“基因的自由组合定律”教学设计

减小字体 增大字体 作者:胡红彬  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2010-03-01 09:58:26

  1 教学目标
  
  1.1 知识目标
  说出孟德尔两对相对性状的遗传实验过程及结果;解释自由组合现象的原因;尝试探究基因自由组合定律的实质。
  
  1.2 能力目标
  说明配子形成与减数分裂的联系,形成知识迁移的能力;探讨两对相对性状的遗传规律,训练推理判断的能力,培养探究意识和分析问题、解决问题的能力。
  
  1.3 情感、态度与价值观目标
  阐述从基因的分离定律到基因的自由组合定律的发现过程,树立辩证唯物主义认识论的思想;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 教学重点
  
  解释自由组合现象的原因;探究基因自由组合定律的实质。
  
  3 教学难点
  
  解释自由组合现象的原因。 

 4 内容分析
  
  本节内容与前后章节的相关知识有着密切的联系,减数分裂和有性生殖是基因自由组合的细胞学基础;基因的分离则是基因自由组合的前提;基因的自由组合是生物变异的重要来源,是生物进化的内因和基础。因此对基因自由组合实质的理解和掌握非常重要。
  
  5 教学设计思路
  
  本节内容的教学,一般按照教材的顺序,从现象到本质进行讲授。本教学设计与传统方法不同,先从理论上进行推理,再利用实验进行验证,最后得出结论。
  教学时,教师引导学生开展讨论,探究规律,体会孟德尔科学的研究方法,目的是使学生了解任何一项科学成果的获得,不仅要付出艰辛的劳动,还要有正确的方法,从而有利于培养学生严谨求实的科学态度和持之以恒、坚韧不拔的探索精神。
  
  6 教学过程
  
  6.1 课堂导入
  教师屏幕展示孟德尔一对相对性状的杂交实验过程,然后提问:F2代性状分离的原因。
  生答:F2代性状分离的原因是F1产生配子时等位基因发生了分离。
  师问:基因分离定律的实质是什么?
  生答:控制相对性状的等位基因在减数分裂形成配子时,随同源染色体的分离而分离。 

 教师在黑板上图示等位基因A、a随同源染色体(1和2)分离的过程(图1)。
  
  6.2 新知学习
  (1)画细胞图像,观察基因自由组合。
  师:如果精原细胞中再有一对等位基因B、b位于另一对同源染色体上,那么减数分裂后会产生几种类型的精子呢?请同学们应用遗传的细胞学原理,即减数分裂的知识,分小组讨论并画出精子形成过程。并标出基因随染色体活动的情况。
  然后教师请一位学生在黑板上已有图中画出B、b基因的分离状况。
  经学生相互补充,在黑板上呈现出两种情况、四种基因型的精子(图2)。由学生总结:从图中看出,减数分裂形成配子时,同源染色体要分开,等位基因随之分离,而非同源染色体在配子形成过程中可以自由组合。位于这些染色体上的非等位基因也随之自由组合,产生4种类型且数量相等的配子。
  (2)写遗传图解,推导性状自由组合。
  教师:我们知道,相对性状是受等位基因控制的,如果Aa控制一对相对性状,Bb控制另一对相对性状,那么这两对非等位基因同时传递,在杂交后代中会出现怎样的现象呢?
  教师请学生以四人小组的形式对问题进行讨论探究,并尝试画出遗传图解。并提示:
  (1)两个亲本的基因型如何表示?
  (2)两个亲本产生配子的情况如何?F1的基因型是什么?
  (3)结合黑板上减数分裂的图示,考虑F1形成的配子种类和比例,用棋盘格法写出雌雄配子随机结合的多种方式
  (4)统计棋盘格中的F2代共有几种基因型、几种表现型?
  学生交流并展示所写的遗传图解。
  教师:(屏幕展示孟德尔两对性状杂交实验的结果)孟德尔统计出F2的556粒种子中,有黄色圆粒的315粒、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,这与同学们的推理是完全一致的。
  然而在19世纪60年代,人们还没有提出基因的概念,也不了解染色体的结构,更不了解基因和染色体的位置关系,那么孟德尔是如何解释这一现象的呢?
  学生(看完本节教材内容后回答):孟德尔科学地设计了实验的程序,通过观察现象,统计结果;提出基因自由组合的假说;设计测交实验进行验证最后得出结论,提出基因自由组合定律。
  (3)总结提升。
  教师提问:两对相对性状之间的自由组合产生了两种新的性状,这是基因自由组合的结果,这一过程是否符合基因分离定律呢?
  提示:从一对性状(粒色、粒形)入手。
  粒色:黄色:315+101=416;绿色:108+32=140。黄色:绿色≈3:1。
  粒形:圆粒:315+108=423;皱粒:101+32=133。圆粒:皱粒≈3:1。
  师生共同得出结论:每一对等位基因的传递仍然遵循分离定律,分离定律是自由组合定律的基础,自由组合定律是分离定律的延伸。两对性状在共同的遗传过程中相对性状的分离和不同性状之间的自由组合是互不干扰,各自独立的。正是由于每一对性状的分离是随机的、独立的,两对性状在遗传的过程中则必然会发生随机组合。

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