高中生物-基因的自由組合規(guī)律實驗教學設計學情分析教材分析課后反思

《課程標準》中對本節(jié)課的具體內(nèi)容標準要求:闡明基因的自由組合規(guī)律?！瓣U明”是一個知識性目標動詞，屬于理解水平。要求學生通過收集、整理基因間自由組合的信息，與減數(shù)分裂、基因的分離規(guī)律等知識建立聯(lián)系，解釋自由組合現(xiàn)象，推斷自由組合結果，區(qū)分分離規(guī)律與自由組合規(guī)律的異同點，把握它們的內(nèi)在聯(lián)系。在此節(jié)之前學生已經(jīng)學習了減數(shù)分裂和基因分離規(guī)律，為學習自由組合規(guī)律奠定了基礎。本節(jié)課是在學習了基因分離規(guī)律之后呈現(xiàn)的。通過對基因分離定律的學習，學生已經(jīng)初步了解了孟德爾的研究材料是豌豆，研究方法及研究的步驟，對“假說-演繹法”也有了一定的認識，同時也明確了減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化是分離規(guī)律的細胞學基礎，這些都為學習本節(jié)課奠定了基礎。但由于學生初步涉及遺傳學知識我們就只能從簡單到復雜、從現(xiàn)象到本質、聯(lián)系一對相對性狀的遺傳實驗，通過假說、演繹、推理再得出兩對相對性狀的遺傳規(guī)律。這樣不但深化了學生對分離定律的理解，還進一步掌握了自由組合定律。2-2-1自由組合規(guī)律實驗【學習目標】1．理解孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合規(guī)律。2．理解對自由組合現(xiàn)象的解釋、驗證及分析圖解。3．理解運用自由組合規(guī)律解決相關問題。【課堂互動】要點一：求配子種類、比例、概率【例1】南瓜的扁盤形、圓形、長圓形三種瓜形由兩對等位基因控制（A、a和B、b），這兩對基因獨立遺傳?，F(xiàn)將2株圓形南瓜植株進行雜交，F(xiàn)1收獲的全是扁盤形南瓜；F1自交，F(xiàn)2獲得137株扁盤形、89株圓形、15株長圓形南瓜。據(jù)此推斷，親代圓形南瓜植株的基因型分別是A.aaBB和AabbB.aaBb和AabbC.AAbb和aaBBD.AABB和aabb【例2】某對表現(xiàn)型正常的夫婦生出了一個紅綠色盲的兒子和一個表現(xiàn)型正常的女兒，該女兒與一個表現(xiàn)型正常的男子結婚，生出一個紅綠色盲基因攜帶者的概率是A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8要點二：求子代基因型、表現(xiàn)型種數(shù)、比例、概率【例3】已知A與a、B與b、C與c3對等位基因自由組合，基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個體進行雜交。下列關于雜交后代的推測，正確的是A．表現(xiàn)型有8種，AaBbCc個體的比例為1／16B．表現(xiàn)型有4種，aaBbcc個體的比例為1／16C．表現(xiàn)型有8種，Aabbcc個體的比例為1／8D．表現(xiàn)型有8種，aaBbCc個體的比例為1／16【例4】已知鼠的毛色是有兩對基因控制的，并且這兩對基因位于兩對染色體上。B決定毛黑色，b決定毛褐色，C決定毛色存在，c決定毛色不存在，（白色）。用基因型為BbCc的雌雄個體雜交，期子代表現(xiàn)型比的理論值黑色：褐色：白色為A．9：3：3：1B．9：3：4C．3：1D．1：2：1要點三：根據(jù)子代的表現(xiàn)性及其比例推測親代的基因型【例5】南瓜中白色果（W）對黃色果（w）為顯性，扁形果（D）對圓形果（d）為顯性，純合白色圓形果和黃色扁形果雜交的后代再與“某植株”雜交，其后代中白色扁形果、白色圓形果、黃色扁形果、黃色圓形果的比是3：1：3：1，遺傳遵循基因的自由組合定律，某植株的基因型是A.WwddB.wwDDC.WwDdD.wwDd【例6】在一個家庭中，父親是多指患者（顯性致病基因P控制），母親表現(xiàn)型正常，他們婚后生了一個手指正常但患先天聾啞的孩子（由致病基因d控制）。