（必修2）1.2.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（2）（教案2）

skybamboo · 发表于 13 小时前

第1章　遗传因子的发现
第2节　孟德尔的豌豆杂交实验（二）

《孟德尔的豌豆杂交实验（二）》，由 “自由组合定律”，“孟德尔实验方法的启示”和“孟德尔遗传规律的再发现”等内容构成。在讲述两大遗传定律后，单设标题，揭示实验方法带给我们的启示，并通过思考与讨论活动，引导学生自己总结孟德尔获得成功的原因。这样编写不仅体现了教材内容的开放性，也突出了本章教材的主旨——领悟科学方法，提高科学探究能力。孟德尔遗传规律的再发现这段内容中，介绍了遗传因子就是基因，但这里要注意，按照科学史的发展来说，这时还没有发现基因的本质和具体作用过程。同时还介绍了等位基因的概念，但这个概念还不太全面，需要在学习完减数分裂的知识后才能给出完整的概念。

生命观念：形成遗传与自由组合定律的物质观；
科学思维：结合孟德尔的实验过程，分析孟德尔遗传实验获得成功的原因；
社会责任：运用自由组合定律，指导农业方面的育种，以及在医学实践方面分析多种遗传病的发病情况。

1．自由组合定律的内容；
2．基因型、表现型和等位基因的含义；
3．分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。

一、自由组合定律
1、发生时间
形成配子时。
2、遗传因子的关系
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
3、实质
决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
4、适用范围　
（1）进行有性生殖的真核生物。
（2）细胞核内的遗传因子。
（3）两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子（独立遗传）。
△自由组合定律的“三性”
同时性：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子的自由组合是同时进行的。
独立性：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子的自由组合，互不干扰。
普遍性：自由组合定律广泛适用于生物界。
二、孟德尔实验方法的启示
在孟德尔之前，也有不少学者做过动物和植物的杂交实验，也观察到了生物遗传中的性状分离现象，但是都未能总结出遗传的规律。
问题：为什么孟德尔能取得成功呢？
孟德尔热爱自然科学，有着对科学执着追求的精神，既善于从前人的研究中吸取经验和教训，又不迷信权威。
孟德尔选取了合适的杂交实验材料——豌豆，这是一种严格的自花传粉、闭花受粉的植物，在开花时就已经完成了受粉过程，从而避免了外来花粉的干扰；在自然状态下，豌豆一般为纯合子；豌豆还具有一些稳定的、易于区分的相对性状，因而对这些相对性状进行研究，获得的实验结果也比较可靠。
孟德尔采用严密的实验分析方法，他详细记载了各世代不同性状的大量数据，在数据分析中应用数理统计分析方法，从各种类型之间的数量关系，找出遗传的规律性，这也是他胜人一筹之处。
孟德尔运用其独特的科学思维方式，先从一对相对性状入手，并对它们进行逐代追踪。在弄清一对相对性状的遗传情况后，再进行两对、三对甚至更多对性状的遗传实验研究。
孟德尔成功运用了“假说－演绎”的推理方法，例如，在研究中观察到杂交子代的显隐性、性状分离比和不同性状重新组合等现象后，提出遗传因子控制性状遗传的假设，同样为了验证自己的假设和推理，又设计了许多实验方法，如测交验证法。
◇总结：
（1）正确选用豌豆作实验材料。
（2）采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
（3）运用了统计学的方法对实验结果进行了统计。
（4）创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性。
（5）运用假说－演绎法这一科学方法。
三、孟德尔遗传规律的再发现
1、基因
1909年丹麦生物学家约翰逊把遗传因子改名为基因（gene）。
2、表型（表现型）
生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
3、基因型
与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为DD或Dd，矮茎豌豆的基因型为dd；
4、等位基因
控制相对性状的基因，如D与d。
注意：D和D，d和d则不是等位基因，而是相同基因。
思考：有甲、乙两株高茎豌豆，分别对它们做了以下实验，据此分析生物的表现型和基因型之间的关系：
1．在适宜的田地里分别种植两株豌豆，让它们自然受粉，种子收获后再分别种植，发现甲的后代都是高茎，乙的后代有高茎也有矮茎，如果用D、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同？
不相同，甲是DD，乙是Dd。
2．将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现为植株矮小，它们的基因型是否发生改变？
否，是环境的影响。
3．综上，基因型和表现型二者具有怎样的关系？
表现型是基因型和环境共同作用的结果。
生物体的内在环境，如年龄、性别、生理与营养状况等，都会影响显性性状的表现。例如，中年人秃顶是由一对等位基因（B、b）控制的。秃顶基因的纯合子（BB），无论男女，都表现为秃顶；但对于杂合子（Bb），如果是男性，则表现为秃顶，如果是女性，则表现正常。造成这种差异的原因是由于两性体内性激素的不同。

外界环境，如温度、光照、水分、营养条件等，也会影响显性性状的表现。例如，观赏植物——藏报春，让基因型为AA的植株在20～25 ℃的环境条件下生长，植物开红花。如果让它在30 ℃的环境条件下生长，则开白花。
四、孟德尔遗传规律的应用
分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有普遍性。
1.有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象。
2.能够预测杂交后代的类型和他们出现的概率。
因而在动植物育种和医学实践等方面具有重要意义。
1、指导育种
根据自由组合定律，我们可以有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种，并可预测杂交后代中优良性状出现的概率，从而有计划地确定育种规模。
问题4：现有基因型为AAbb、aaBB的育种材料（植物），要培养出具有显性性状的纯合子AABB。首先要进行杂交，再进行自交，请简述杂交和自交的目的分别是什么？
通过杂交，可以将控制显性性状的基因A和B集中到F1（AaBb），但F1并不是纯合子，自交的目的就是选择AABB的显性纯合子。
2、在医学实践中的应用
利用自由组合定律同时分析家族中两种遗传病的发病情况。
问题5：有两种符合自由组合定律的遗传病，发病情况如下图，则标号①②③部分的含义分别是什么？

①只患甲病；②只患乙病；③两病兼患。

在这一部分学习的过程中，让学生再次体验到孟德尔实验方法的创新之处，领悟“假说——演绎法”这一科学的研究方法。在教学中由现象到本质，层层深入地展开讨论，让学生主动参与问题的分析，探究学习。但探究性学习不能让学生活动代替一切，教师的主导地位同样不能动摇，我们应该当位出色的“导演”。关于不同对遗传因子的自由组合历来是学生学习的难点，特别是在学生还没有学习减数分裂知识的情况下，来理解这方面的内容更困难。所以在教学中，借用课件形象直观地展示F1在形成配子时成对遗传因子都要彼此分离，不同对遗传因子之间的自由组合行为，以突破教学难点。

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