基因的分离定律优秀公开课教案

《基因的分离定律》教学设计

【课程标准】

1．分析孟德尔遗传实验的科学方法

2．阐明基因的分离定律

【教学目标】

1．通过回顾孟德尔遗传实验的过程，

能运用关键词总结出孟德尔的实验方法和研究步骤，并体验科学研究的一般方法。

2．通过分析问题情境，对相对性状，性状分离，纯合子与杂合子，杂交、测交与自交等遗传学概念的区别，能准确辨别相对性状、性状分离，用关键词概述纯合子与杂合子基因组成。

3．结合减数分裂过程中染色体的变化规律，初步阐明基因的分离定律的实质。

【教学设计思路】

1．教材分析

孟德尔的豌豆杂交实验（一）是人教版必修2《遗传和进化》的第一章遗传因子发现中的第一节内容，由“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“对分离现象的解释的验证”和“分离定律”四部分内容构成。本节的教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育。教材中以问题为线索，引导学生思考、分析孟德尔遗传实验的科学方法，达到阐明分离定律，最终能够运用分离定律解释一些遗传现象的教学目标。教材用科学方法教育统领了教学全过程，学生在分析实验的过程中，体验“假说—演绎法”这一科学研究的一般过程，体验孟德尔敢于质疑、敢于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神。

必修2这一模块是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开的，而本节课是拉开这一历程的序幕，认识到基因（遗传因子）的存在，才能使人类进一步去探究基因的位置、实质和功能等一系列的问题，这样的编排向学生真实展现了科学发现史的历程。孟德尔的杂交实验很好的体现了“假说—演绎法”这一科学研究方法的过程，而这一科学方法正是模块2科学方法教育的侧重点。所以这节课在模块2的作用和地位是非常重要的。

2．学情分析

学生在高一已经学习过本节内容，对“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“对分离现象的解释的验证”和“分离定律”四部分内容都有所了解但也有遗忘。其中对于假说—演绎法、基因分离定律的实质和应用理解较浅。