問他們再生一個小孩，可能有幾種表現(xiàn)型，概率分別是多少？25502550751001性狀數(shù)量比（%）圓粒皺粒黃色綠色性狀類型1.豌豆子葉的黃色（Y），圓粒種子（R）均為顯性。兩親本豌豆雜交的F1表型如右圖。讓F1中黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，F(xiàn)2的性狀分離比為A.9：3：3：1B.3：1：3：1C.1：1：1：1D.2：2：1：1 2.一個基因型為YyRr的精原細胞和一個同樣基因型的卵原細胞，按照自由組合定律遺傳，各能產(chǎn)生幾種類型的精子和卵細胞A.2種和1種 B.4種和4種C.4種和1種 D.2種和2種3.在孟德爾兩對相對性狀獨立遺傳的實驗中，F(xiàn)2代里能穩(wěn)定遺傳和重組型個體所占比例是A.9／16和l／2 B.1／16和3／16C.1／8和l／4 D.1／4和3／84.豌豆高莖（T）對矮莖（t）為顯性，綠豆莢（G）對黃豆莢（g）為顯性，兩對基因自由組合。則Ttgg與TtGg雜交后代的基因型和表現(xiàn)型數(shù)目依次是A．5和3B．6和4C．8和6D．9和4觀評記錄：上完課后我們進行了觀課評課活動，以下是聽課的老師們對這節(jié)課的評價：張玉林老師：張老師在開始用蕭伯納的幽默故事做因子導入，用幽默風趣的語言激發(fā)了學生學習自由組合規(guī)律愿望，用假說演繹法重演了孟德爾發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程，中間的F1配子的探究過程是一個重要的亮點，要繼續(xù)發(fā)揚。一堂課課堂氣氛活動，學生學習積極性高，學習效果好。但有一個小問題，導入的時間稍微有點長，需要再精簡語言，縮短導入時間。王東寬老師：張老師執(zhí)教的本節(jié)《自由組合規(guī)律實驗》課，很好的完成了教學目標，課堂上張老師的語言幽默，通過設計探究活動，調動了學生學習的積極性；課件制作精美，動態(tài)圖的使用恰到好處，上完課之后，老師不覺得累，學生們?nèi)匀灰猹q未盡，這也正是自己默默追求的課堂。張老師給予我們年輕一代的老師很大的期望，我會在今后多揣磨自己的課堂，找到自己的不足，多向張老師請教努力提升自己。劉云老師：張老師的這節(jié)課設計非常嚴謹，科學而有內(nèi)涵，使學生在各環(huán)節(jié)中也學到了本節(jié)課的知識，解決了重難點。張老師幽默風趣的語言，更是為本課增添了亮點，師生互動等使本課有活動，有效率。張老師為我們新教師樹立了榜樣，是我們的良師益友，從張老師的這節(jié)課中學到了很多的教學技巧，希望張老師多上一些這樣的課，并給我們指導。張秋芳老師：本課環(huán)節(jié)緊湊，逐漸深入，引導學生發(fā)現(xiàn)F1的兩對等位基因在染色體上的位置的選擇，進而探究每種情形下F1產(chǎn)生的配子的種類及其比例，探討F1配子隨機結合形成的F2的基因型及其相應的表現(xiàn)型是否與實驗結果相符，加上豐富的實踐活動，讓學生在參與中學習，趣味十足。習題的選擇達到既鞏固知識，又培養(yǎng)學生美感的目的。葛新老師：教師語言幽默，親切和學生融為一體，課堂氣氛活躍，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力，設計多種形式的練習，調動了學生學習的積極性，還鞏固所學知識，學的扎實。教師的語言值得學習，設計思路值得借鑒?；蜃杂山M合規(guī)律是繼基因分離規(guī)律的第二大遺傳學規(guī)律，既以本單元第一章基因分離規(guī)律為基礎，又是對基因分離規(guī)律的發(fā)展。