基因的自由组合定律（精选4篇）

基因的自由组合定律（精选4篇）

基因的自由组合定律 篇1

　　教学设计方案

　　【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，而是具有多种性状。如豌豆花的颜色有红花，有白花；在种子的颜色上有黄色、有绿色；在种子的形状上有圆形，有皱缩。如果两对或两对以上的相对性状同时遗传时，又是遵循怎样的遗传定律呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传试验，又揭示了遗传的第二个基本定律——基因的自由组合定律。

　　1.两对相对性状的遗传试验

　　（l）试验过程

　　学生阅教材第30页，教师出示杂交试验挂图，讲解进行过程，何为去雄，怎样传粉，正交、反交及  自交等。

　　问：是指哪两对相对性状？为什么？

　　要求学生回答：黄色和绿色是一对相对性状，因为它们是豌豆粒色这一性状的两种表现类型，圆粒和皱粒是一对相对性状，因为它们是豌豆粒形这一性状的两种表现类型。

　　问：那么，两对相对性状遗传试验的结果呢？

　　（2）试验结果

　　要求学生仿照一对相对性状遗传试验的试验结果回答，经归纳：

　　①无论正交、反交，  都只表现黄色圆粒。

　　②  出现了性状的自由组合，即不仅出现两种与亲本相同的类型，还出现两种与亲本不同的类型，四种表现型比值接近  。

　　问：  代为什么只有黄圆一种性状？  代为什么会出现绿圆和黄皱两种新性状？其实质是什么？

　　尽可能让学生展开讨论，教师不要急于下结论，待几位同学发言后，再转入孟德尔是如何解释这些问题的。

　　2.对自由组合现象的解释

　　如果就每一对相对性状单独分析，结果：

　　粒形    圆粒：皱粒= 

　　粒色    黄色：绿色= 

　　上述数据表明，豌豆的粒形和粒色这两对性状的遗传，都遵循了基因的分离定律。

　　问：根据性状自由组合的实质，控制黄色和绿色，圆粒和皱粒这两对相对性状的两对等位基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上？

　　要求学生答出：位于两对同源染色体上。

　　教师强调：

　　①黄色和绿色分别由  和  控制，位于一对同源染色体上，圆粒和皱粒分别由  和  控制，位于另一对同源染色体上。为此，两亲本的基因型是  和  ，它们的配子分别是  和  ，  的基因型为  。由于  对  ，  对  都具显性作用，故  的表现型只能是黄色圆粒（教师在黑板上边画边讲解下列染色体遗传图解）。

　　②  自交产生配子进行减数分裂时，同源染色体上的每对等位基因都要彼此分离。与此同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。也就是  可以与  或  组合，  也可以与  和  。这里等位基因的分离和非等位基因间的自由组合是彼此独立、互不干扰的（可用染色体模型在磁性黑板上演示基因的分离和重组，让学生尝试写出  配子的种类）。

　　③  形成  、  、  和  四种类型的雌、雄配子，其比例为  。

　　④四种类型雌配子和四种类型雄配子的结合是机会均等的（在杂交试验分析遗传图解上讲解上述过程）。

　　问：从棋盘的16种组合方式中，共有几种基因型？几种表现型？它们的比例如何？

　　学生思考后归纳：

　　的9种基因型及其比例

　　的4种表现型及其比例（可从上面的基因型总结出）

　　黄圆：黄皱：绿圆：绿皱

　　比例     9：3：3：1

　　问：哪些是重组类型？产生的原因是什么？

　　学生答出：黄皱和绿圆是重组类型，产生的原因是由于非等位基因自由组合的结果。

　　（三）总结、扩展

　　总结两对等位基因的遗传：

　　代减数分裂产生四种配子：  、  、  、  ，比例为  ；  代有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例为  。

　　问：1.如果是位于不同的同源染色体上的三对等位基因  ，  产生多少种配子？

　　答案：8种。

　　2.如果基因型为  的一个精原细胞，经减数分裂，能产生多少种配子？如果是一个卵原细胞呢？

　　答案：2种，l种。

　　（四）布置作业

　　1.思考题：  能否产生  或  等类型的配子，为什么？  产生四种配子的根本原因是什么？

　　2.教材第37页，复习题一、填充题。

　　（五）板书设计

　　二、基因的自由组合规律

　　1.两对相冲控状的遗传试验

　　（l）试验过程

　　（2）试验结果

　　①正交、反交，  只表现黄色圆粒。

　　②  除出现性状分离，还出现性状重组。

　　2.对自由组合现象的解释

基因的自由组合定律 篇2

　　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，而是具有多种性状。如豌豆花的颜色有红花，有白花；在种子的颜色上有黄色、有绿色；在种子的形状上有圆形，有皱缩。如果两对或两对以上的相对性状同时遗传时，又是遵循怎样的遗传定律呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传试验，又揭示了遗传的第二个基本定律——基因的自由组合定律。