3．教学重点、难点

重点：（1）对分离现象的解释，阐明分离定律

（2）对相对性状，性状分离，纯合子与杂合子，杂交、测交与自交等遗传学概念的

区别和运用

（3）运用分离定律解释一些遗传现象

难点：（1）对分离现象的解释

（2）假说—演绎法

1

【教学实录】

一、孟德尔的豌豆杂交实验（一）

（一）一对相对性状的杂交实验（ ）

1．异花传粉的步骤： 。（①去雄，②套袋处理，③人工传粉）

2．常用符号及含义：亲本：

；子一代：

；子二代：

；杂交：

；自交：

；

母本：

；父本：

。

3．实验过程

实验过程

P（亲本）

高茎×矮茎

↓

F1（子一代）

高茎

F2（子二代）性状：高茎∶矮茎

比例：

∶

（二）对分离现象的解释（ ）

1．理论解释

2．遗传图解

（1）生物的性状是由

决定的。

（2）体细胞中遗传因子是

存在的。

（3）在形成生殖细胞时，成对的遗传因子

，分别进入不同的配子中，配子中

只含有每对遗传因子中的

。

（4）受精时，雌雄配子的结合是

。

（三）对分离现象解释的验证（ ）

1．演绎过程：设计

实验，选用F1和

作为亲本，进行杂交，并预测其结果。

2．验证的方法：

实验，统计观察实验结果是否和预测相一致。目的是为了验证F1的

。

3．遗传图解

（四）阐明分离定律的实质（ ）

1．实质：等位基因随

的分开而分离。（如右上图所示）

2．发生时间：减数第 次分裂 期。

3．适用范围：①

对相对性状的遗传；②细胞

内染色体上的基因；③进行

生殖的

生物。

（五）实验方法： 。

①P具有

性状

②F1全部表现为

性状

③F2出现

现象，

分离比为显性∶隐性≈3∶1 说明

2

二、几个遗传学概念的区别

[判一判] 1．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交

（

）

（

）

（

）

（

）

（

）

2．孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度

4．豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状

3．人工授粉后，应套袋

（

）

5．生物体能表现出来的性状就是显性性状，不能表现出来的性状就是隐性性状

6．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象

7．两个纯合子的后代必是纯合子，两个杂合子的后代必是杂合子

（

）

8．杂合子自交（自花传粉）后代有纯合子，纯合子自交后代都是纯合子

（

）

9．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合

（

）

[填一填] 1．相对性状：一种生物的

性状的不同表现类型。

2．性状分离：在

后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。

3．杂交：基因组成

的个体之间的相交方式；

自交：基因组成

的个体之间的相交方式；

测交：F1（待测个体）与

杂交的方式。

4．纯合子：遗传因子组成

的个体；杂合子：遗传因子组成

的个体。

纯合子自交后代全为纯合子，

性状分离现象，

稳定遗传。

杂合子自交后代

性状分离现象，

稳定遗传。

三、基因分离定律的应用

1．确定显、隐性关系和确定个体的基因型

2．指导杂交育种：有目的地选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种

①若选择的优良性状是隐性，则一定是纯合子，能稳定遗传，出现即可选择作为优良品种。

②若选择的优良性状是显性，子代中出现该性状后，由于后代有可能发生性状分离，需连续自交，直至不发生性状分离，即：纯合亲本杂交→杂种F1自交→F2性状分离→性状分离选择→后代连续自交和选择→个体基因型纯合。

3．在医学实践中的应用

分析单基因遗传病的基因型和发病率，为禁止近亲结婚提供理论依据。

[练一练]如图为某家族白化病（皮肤中无黑色素）的遗传系谱，请据图回答（相关的遗传基因用A、a表示）

（1）决定白化病的基因为_________性，

第一代双亲的基因型分别为__________。

（2）Ⅱ6和Ⅱ7若再生第二胎患病的可能性为_________。

（3）Ⅲ10和Ⅲ11结婚（近亲结婚），他们的后代患病的可能性为____________。

3

【评价设计】

1．下列四项中，属于相对性状的是

A．家鸽的长腿与毛腿

B．玉米的黄粒与圆粒

C．果蝇的红眼和白眼

D．绵羊的白毛和马的黑毛

2．关于杂合子的叙述中，不正确的是

A．杂合子的成对基因中，起码有一对是杂合状态

B．两个杂合子杂交，产生的后代仍是杂合子

C．杂合子基因型不能稳定遗传，后代性状会发生分离

D．杂合子至少能产生两种类型的配子

3．假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是

A．孟德尔提出的假说的核心内容是“受精时，雌雄配子随机结合”

B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程

C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验

D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质

4．南瓜的花色是由一对等位基因（A和a）控制的，用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交，子代（F1）既有开黄花的，也有开白花的。让F1自交产生F2，表现型如图所示。下列说法正确的是

A．①过程发生了性状分离

B．由③可知白花是显性性状

C．F1中白花的基因型是Aa或AA D．F2中白花的各基因型比为1∶1 5．水稻中非糯性（W）对糯性（w）为显性，非糯性品系所含的淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含的淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代的观察结果，其中能直接证明孟德尔基因分离定律的一项是

A．杂交后亲本植株上结出的种子（F1）遇碘全部呈蓝黑色

B．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色

C．F1自交后结出的种子（F2）遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色

D．F1测交后结出的种子（F2）遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色

6．在性状分离比的模拟实验中，甲、乙容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官，小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类，每个容器中小球数量约为12个。则下列装置正确的是

7．孟德尔在一对相对性状的研究过程中发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，最能说明基因分离定律实质的是

A．F2的表现型比为3：1

B．F1产生配子的比为1：1 C．F2基因型的比为1：2：1

D．测交后代比为1：1

4

8．有一批抗锈病（显性性状）小麦种子，要确定这些种子是否纯种，正确且最简单的方法是

A．与纯种抗锈病小麦杂交

B．与易染锈病小麦进行测交

C．与杂种抗锈病小麦进行杂交

D．自交

9．要判断某一白羊（显性性状）是不是纯合子，最好的方法是

A．让其与杂合子交配

C．让其与隐性类型交配

B．让其与纯合子交配

D．让其与显性类型交配

10．孟德尔遗传规律不适合于原核生物是因为原核生物

A．没有遗传物质

B．没有核物质

C．没有完善的细胞器

D．主要进行无性生殖

11．番茄的红果（R）对黄果（r）是显性，让杂合的红果番茄自交得F1，淘汰F1中的黄果番茄，利用F1中的红果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三种基因型的比例分别是