在內(nèi)容上著重闡明了基因自由組合規(guī)律的機制和實質；在方法上側重于假說演繹科學方法的應用。教材通過探究活動引導學生應用假說演繹的方法探究基因的自由組合規(guī)律，在此基礎上建立基因自由組合規(guī)律的遺傳圖解模型，并結合減數(shù)分裂過程中非同源染色體自由組合的細胞學模型，加深理解基因自由組合規(guī)律。學習這一規(guī)律不僅有助于學生進一步理解第一單元減數(shù)分裂過程中染色體變化的作用，為學習第二節(jié)自由組合規(guī)律在實踐中應用奠定理論基礎，而且為理解第四單元生物進化的內(nèi)因和生物多樣性的形成做了知識鋪墊。起到了承前啟后的作用?！蹲杂山M合規(guī)律試驗》課堂實錄【師】我們上節(jié)課學習了基因的分離規(guī)律，首先我們來回顧一下，基因分離規(guī)律的實質是什么？【生】等位基因隨同源染色體的分開而分離?！編煛恳簿褪钦f，F(xiàn)1會產(chǎn)生兩種配子，比例為1:1【副板書】Aa→A：a=1:1【師】這個人大家認識么？提示一下，他不是生物學家，是個文學家，劇作家，獲得過諾貝爾文學獎，是一個非常幽默的人?！旧渴挷{【師】對，他就是蕭伯納，關于他的幽默的故事有很多，我們隨便舉一個。在他出名后，有個非常漂亮的女演員向他求婚，說，如果我們的孩子兼具了你的智慧和我的美貌，那將是十全十美的了。蕭伯納是怎么回答的知道嗎？【生】他非常幽默的回答，可是如果是兼具了你的智慧和我的外貌，那可怎么辦?。俊編煛窟@個故事中的現(xiàn)象，我們從生物學的角度如何解釋呢？實際上這就涉及到了控制兩對及以上的性狀的基因的傳遞規(guī)律。孟德爾在研究一對相對性狀的遺傳并提總結出了基因的分離規(guī)律之后，又進行了兩對相對性狀的遺傳實驗，并得出了新的基因傳遞規(guī)律，我們這一節(jié)要學習的內(nèi)容，自由組合規(guī)律試驗?！局靼鍟康谝还?jié)自由組合規(guī)律試驗【師】孟德爾的實驗過程及實驗結果如圖所示?！編煛吭谶@個實驗中，孟德爾選擇的兩對相對性狀是什么？【生】黃色與綠色，圓粒與皺粒【師】我們先來觀察一下控制一對相對性狀的基因的遺傳是否符合分離規(guī)律？【生】黃色與綠色雜交F1是黃色，黃色自交出現(xiàn)性狀分離，分離比是3:1，符合基因的分離規(guī)律，圓粒與皺粒也是如此【師】那兩對相對性狀一起觀察呢？你觀察到了什么現(xiàn)象？從F1代和F2代表現(xiàn)型來分析?！局靼鍟恳?、發(fā)現(xiàn)問題【生】F1代全是黃色圓粒【主板書】1.F1為黃色圓?！旧縁2代出現(xiàn)性狀分離，【師】這個性狀分離與基因分離規(guī)律中的性狀分離一樣么？【生】不一樣，出現(xiàn)了新的性狀【師】這個新性狀是完全不同于親本的性狀么？【生】不是，新性狀中都有一部分在親本中找到，【師】所以，新性狀其實是原有親本性狀的。。。【生】重新組合【師】對，也就是說，我們在F2中觀察到了性狀的重組【主板書】2.F2出現(xiàn)性狀重組現(xiàn)象，且分離比為9:3:3:1【師】我們觀察到了兩種現(xiàn)象，第一種現(xiàn)象我們能利用學過的知識進行解釋么？【生】能【師】那怎么解釋？【生】黃色與綠色，圓粒與皺粒這兩對相對性狀分別由一對等位基因控制，而且黃色對綠色是顯性，圓粒對皺粒是顯性【師】好，黃綠分別用Yy表示，圓皺用Rr表示【主板書】→黃圓為顯性【師】請寫出親本黃色圓粒與綠色皺粒的基因型【生】YYRR與yyrr【師】親本產(chǎn)生的配子經(jīng)受精作用形成F1，根據(jù)親本的基因型，可推導出其配子的基因型分別是YR和yr，則F1的基因型就是YyRr，表現(xiàn)型為黃色圓粒，可以很好的解釋第一個現(xiàn)象，【師】我們再來看第二個現(xiàn)象，F(xiàn)2出現(xiàn)了性狀的重新組合，且比例是9:3:3:1.