四種表現型: 黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒, 前后代比較發現, 出現了親代不曾有的新性狀 - 黃色皺粒和綠色圓粒 , 這又恰恰是兩親本不同性狀的重新組合類型。這

4、四種表現型比為 9 3 3 l, 恰是 (3 1) 2 的展開 , 表明不同性狀的組合是自由的、隨機的。那么 , 孟德爾是如何解釋這一現象的呢?( 二 ) 對自由組合現象的解釋學生活動 : 閱讀并分析教材。教師列出如下討論題綱:1 / 5(1) 孟德爾研究控制兩對相對性狀的基因是位于一對還是兩對同源染色體上?(2) 孟德爾假設黃色圓粒和綠色皺粒兩純種親本的基因型是什么?推出Fl 代的基因型是什么?(3)F 1 代在產生配子時, 兩對等位基因如何分配到配子中?產生幾種配子類型?(4)F 2 代的基因型和表現型各是什么?數量比為多少 ?學生討論、總結歸納并爭先恐后回答, 教師給予肯定并鼓勵。教師強

5、調 :(1) 黃色圓粒和綠色皺粒這兩對相對性狀是由兩對等位基因控制的, 這兩對等位基因分別位于兩對不同的同源染色體上 , 其中用 Y 表示黃色 ,y 表示綠色； R 表示圓粒 ,r 表示皺粒。因此, 兩親本的基因型分別為： YYRR和 yyrr 。板圖顯示 :它們的配子分別是YR和 yr, 所以 Fl 的基因型為YyRr,Y 對 y 顯性 ,R 對 r 顯性 , 所以 Fl 代全部為黃色圓粒。(2)F 1 代產生配子時,Y 與 y、 R 與 r 要分離 , 孟德爾認為與此同時, 不同對的基因之間可以自由組合 , 也就是 Y 可以與 R 或 r 組合 ,y 也可以與R 或 r 組合。教師使用多媒

6、體課件, 讓學生在動態中理解等位基因的分離和不同對基因之間的組合是彼此獨立的、互不干擾的。所以F1 產生的雌雄配子各有四種, 即 YR、 Yr 、 yR、 yr, 并且它們之間的數量比接近于l 1 1 l 。(3) 受精作用時 , 由于雌雄配子的結合是隨機的。因此, 結合方式有16 種 , 其中基因型有9 種 ,表現型有4 種。學生活動 : 自己推演黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆的雜交試驗分析圖解, 并歸納總結F2 代的基因型和表現型的規律, 由一學生上黑板完成, 結果如下左圖 :師生對 F2 代進行歸納 , 得出這樣的三角規律來。a. 四種表現型出現在各三角形中, 如上右圖 :黃色圓粒 (Y 1

7、) 出現于最大的三角形的三角和三邊上(YYRR、YYRr、 YyRR、 YyRr) ；黃色皺粒 (Y rr) 出現于次大三角形的三個角上(YYrr 、 Yyrr) ；綠色圓粒 (yyR_) 出現于第三大三角形的三個角上(yyRR、 yyRr) ；綠色皺粒 (yyrr)出現于小三角形內(yyrr)。b. 基因型 : 九種基因型中的純合體(YYRR、 YYrr 、 yyRR、 yyrr)與兩對基因的雜合體(YyRr) 各位于一對角線上, 如下左圖 :一對基因的雜合體以純合體對角線為軸而對稱, 見上右圖 :2 / 5c. 九種基因型可作如下規律性的排列 ( 用 F2 中兩對基因組合方式及比率相乘的方

8、法得出如下結果 ), 每種基因型前的系數即為其比例數 , 見下表 :( 三 ) 對自由組合現象解釋的驗證提問 : 什么叫測交 ?學生回答 : 是用 F1 代與親本的隱性類型雜交。目的是測定F1的基因型。請一位學生到黑板上仿照分離定律的測交驗證模式, 寫出測交及其結果的遺傳圖解。教師指導 : 這是根據孟德爾對自由組合現象的解釋。從理論上推導出來的結果, 如果實驗結果與理論推導相符 , 則說明理論是正確的 , 如果實驗結果與理論推導不相符, 則說明這種理論推導是錯誤的 , 實踐才是檢驗真理的惟一標準。學生活動 : 閱讀教材 P31。孟德爾用 F1 作了測交實驗 , 實驗結果完全符合他的預想。證實了

9、他理論推導的正確性。設疑 : 用 F (YyRr) 作母本和父本測交的試驗結1果怎樣呢 ?學生爭先恐后推演 , 教師出示投影 , 比較測交結果 , 師生結論是 : 兩種情況是相同的 , 這說明F 在形成配子時 , 不同對的基因是自由組合的。1( 四 ) 基因自由組合定律的實質教師介紹 : 豌豆體細胞有 7 對同源染色體 , 控制顏色的基因 (Y與 y) 位于第 l 對染色體上 , 控制形狀的基因 (R 與 r) 位于第 7對染色體上。學生活動 : 觀看減數分裂多媒體課件。鞏固在減數分裂過程中, 同源染色體分離的同時 , 非同源染色體自由組合 , 從而理解位于非同源染色體上的非等位基因之間的動態

10、關系, 即非等位基因的分離或組合是互不干擾的。設疑 : 如果在同一對同源染色體上的非等位基因能不能自由組合?學生展開熱烈討論。教師出示投影 , 顯示如圖 :思考 : 在此圖中哪些基因能自由組合學生回答 :YR 與 D 或 d 能自由組合 R 或 r 組合。因為在減數分裂過程中?哪些不能自由組合?為什么 ?,yr與 D 或 d 能自由組合 ,Y 不能與 R 或 r 組合 ,y 不能與 , 同源染色體要分離 , 等位基因也要分離 , 只有非同源染色體上的非等位基因才自由組合。設疑 : 基因的分離定律和自由組合定律有哪些區別和聯系呢?教師出示投影表格, 由學生討論完成。基因的分離定律和自由組合定律的

