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1、高一生物基因的自由组合定律教案教学目标1知识目标：（1）理解孟德尔对相对性状遗传试验的试验过程、试验结果及遗传图解。（2）理解对自由组合现象解释的验证测交试验及遗传图解。（3）理解自由组合定律的实质并灵活应用。（4）知道孟德尔获得成功的原因。2能力目标（1）通过配子形成与减数分裂的联系，培养学生的知识迁移能力。（2）通过自由组合规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和技巧。（3）使学生能够运用棋盘式方格和分枝法写遗传图解、计算基因型和表现型出现的概率。3情感目标（1）通过讲述孟德尔豌豆杂交试验所揭示的基因自由组合定律，对学生进行辩证唯物论的实践观的教育。（2
2、）从基因的分离定律到基因的自由组合定律的发现过程，进行辩证唯物主义认识论的教育。（3）通过基因的自由组合定律在实践中的应用，使学生认识到生物界的一切活动受客观规律的支配，人们认识这些规律，就可以利用这些规律为人类服务。（4）通过对孟德尔获得成功的原因的总结，培养学生严谨求实的科学态度和坚韧不拔、持之以恒的探索精神。教学建议关于“自由组合定律与减数分裂的关系”的分析自由组合定律研究的是减数分裂过程中，分别位于不同对同源染色体的两对或两对以上的等位基因，按照分离定律分离时，不同对的等位基因在形成配子过程中独立分配到配子中去，每个配子里的非等位基因又自由组合。也就是说，一对等位基因与另一对等位基因的
3、分配和组合是互不干扰、各自独立的。如，杂交种有两对位于不同对同源染色体上的等位基因，就能产生四种类型的配子。这是因为含有这两对等位基因的两对同源染色体，在减数分裂的第一次分裂的中期，染色体在赤道极部位的排列有两种可能性（如下图所示），这样，就会得到下列四种配子： 、 、 ，它们之间的数量比是 。但对于一个初级精母细胞进行减数分裂时，只能采用其中的一种排列方式，这样只能产生两种类型的配子。基因的分离定律与自由组合定律的区别与联系两对相对性状杂交实验中的有关规律1如豌豆的黄与绿、圆与皱这两对相对性状由两对等位基因控制，并且这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。2 为“双杂合”个体、基因型是YyR
4、r，表现型为黄圆。注意与纯合黄圆的区别。3 在减数分裂产生配子时，根据前述分离规律可知：等位基因一定分离，非等位基因（指位于非同源染色体上的基因）自由组合；这是自由组合规律最基本最实质的问题，可以形成雌雄配子各4种：YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1。4 中表现型有四种。除两种亲本类型（黄圆和绿皱）外，还有两种重组类型（黄皱和绿圆），在这些个体中，“双显性”个体（即两个性状均为显性性状，如黄圆）占9/16；“单显性”个体（即一个性状是显性性状，一个性状是隐性性状的个体）有两种表现型（黄皱，绿圆），各占3/16；“双隐性”个体（即两个性状均为隐性性状的个体，如绿皱）占1/16，它们之间的比例
5、就是9:3:3:1。5 有16种组合方式，9种基因型。6若单考虑一对相对性状， 中仍符合分离规律。如粒形的圆滑：皱缩=（315+108）：（101+32）3：1。7 中每种表现型中各有一份纯合体。9/16的“双显性”中有1/9的纯合体（YYRR），“单显性”的两种表现型中各有1/3的纯合体（YYrr和yyRR），“双隐性”中100%的纯合体。每种表现型的纯合体各占总 的1/16。8 中各性状和基因型分布如下表了解弄清该分布规律图，有利于学生对各表现型在 中所占的比例有清晰的认识，对各表现型的基因型组成有准确的了解，尤其对各表现型中的纯合体所占比例一目了然，有助于以后遗传题的分析计算，因为万变不
6、离其宗。9几种辅助的计算公式：a各基因型个体产生的配子种类= （n表示该基因型中等位基因对数）如YYRR中没有等位基因，即产生的配子种类= =1（种），又如： 中有两对等位基因，即产生的配子种类= =4（种）。 b两亲本杂交后代的组合方式=甲亲本产生的配子种类数乙亲本产生的配子种类数。如： ，前者产生4种配子、后者产生2种配子，其后代的组合方式有42=8（种）。 c子代基因型种类= （n表示等位基因对数，该公式仅限于自交后代）。如 ，后代基因型有 ，即 种。d子代表现型的比例= ，（n表示等位基因对数，限于 自交后代）。如 两个体的后代表现型比例为： 10杂交中包括的基因对数与基因型和表现型的
7、关系11推测个体基因型的思路有这样一道题：已知豌豆的黄粒（Y）对绿粒（y）是显性，圆粒（R）对皱粒们为显性，现有A、B两种豌豆，A为黄圆，B为黄皱，二者杂交的后代有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱四种表现型，请写出A、B的基因型。第一步：先弄清显隐性关系，已知黄，圆为显性性状。第二步：根据显性性状至少有一个显性基因，隐性性状一定是一对隐性基因，写出已知的所含基因。A已知是黄圆，至少含有一个Y和一个R，将另一个未知的留下空位，如Y_R_。B是黄皱，至少含一个Y，皱是隐性性状应是rr，故B为Y_rr。第三步：根据子代每对基因分别来自双亲，亲代每对基因不可能传给一个子代的原则，从后代中的隐性性状入手来分析：后