這些現(xiàn)象用我們學過的知識能解釋么？【生】好像不能【師】那我們應該怎么辦？【生】那就提出自己的假設，去解釋新出現(xiàn)的現(xiàn)象?！局靼鍟慷?、提出假說【師】那該提出怎樣的假設呢？我們先來看，現(xiàn)在已知F1的基因型，要解釋為什么F2出現(xiàn)性狀重組及9:3:3:1的性狀分離比，需要推導出F2的基因型，而要推導F2的基因型，要看F2怎么來的？是由F1自交獲得，F(xiàn)1產(chǎn)生的配子隨機結合形成了F2，所以說，要提出解釋，最關鍵的環(huán)節(jié)是什么？【生】F1產(chǎn)生了什么樣的配子及配子的比例?！編煛渴堑模現(xiàn)1產(chǎn)生什么樣的配子成為了解釋現(xiàn)象的關鍵?！編煛磕桥渥邮窃趺葱纬傻哪兀客ㄟ^什么生理過程？在這個過程中有什么特殊的現(xiàn)象？【生】配子是通過減數(shù)分裂形成的，在減數(shù)分裂過程中，同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合。【師】非常棒，那首先我們要判斷控制這兩對相對性狀的兩對等位基因在染色體上的位置才能根據(jù)配子產(chǎn)生的規(guī)律來判斷F1的配子的種類和比例?！編煛窟@是一個細胞，這是其中的同源染色體，請大家來思考一下，這兩對等位基因可能在什么位置？【生】分別位于兩對同源染色體上【師】那還有沒有其他的可能呢【生】位于一對同源染色體的不同位置上【師】這樣一來，這兩對等位基因在染色體上的位置就有兩種可能，一種是兩對等位基因位于一對同源染色體上，設為甲類型，第二種是兩對等位基因位于兩對同源染色體上，設為乙類型，現(xiàn)在我們來確定一下，哪一種作為假設是合適的。根據(jù)減數(shù)分裂過程及兩對等位基因在染色體上的位置，模擬F1產(chǎn)生配子的過程，總結兩種可能的情形下，F(xiàn)1產(chǎn)生配子的類型和比例注意事項：①同桌兩人為一小組，討論完成；②能夠不同顏色的筆代表同源染色體（演示一下）；③在學案第567頁的空白分裂圖中模擬；④請兩位同學上臺展示【副板書】提前在副黑板上畫上空白分裂圖，先下去轉，找兩個畫的好的上臺用粉筆畫。【師】在畫的過程中，可以先畫染色體的分離與組合情況，再加上基因的情況，最后分析產(chǎn)生的配子的種類和比例。好，看來大家都完成了，請臺上的同學來介紹一下你的結果?！旧咳绻麅蓪Φ任换蛭挥谝粚ν慈旧w上，則產(chǎn)生4個兩種配子，基因型為YR和yr，比例為1:1【生】如果兩對等位基因分別位于兩對不同的染色體上，則產(chǎn)生4種配子，基因型為YR、Yr、yR、yr，比例則為1:1:1:1【師】為什么是四種配子？產(chǎn)生四種配子的的原因是什么？或者在減數(shù)分裂的過程中哪個階段的什么變化導致產(chǎn)生了四種配子？【生】減數(shù)分裂第一次分裂后期的非同源染色體自由組合【師】非常好，我們已經(jīng)根據(jù)假設推導出來相應的配子的類型和比例，下面我們用棋盤法來推導在每種情形下產(chǎn)生的F2的基因型、表現(xiàn)型及其比例關系，將結果寫在學案第八頁【副板書】在黑板上畫棋盤法，讓學生自己上去寫(甲類型寫在副黑板上，乙類型寫在主黑板上)【師】若是甲類型，YyRr產(chǎn)生了兩種配子，根據(jù)棋盤法，會產(chǎn)生幾種基因型？幾種表現(xiàn)型呢？符不符實驗結果呢？【生】3種基因型，2種表現(xiàn)型，與實驗結果不相符【師】所以這個假設是錯誤的，不能用于解釋實驗現(xiàn)象，不能成為我們的假說。那乙類型呢？它會形成幾種基因型幾種表現(xiàn)型呢？仔細觀察，尋找規(guī)律。提示一下，看看對角線?！旧坑芯欧N基因型，四種表現(xiàn)型，【師】九種基因型怎么找出來的？