11、比較項目 規律分離定律自由組合定律3 / 5研究的相對性狀一對兩對或兩對以上等位基因數量及在一對等位基因位于一對同源兩對 ( 或兩對以上 ) 等位基因分別染色體上的位置染色體上位于不同的同源染色體上細胞學基礎減數第一次分裂中同源染色減數第一次分裂中非同源染色體體分離自由組合遺傳實質等位基因隨同源染色體的分非同源染色體上的非等位基因自開而分離由組合分離定律是自由組合定律的基礎( 減數分裂中 , 同源染色體上的每聯系對等位基因都要按分離定律發生分離 , 而非同源染色體上的非等位基因 , 則發生自由組合 ) 。基因自由組合定律在實踐中的應用學生閱讀課本教師敘述：一指導雜交育種：可根據需要, 把具有不

12、同優良性狀的兩個親本的優良性狀組合到一起,原理：通過基因重組, 培育具有多個優良性狀的新品種, 如小麥矮桿、不抗病高桿、抗病矮桿抗病新品種（純合體）二提供遺傳病的預測和診斷的理論依據：人們可根據基因的自由組合定律分析家系中兩種或兩種以上遺傳病后代發病的概率。原理：根據基因的自由組合定律來分析家系中兩種遺傳病同時發病的情況, 并且推斷出后代的基因型和表現型以及它們出現的概率, 為遺傳病的預測和診斷提供理論依據三解題過程：1、怎樣理解基因分離定律？答：基因分離定律是關于等位基因的遺傳定律。要理解掌握基因分離定律, 必須要搞懂下面關于等位基因的五個要點：存在：存在于雜合子的所有體細胞中。位置：位于一

13、對同源染色體的同一位置上。特點：能控制一對相對性狀, 具有一定的獨立性。分離的時間：減數分裂的第一次分裂的后期。遺傳行為（基因分離定律的中心內容）：隨同源染色體的分開而分離, 分別進入兩個配子中, 獨立地隨配子遺傳給后代。2基因分離定律與基因自由組合定律有什么關系？答：基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進行減數分裂形成配子的過程中, 同源染色體上的等位基因彼此分離, 同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。從實質中可知 , “非同源染色體上的非等位基因自由組合”的前提是“同源染色體上的等位基因彼此分離”。因此基因的分離定律是基因自由組合定律的基

14、礎。3顯、隱性性狀的判斷判斷相對性狀中的顯、隱性性狀的方法主要有下兩種：根據顯、隱性性狀的概念來判斷。具有相對性狀的親本雜交, 若子一代只顯現親本的一個性狀 , 則子一代所顯現出來的那個性狀為顯性性狀 , 未顯現出來的性狀為隱性性狀。例題：下表是大豆的花色四個組合的遺傳實驗結果。根據哪個組合能判斷出顯性的花色類型？組合親本表現型F1 的表現型和植株數目紫花白花一紫花白花405411二紫花白花8070三紫花紫花12404134 / 5四紫花植株自交1245417具有相對性狀的親本組合只有組一和組二, 組一子一代有二種表現型, 不符合上述條件；組二子一代只顯現親本的一個性狀, 因此由組二可判斷紫花

15、為顯性性狀, 白花為隱性性狀。根據性狀分離的現象來判斷。兩親本表現同一性狀, 子一代中出現了性狀分離的現象,則親本所表現的性狀為顯性性狀, 子一代新出現的那個性狀為隱性性狀；如上例題中的“組三”就是這種情況。或某親本自交, 子一代出現了性狀分離的現象,則這一親本所表現的性狀為顯性性狀 , 子一代新出現的那個性狀為隱性性狀；如上例題中的組四。4解答與基因自由組合定律有關題的一種方法分枝法有關基因自由組合定律的遺傳應用題常涉及兩對、三對或更多對的等位基因, 在分析時 ,可先考慮一對等位基因的遺傳情況, 然后把各對等位基因的遺傳情況根據乘法原理組合起來。例：圖 22 1 為白化病（ Aa）和色盲（

16、B b）兩種遺傳病的家族系譜圖。如8 與 11結婚, 生育一個既是色盲又是白化病孩子的概率為。正常男女12色盲男5634白化病女891011兩種病女78 為白化病患者 , 因此她的基因型為aa； 11先求生一個白化病孩子的概率。由圖可知圖 22 1的姐姐為白化病患者, 推出他的雙親基因型都為Aa, 因此 11 基因型為 Aa 的概率是 2/3 ；由此可知 , 8 與 11 結婚生一個白化病孩子的概率為2/3 1/2=1/3 。再求生一個色盲孩子的概率。8 的哥哥為色盲 , 則她的母親為色盲基因的攜帶者, 8 的基因型為XBXB或 XBXb, 是 XBXb 的概率為1/2 ； 11 的基因型為XBY； 8 與 11 結婚生一個色盲孩子的概率為1/2 1/4=1/8 。最后求生一個既是色盲又是白化病孩子的概率。生一個既是色盲又是白化病孩子的概率為 1/8 1/3=1/24 。5、應用分離定律解決自由組合問題思路：將自由組合問題轉化為若干個分離問題。某個體產生配子的類型數等于各對基因單獨形成的配子種類數的乘積；子代基因型或表現型種類數=各對基因單獨自交時產生的基因型或表現型種類數的乘積；子代中個別基因型或表現型所占比例等于該個別基因型或表現型中各對基因型或表