　　1、两对相对性状的遗传试验

　　（1）试验过程

　　学生阅教材第30页，教师出示杂交试验挂图，讲解进行过程，何为去雄，怎样传粉，正交、反交及自交等。

　　问：是指哪两对相对性状？为什么？

　　要求学生回答：黄色和绿色是一对相对性状，因为它们是豌豆粒色这一性状的两种表现类型，圆粒和皱粒是一对相对性状，因为它们是豌豆粒形这一性状的两种表现类型。

　　问：那么，两对相对性状遗传试验的结果呢？

　　（2）试验结果

　　要求学生仿照一对相对性状遗传试验的试验结果回答，经归纳：

　　①无论正交、反交，都只表现黄色圆粒。

　　②出现了性状的自由组合，即不仅出现两种与亲本相同的类型，还出现两种与亲本不同的类型，四种表现型比值接近。

　　问：代为什么只有黄圆一种性状？代为什么会出现绿圆和黄皱两种新性状？其实质是什么？

　　尽可能让学生展开讨论，教师不要急于下结论，待几位同学发言后，再转入孟德尔是如何解释这些问题的。

　　2、对自由组合现象的解释

　　如果就每一对相对性状单独分析，结果：

　　粒形圆粒：皱粒=

　　粒色黄色：绿色=

　　上述数据表明，豌豆的粒形和粒色这两对性状的遗传，都遵循了基因的分离定律。

　　问：根据性状自由组合的实质，控制黄色和绿色，圆粒和皱粒这两对相对性状的两对等位基因是位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上？

　　要求学生答出：位于两对同源染色体上。

　　教师强调：

　　①黄色和绿色分别由和控制，位于一对同源染色体上，圆粒和皱粒分别由和控制，位于另一对同源染色体上。为此，两亲本的基因型是和，它们的配子分别是和，的基因型为。由于对，对都具显性作用，故的表现型只能是黄色圆粒（教师在黑板上边画边讲解下列染色体遗传图解）。

　　②自交产生配子进行减数分裂时，同源染色体上的每对等位基因都要彼此分离。与此同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。也就是可以与或组合，也可以与和。这里等位基因的分离和非等位基因间的自由组合是彼此独立、互不干扰的（可用染色体模型在磁性黑板上演示基因的分离和重组，让学生尝试写出配子的种类）。