【生】左對角線的四個是同一種，右對角線的四個是四種，另外以右對角線為對稱軸分別相等的有四種，共九種?！編煛糠浅：?，有四種表現(xiàn)型，而且表現(xiàn)型的分離比是9:3:3:1，而且出現(xiàn)了黃色皺粒和綠色圓粒，出現(xiàn)了性狀的重新組合，這種假設就可以很完美的解釋實驗現(xiàn)象及結果了【師】根據(jù)前兩步的探究的結果，就可以確定假說的主要內(nèi)容了：控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上，且F1減數(shù)分裂形成配子時，等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合?！局靼鍟俊峭慈旧w上非等位基因自由組合YyRr→YR：Yr：yR：yr=1:1:1:1【師】即F1會產(chǎn)生四種配子，比例相同。我們的假說能解釋實驗現(xiàn)象，如果它是一個規(guī)律，它應該能夠預測尚未發(fā)生的現(xiàn)象，也就是要進行設計實驗，驗證假說【主板書】三、驗證假說【師】那該如何驗證呢？回想一下基因的分離規(guī)律是如何驗證的？【生】測交【主板書】測交【師】對，測交，那測交是怎么進行的？【生】F1與隱性個體雜交【師】那在這個規(guī)律中我們怎么進行測交？測交會產(chǎn)生什么樣的結果？F1會產(chǎn)生什么配子？【生】根據(jù)我們的假說，F(xiàn)1會產(chǎn)生4種配子，與隱性個體測交后會形成4種表現(xiàn)型，比例是1:1:1:1【師】測交出現(xiàn)4種表現(xiàn)型且比例相同是根據(jù)我們的假說得出來的，屬于演繹內(nèi)容。孟德爾根據(jù)自己的實驗步驟進行了實驗，實驗結果如下，不管F1做父本還是做母本，均出現(xiàn)了四種表現(xiàn)型，其數(shù)量比接近1:1：1:1，符合我們的推理內(nèi)容，所以就成了一個規(guī)律：自由組合規(guī)律?，F(xiàn)在我們要進行歸納綜合，總結規(guī)律。【主板書】四、總結規(guī)律【師】減數(shù)分裂形成配子時，等位基因發(fā)生了什么現(xiàn)象【生】相互分離【師】那什么基因發(fā)生了自由組合？【生】非等位基因【師】哪里的非等位基因【生】非同源染色體上的【師】即減數(shù)分裂形成配子時，等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。那自由組合規(guī)律發(fā)生的時間是？【生】減數(shù)第一次分裂后期【師】好，下面我們來總結一下這節(jié)課，我們主要學習了自由組合規(guī)律的實驗及自由組合規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，通過發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、驗證假說、總結規(guī)律這樣的科學方法，學習了自由組合規(guī)律的實質，即非同源染色體上的非等位基因自由組合，這種科學方法實際上孟德爾在發(fā)現(xiàn)基因的分離規(guī)律時也用過，叫【生】假說演繹法【師】看一下課堂反饋【生】B【師】我們再回到剛開始關于蕭伯納和那個女演員的故事，他們一位靠外貌，一位靠智慧，如果他們結合，后代可能出現(xiàn)即美貌又智慧的、也可能出現(xiàn)美貌但愚鈍的，也可能是丑陋但智慧的，也有可能是丑陋且愚鈍的，蕭伯納用戲謔、幽默的方式為自由組合規(guī)律的實質做了最到位的注解。本節(jié)課的教學沒有沿用以往的講授法教學模式，而是用多感官的學習模式盡一切可能去調動學生的積極性，從而讓學生參與知識的研究和推進，踩著孟德爾的腳印，用假說-演繹法很邏輯地得出了最后的結論。比如在課堂導入環(huán)節(jié)就設置了一個生動的故事情景，通過視聽感受激發(fā)學生對