基因的自由组合定律教学内容分析

课题：基因的自由组合定律

江苏省扬州市宝应县画川高级中学 张勇

【教材分析】基因的自由组合定律是孟德尔两大遗传定律之一，它是建立在基因的分离定律基础上，是在对一对相对性状的遗传规律的研究的基础，继续对两对及多对相对性状的遗传规律的研究，其知识点比基因的分离定律要难要复杂，是遗传学教学中的一个难点。从教材内容看，本节课应突出“自主、合作、探究”的教学理念。教学的重点应放在根据基因分离定律进而对基因自由组合定律的探究过程，以及对探究的结果进行分析、归纳。

【教学目标】了解豌豆两对相对性状的杂交实验及结果、掌握基因自由组合定律的实质和应用

【教学重点】豌豆两对相对性状的杂交实验及结果、基因自由组合定律的实质和应用

【教学难点】棋盘图、基因组合定律的应用

【教学方法】提问、讨论、讲述、演算

【教学用具】投影片

【教学方法及设计意图】江苏省实施教学新政以来，课时少了，需要我们更要注重提高课堂实效；学生自主学习的时间多了，需要我们更要注重培养学生的自学钻研能力。在此背景下，我们学习并借鉴外校的先进教学理念，积极探索适合我校的新课堂模式。因此我们在课前编制并让学生完成导学案，课堂教学充分引导并依赖于学生的课前预习，课堂上针对反馈的问题和要深化的内容作交流和探讨，力争在课堂上解决所要学的知识点和题目。做到讲有针对性，且老师尽量少讲，让学生多讲多活动；练有目的性、典型性、精炼性，作业的处理放在课堂，以减轻学生的课外负担。本节课通过实验的探究得出重点内容，通过问题的探讨与交流理解难点内容，

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通过练习的交流与处理破除学生应用中的思维障碍。

教学过程：

一．主干知识学习

1、描述豌豆两对相对性状的杂交实验及结果

2、怎样证明在两对相对性状的杂交实验中，孟德尔第一定律在起作用？

3、遗传学上分析问题的几种重要方法：“分支法”、“棋盘法”、“拆分法”

（1）请用“棋盘法”分析豌豆两对相对性状杂交实验的结果（从子一代到子二代）

请思考

①在两对相对性状的杂交实验F2中，亲本类型(表现型)所占的比列是多少? ②重组类型（表现型）所占的比列是多少? ③如果要使非亲本类型所占的比列为10/16,那么亲本的基因型应该是什么? . ④在F2中,能稳定遗传的个体所占的比列是多少? ⑤在黄色皱粒豌豆中,能稳定遗传的个体所占的比列是多少? ⑥如果黄色圆粒豌豆有900棵,那么纯合的黄色皱粒豌豆有多少棵? ⑦请用柱状图表示子二代性状分离比

（2）请用“分支法”分析豌豆两对相对性状测交实验的结果，并尝试用这种方法表示一个基因型为AaBbCc个体产生配子的情况（种类和比例）

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（3）“拆分法”在解遗传试题中的应用：

一个AaBbCc与一个aabbCc个体相交，请尝试使用该方法推导子代基因型和表现型种类

4、学完本节内容后，我们可以建构一些数学模型（如数学公式），请尝试以下数学模型公式的推导和具体应用。

①请将3:1与9:3:3:1建立数学关系，这种数学关系的建立对我们理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？

②请说出下列数学公式的具体应用

2N 3N 5、孟德尔两个遗传定律的细胞学基础在于细胞的减数分裂

①一个AaBb的雄性个体能产生多少种精子？请尝试用减数分裂的知识，运用图解的形式加以分析说明。

②请思考：

一个基因型为YyRr的精原细胞，经减数分裂能产生 种精子，分别为 ；

一个基因型为YyRr的卵原细胞，经减数分裂能产生卵细胞的基因型为Yr，则同时形成的三个极体的基因型为 ，分别为 ；

基因型为YyRr的生物个体，经减数分裂能产生 种精子，分别为 ；

能产生 种卵细胞，分别为 。

6、基因的自由组合定律实质（孟德尔第二定律）

具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，F1在进行 形成配子

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的过程中，

不同性状的“遗传因子”的 和 是互不干扰的，存在于同源染色体上决定同一性状的成对的“遗传因子”彼此 ，存在于非同源染色体上决定不同性状的“遗传因子” 。

7、自由组合定律在实践上的应用

①理论上

生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因可以重新组合（即基因重组），产生新基因型，从而导致后代发生变异。这是生物多样性的重要原因。（可解释“生物多样性”）

②育种工作

把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到一起，选育优良品种。

③医学上

根据基因自由组合规律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。

二．高考、模拟题回放

例1、（2008模拟）孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两条基本规律。孟德尔获得成功的重要原因之一是合理设计了实验程序。孟德尔以黄色（Y）圆粒（R）纯种豌豆和绿色（y）皱粒(r)纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，最后得出了基因的自由组合定律。据此分析回答下列问题：

（1）为解释自由组合现象，孟德尔提出的假说是： 为检验假说进行的实验是 。

这样的科学研究方法叫做 。

（2）将F2中某类型的种子自交后只表现出两种表现型，则该类型种子的基因型可能是 。

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（3）请再举出一个该科学研究方法在遗传学上运用的实例： 。

例2、（与细胞分裂的联系）下图是基因型为MmEe生物的一个原始生殖细胞在分裂过程中的一个时期。（1）该图的名称是 (2)该细胞经过一个分裂周期后,如形成一种Me生殖细胞,那么, 另外种类的基因型是 (3)该生物减数分裂第一次分裂前期,发生了同源染色体的 形成两个四分体. (4)该生物初级卵母细胞中有DNA 个.非等位基因M和e的组合发生在减数 分裂后期. (5)该生物有丝分裂后期有染色体 条.如果该生物与具mmEe异性个体交配,后代有四种表现型,有 种基因型,与亲本相同基因型的个体占后代

例3、（2007南通模拟）人的眼色是由两对等位基因（AaBb）（二者独立遗传）共同决定的。在一个个体中，两对基因处于不同状态时，人的眼色如下表。

个体内基因组成

性状表现（眼色）

四显基因（AABB）

三显一隐（AABb、AaBB）

二显二隐（AaBb、AAbb、aaBB）

一显三隐（Aabb、aaBb）

四隐基因（aabb）

黑色

褐色

黄色

深蓝色

浅蓝色

若有一对黄眼夫妇，其基因型均为AaBb。从理论上计算：

（1）他们所生的子女中，基因型有 种，表现型共有 种。

（2）他们所生的子女中，与亲代表现型不同的个体所占的比例为 。

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（3）他们所生的子女中，能稳定遗传的个体的表现型及比例为 。

（4）若子女中的黄眼女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配，该夫妇生下浅蓝色眼女儿的几率为 。

例4、（2007盐城模拟）在水稻中，有芒（A）对无芒（a）为显性，抗病（R）对不抗病（r）为显性，用有芒抗病（AARR）和无芒不抗病（aarr）的两种水稻作亲本，培育无芒抗病的良种水稻供农民使用。

（1）用杂交育种方法培育这一良种供农民使用至少需要4年时间，每一年的方法和目的是什么？请完成下表：

时

间

第1年

第2年

第3年

第4年

方 法

自交

目 的

获得F1

扩大培养

（2）第1年对作为母本的水稻应该作 处理。这项工序应该在开花 （选填“前”或“后”）进行。

（3）第 年开始出现无芒抗病类型，它约占群体的比率为 ；

三．巩固训练（见教学案）

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