　　③形成、 、和四种类型的雌、雄配子，其比例为。

　　④四种类型雌配子和四种类型雄配子的结合是机会均等的（在杂交试验分析遗传图解上讲解上述过程）。

　　问：从棋盘的16种组合方式中，共有几种基因型？几种表现型？它们的比例如何？

　　学生思考后归纳：

　　9种基因型及其比例

　　4种表现型及其比例（可从上面的基因型总结出）

　　黄圆：黄皱：绿圆：绿皱

　　比例9：3：3：1

　　问：哪些是重组类型？产生的原因是什么？

　　学生答出：黄皱和绿圆是重组类型，产生的原因是由于非等位基因自由组合的结果。

　　（三）总结、扩展

　　总结两对等位基因的遗传：

　　代减数分裂产生四种配子：比例为；代有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例为。

　　问：1、如果是位于不同的`同源染色体上的三对等位基因，产生多少种配子？

　　答案：8种。

　　2、如果基因型为的一个精原细胞，经减数分裂，能产生多少种配子？如果是一个卵原细胞呢？

　　答案：2种，1种。

　　（四）布置作业

　　1、思考题：能否产生或等类型的配子，为什么？产生四种配子的根本原因是什么？

　　2、教材第37页，复习题一、填充题。

　　（五）板书设计

　　二、基因的自由组合规律

　　1、两对相冲控状的遗传试验

　　（1）试验过程

　　（2）试验结果

　　①正交、反交，只表现黄色圆粒。

　　②除出现性状分离，还出现性状重组。

　　2、对自由组合现象的解释

基因的自由组合定律 篇3

　　一、知识结构

　　1.遗传学奠基人――孟德尔；

　　2.孟德尔的豌豆杂交试验；

　　3.一对相对性状的遗传试验；

　　4.对分离现象的解释。

　　二、教学目标

　　1.知识与技能目标

　　（1）了解遗传基本规律研究的一般方法――杂交法。

　　（2）理解一对相对性状的遗传实验及其解释。

　　2.过程与方法目标

　　（1）通过了解孟德尔的杂交试验过程，掌握研究问题的一般方法。

　　（2）通过学习分离定律培养学生分析问题解决问题的能力。

　　3.情感态度价值观目标

　　（1）运用辩证唯物主义的观点分析和认识生物体生命活动的基本规律，逐步树立科学的世界观。

　　（2）通过孟德尔八年试验研究事迹，进行热爱科学、献身科学的教育。

　　三、教学重点、难点

　　对分离现象的解释，引导学生逐步分析得出结论，并用模拟实验加深理解。

　　四、课时分配

　　第1课时：

　　1.遗传学奠基人――孟德尔；

　　2.孟德尔的豌豆杂交试验；

　　3.一对相对性状的遗传试验；

　　4.对分离现象的解释；

　　第2课时：1.对分离现象解释的验证；

　　2.基因的分离定律的实质；

　　第3课时：1.基因型和表现型；

　　2.基因分离定律在实践中的应用及事例分析。

　　五、教学流程

　　1.引言

　　一对夫妇都有耳垂，却生了一个没有耳垂的小孩。难道这个小孩不是他们的吗？另一对夫妇，一个是A型血，一个是B型血，却生了一个O型血的小孩。难道这个小孩也不是他们的吗？或是有什么问题？但从遗传学角度来看，没有问题，一点都不奇怪，完全符合遗传规律。为什么呢？学习了今天的课程你就能找到答案。

　　今天我们就来一起学习第六章第二节《遗传的基本规律》的第一个内容《基因的分离定律》。

　　基因的分离定律是由孟德尔最先揭示的（同时出示投影标题板书：1.遗传学奠基人――孟德尔，随后出示投影片介绍孟德尔生平）。

　　2.过渡

　　孟德尔之所以能成功地揭示出遗传学两个基本定律，除了他对自然科学的热爱和坚持不懈的精神外，还在于他正确的实验方法。他实验成功的原因主要有哪些呢？下面我们来看下一个课题：孟德尔取得实验成功的原因。

　　3.重点讲解

　　（1）正确的选择实验材料

　　孟德尔采用豌豆作为实验材料，是因为豌豆是自花传粉植物。自花传粉是花粉落到同一朵花的柱头上。异花传粉是花粉落到另一朵花的柱头上。异花传粉时，可能发生在不同植株之间，甚至是不同品种的植株之间。为什么要选择自花传粉的植物为实验材料呢？

　　学生讨论后回答：自花传粉与异花传粉植物相比，它不会受到外来花粉的干扰。因此，用豌豆做人工杂交试验时，结果既可靠又容易分析。

　　教师：再加之不同豌豆品种之间同时具有多对相对性状。（对照投影讲解）如豌豆的高茎与矮茎、圆粒与皱粒、豆荚的黄色与绿色等都是相对性状。正因为豌豆不同品种间具有多对相对性状，使得杂交实验的结果很容易观察和分析。我们顺便了解一下，什么叫相对性状。

　　首先请同学们来观察几对相对性状，判断几组性状是否是相对性状，增加对相对性状的感性认识，然后归纳相对性状的概念和相对性状是同一生物同一性状的不同表现类型。

　　（2）从简单问题入手，解决复杂问题

　　由于生物个体的多种性状往往是同时存在，不便于观察和分析。所以孟德尔先从每一对性状的遗传开始研究，使问题简单化。

　　（3）使用了统计方法对实验结果进行分析

　　由于上述三个主要原因，使孟德尔成功取得了遗传研究的成功。孟德尔是通过什么途径来研究遗传规律的呢？是豌豆的杂交实验，杂交是遗传学研究最基本的方法。但豌豆的杂交是如何操作的呢？

　　学生：人工异花传粉。

　　教师：如果在人工异花传粉之前就自花授粉了呢？

　　学生：先去雄，待花未成熟时就对花进行去雄处理。

　　教师：去雄处理后要对花进行套袋，防止外来花粉干扰。待花成熟以后，取另一品种的花粉涂在雌蕊柱头上，完成杂交操作。提供花粉的植株叫父本，接受花粉的叫母本。

　　孟德尔首先用高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交。请同学推测一下它的后代是高茎还是矮茎呢？

　　学生：可能是高茎，也可能是矮茎。

　　教师：子一代，用F1表示是高茎。

　　有同学可能会说，杂交时是将高茎作为父本的吧。（讲解）无论是用高茎做母本进行正交，还是用高茎做父本进行反交，子一代总是表现为高茎。子一代为什么不表现为矮茎呢？

　　孟德尔又用子一代进行自交，结果子二代中同时表现出高茎和矮茎现象，而且孟德尔对子二代进行统计分析发现，高茎与矮茎的数量比接近于3：1。

　　为什么会出现上述现象呢？

　　为了描述的方便，我们首先来学习几个概念。

　　（出示投影片：图《杂交后代性状的表现》）

　　对照图提问：为什么将高茎叫作显性性状，短茎叫作隐性性状？

　　学生：高茎表现得多一些。

　　教师：正确。但除此现象外，有更准确的定义。

　　教师补充：（指示图同时讲述）纯种亲本杂交时，将子一代表现出的性状叫作显性性状。将子一代没有表现出的性状叫作隐性性状。将杂交后代同时表现出显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离。