8、代中有绿粒出现，一定是两个yy，应来自双亲，故A亲本中含有y。B亲本中也含有y，将A，B的空位处填入y；再分析后代中的粒形，后代中有皱粒出现，说明A、B两亲代中均含有r，将A的另一空位处填上r，最后即成为：A是YyRr、B是Yyrr。自由组合定律中常用的解题方法1推测基因型常用的方法首先将两个相对性状分解为两个一对相对性状，从而化难为易。然后再根据后代不同表现型的比例来推论。举例说明：豌豆子叶的黄色（ ）对绿色（ ）是显性，圆粒（ ）对皱粒（ ）为显性。下表是4种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。请在表格内填写亲代的基因型。亲 代子代的表现型及其数量基因型表现型黄色圆粒黄色皱粒绿色
9、圆粒绿色皱粒 黄皱绿皱034036 黄圆绿皱16171415 黄圆绿圆217206 绿圆绿圆004314 黄皱绿圆15161817例如组合，先考虑黄绿这对性状，黄：绿=（21+7）：（20+6）1：1，可推断此组合两个亲本的基因组合必为 ，再考虑圆皱这对性状，圆：皱=（21+20）：（7+6）3：1，可推断此组合两个亲本的基因组合必为 。综合考虑两对性状，则两个亲本的基因型应为 和 。2关于正推题型和逆推题型的解法（1）正推类型：推两代可用“棋盘法”来解，关键是写对配子，并按一定顺序写， 在十六格的基因型和表现分布就很有规律。如下图所示。 的四种表现型 A_B_：在 的各角和边上；A_bb_：
10、在 的各角上；aaB_：在 的各角上；aabb：在 内。 中的纯合体和杂合体各在对角线上。推一代用“简捷法”，分离定律一对一对分别来解，最后加以组合。例如黄色圆粒 （ ）与绿色皱粒杂交，后代基因型、表现型的种类、比例是怎样的?按照交配组合的六种方式， ，有三种基因型和两种表现型； ，有两种基因型和表现型；两对相对性状自由组合，后代应有六种基因型和四种表现型，后代基因型的数量比是各相对性状基因型比值的积，后代表现型的数量是各相对性状比值的积。即： 后代基因型种类=32=6种后代基因型比值= 后代表现型种类= 4种后代表现型比值= 具体推导过程如下：（2）逆推类型：用“分组分析法”来解。例1番茄紫
11、茎A对绿茎a是显性，缺刻叶B对马铃薯叶b是显性。让紫茎缺刻叶亲本与绿茎缺刻叶亲本杂交，后代植株数是：紫缺321，紫马101，绿缺310，绿马107。如两对基因自由组合，间双亲的基因型是什么?先根据题意写出亲本的己知基因型：A_B_aaB_。然后根据后代表现型及植株数量推导出亲本的完整基因型。先分析紫茎与绿茎这一对相对性状的遗传，因为后代中紫茎：绿茎=（321+101）：（310+107）1:1，属杂交类型，故亲本基因型为 ，填入上式；再分析缺刻叶与马铃薯叶这对相对性状的遗传。缺刻叶：马铃薯叶=（321+310）+（101+107）3:1，所以双亲必为杂合体即 。综上而知双亲的基因型为 （此题用
12、隐性纯合体突破法更省事）。为了准确起见，最好自我验证一下， 性状分离比1:l， 位性状分离比3:1，展开正好是3:1:3:1，与杂交结果相符，验证无误。例2 人类的白化病受隐性基因 （a）控制，并指受显性基因 （B）控制，两对性状独立遗传。有一对夫妇，男方为并指，女方正常，他们有一个患白化病的孩子。求：这一家三口人的基因型。这对夫妇再生一个孩子两种病兼发的概率是多么?白化病 （受隐性基因控制）的遗传：父、母均不患白化病，孩子患白化病，表明父、母各含有一个正常基因（A）和一个致病基（a）。父： ；母： ；孩子： 。并指 （受显性基因控制）的遗传：父并指，母不并指，孩子也不并指，表明父方只含一个致
13、病基因 （B），母方含有两个正常基因 （bb）。父：Bb；母: bb；孩子：bb。这一家三口人的基因型是：父 ；母 ；孩子 。白化和并指这两对性状独立遗传，自由组合，两病兼发的概率应该是两种病概率的积。这对夫妇再生一个孩子，两种病兼发的概率=1/41/2=1/8教学设计方案二 基因的自由组合定律【教学重点、难点、疑点及解决办法】一教学重点及解决办法1教学重点（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解决方法（1）强调两对等位基因分别位于两对同源染色体上， 在减数分裂过程中，由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合，产生四种类型的配子。（2）通过染
14、色体上标有有关基因的减数分裂图解，强调非同源染色体的非等位基因的自由组合。（3）画有关基因的细胞图。（4）做运用自由组合定律的有关习题。（5）通过正反实例来说明孟德尔取得成功的原因。二教学难点及解决办法1教学难点 产生四种配子的原因。2解决方法运用标有有关基因的染色体磁性教具，演示减数分裂第一次分裂后期，非等位基因随非同源染色体重组而自由组合的情况。三教学疑点及解决办法1教学疑点（1）自由组合为什么要强调在非同源染色体上？在同一同源染色体上的非等位基因如何遗传？（2）两对以上的位于非同源染色体上的非等位基因如何遗传？2解决方法（1）画图表示同源染色体上的非等位基因状况。强调它们之间由于在一条染色体上，往往连在一起遗传。（2）通过一对到几对分别位于非同源染色体上的等位基因的遗传过程，分析配子、基因型、表现型及比例。【课时安排】 3课时【教学过程】第一课时引言：孟德尔通过研究豌豆一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，揭示了基因的分离定律。但任何生物都不是只有一种性状，