A．1∶2∶1

B．4∶4∶1

C．3∶2∶1

D．9∶3∶1 12．假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因

R 对感病基因

r 为完全显性。现种群中感病植株

rr 占1/9，抗病植株

RR 和

Rr 各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占

A．1/9

B．1/16

C．4/81

D．1/8 13．喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g—基因决定雌株。G对g、g—，g对g—是显性。如Gg是雄株，gg—是两性植株，g—g—是雌株。下列分析正确是

A．Gg和Gg—能杂交并产生雄株

B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子

C．两性植株自交不可能产生雌株

D．两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子

14．大约在70个表现型正常的人中有一个白化基因杂合子。一个表现型正常、其双亲也正常，但有一白化弟弟的女人，与一无亲缘关系的正常男人婚配。问她们所生的孩子患白化病的概率是

A．1/40

B．1/280

C．1/420

D．1/560 15．下列有关生物遗传学的说法，正确的是（多选）

A．具有显性基因的个体一定表现显性性状

B．显性个体的显性亲本必为纯合子

C．隐性个体的显性亲本通常是杂合子

D．后代全为显性其双亲不一定都为显性纯合子

16．豌豆的紫花和白花是一对相对性状，这对相对性状由等位基因A，a控制。右表是豌豆花色的三个组合的遗传实验结果。请分析回答：

（1）根据组合 能判断出 是显性性状。

（2）请写出组合一亲本基因型： 紫花 ，白花 。

（3）组合三的F1显性类型植株中，杂合子占 。

（4）若取组合二中的F1紫花植株与组合三中的F1紫花植株杂交，后代出现白花植株的概率为 。 二

三

紫花×白花

紫花×紫花

807 1240 0 420 一

紫花×白花

组合

亲本表现型

紫花

405 白花

411 F1的表现型和植株数目

5

【教学后记】

本节内容是按科学史的线索编写的，依据课标要求，分析孟德尔的科学研究方法，提高学生的科学素养，是本节的主要目标。在教学设计上，我结合课标要求，教材特点和学生的认知情况，主要从以下几个方面开展教学活动。

1.

分离定律的发现过程体现了“观察实验、发现问题-分析问题、提出假设-设计实验、验证假说-归纳综合、总结规律”的科学研究方法，在孟德尔的一对相对性状的杂交实验的教学中以问题串的形式引导学生体会应用数学统计的方法的意义，突出孟德尔大胆想象严谨推理，勇于创新的精神。

2.

将模拟实验与孟德尔的豌豆杂交实验有机结合，突破教学中的难点。性状分离比的模拟实验中黑白棋子模拟显性和隐性遗传因子，随机抓取模拟雌雄配子的随机结合，有助于理解假说中遗传因子的分离，配子种类以及配子的随机组合，进而理解生物在有性生殖时，由于遗传因子分离及受精作用，一对相对性状的遗传在F2中出现3︰1的性状分离比。同时，是学生更好地理解假说-演绎的科学研究方法。感觉组织得非常成功，学生非常喜欢自己动手体验。

3.

分离定律在实践中的应用符合课标中要求注重与现实生活的联系，培养学生提高解决问题的能力。所以我创设了诸如发白化病，并指的发病率，并进一步拓展到婚姻法为什么禁止近亲结婚，以及育种专家如何培育显性或隐性优良性状的品种等的新情景，不仅能激发学生的学习热情，还训练了学生运用遗传学原理分析问题、解决问题的能力。

4.

在教学中能充分调动学生的积极性，实施概念教学。本节内容是遗传学的基础，囊括了很多重要的基本概念，我没有要求死记硬背而是注重对相关概念的辨析理解，然后以概念图的形式帮助学生形成知识体系。

总之，教无定法，学无定法，不断反思就能不断提高，更好地落实新课程理念，培养学生的创新实践能力。

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