　　所以，实验现象我们也可以描述为：

　　①子一代：只表现出显性性状；

　　②子二代：性状分离；

　　③子二代：显性性状：隐性性状≈3：1。

　　上述现象是否有偶然性呢？能说明遗传的普遍规律吗？孟德尔又对另外6对相对性状做了类似的杂交实验都表现出同样的结果。这说明一定有内在的规律。

　　孟德尔经过反复思考对此做出了解释。孟德尔认为：性状是由基因控制的，控制显性性状（如高茎）的基因是显性基因，用大写英文字母（如D）表示，控制隐性性状（如矮茎）的是隐性基因，用小写英文字母（如d）表示。如纯种高茎豌豆的体细胞中含有成对的基因DD，纯种矮茎豌豆的体细胞中含有成对的基因dd。

　　教师：在体细胞中基因成对存在的原因是什么呢？

　　学生：成对基因分别存在于同源染色体上。

　　（出示投影片：杂交分析图解）

　　指示投影片并讲解：生物体在形成配子生殖细胞――配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子。

　　教师：在形成配子时，成对基因分离的原因是什么？用我们已有的知识如何解释呢？

　　学生：减数分裂时同源染色体分离。

　　教师：（对照图讲解）因此，纯种高茎豌豆的配子只含有一个显性基因D；纯种矮茎豌豆的配子只含有一个隐性基因d。受精时，雌雄配子结合，合子中的基因又恢复成对。如基因D与基因d在F1体细胞中又结合成Dd。由于基因D对基因d的显性作用，F1（Dd）表现为高茎。在F1（Dd）自交产生配子时，同样，基因D和基因d又会分离，这样F1产生的雄配子和雌配子就各有两种：一种含有基因D，一种含有基因d，并且这两种配子的数目相等。受精时，雌雄配子随机结合，F2便出现4种组合，3种基因型：DD、Dd和dd，并且它们之间的数量比接近于1：2：1。由于基因D对基因d的显性作用，F2在性状表现上只有两类型：高茎和矮茎，并且这两种性状之间的数量比接近于3：1。

　　4.讲解实验方法

　　按照孟德尔的假设推论出的上述几种基因组合及其数量比是否正确呢？下面我们不妨来做一个模拟小实验。

　　同学们桌上的塑料袋中都放有黑白两种围棋子各20粒，我们用黑色的棋子表示含显性基因（D）的配子，用白色的棋子表示含隐性基因（d）的配子。

　　（边讲边示范）

　　六、小结

　　今天的新课就学习到这里，让我们来回顾一下今天学习的内容。我们今天了解了基因的分离定律是由孟德尔最先揭示的，孟德尔取得成功的原因，孟德尔的豌豆杂交实验操作及现象，孟德尔对实验现象的解释等内容。孟德尔有关分离现象的解释是否正确呢？根据实验方法，我们还需要加以验证，下节课我们将继续讨论有关对分离现象解释的验证。

　　七、教学反思

　　基因分离定律是遗传学基本规律，是有丝分裂、减数分裂、受精作用、个体发育、遗传的物质基础，三大遗传规律、可遗传的变异、生物的进化这条主线上的重要环节，它承上启下，减数分裂是基因分离定律的细胞学基础，自由组合定律又是在基因分离定律基础上总结出来的，它是培养学生知识迁移能力，提高学生分析问题解决问题的好时机。

　　【拓展】

　　《基因分离定律》高中生物教学反思

　　最近学校组织了赛课比赛，我们高一上周率先进行了赛课。上周一我在国际班2用高一12班的学生进行了赛课。赛课的内容是《基因分离定律》。本节内容包括基因的分离定律、孟德尔遗传实验的科学方法及分离定律的应用三个部分。第一部分通过对孟德尔所做的豌豆1对相对性状的杂交试验的介绍和分析，揭示了基因分离定律的实质，这部分是本节的重点，也是理解第二节中基因自由组合定律和伴性遗传的基础。第二部分通过对孟德尔遗传试验方法的总结，说明了正确的研究方法和严谨求实的科学态度对于科学研究的重要性，这是对学生进行科学精神教育的极好例子。第三部分通过具体事例说明了基因分离定律在杂交育种和医学实践中的广泛应用。本节内容涉及“基因”、“等位基因”等概念，看似是第四章内容的提前，其实不然，教科书中只是把基因解释为控制性状的因子，是比较红光的说法，这样不仅可以让学生接受、理解基因，又能引发他们的好奇心，为第四章的学习打下基础。

　　我赛课的内容主要是第一部分。本节课作为新授课重点是让学生理解孟德尔所做的豌豆1对相对性状的杂交试验。整节课从设计上借助多媒体的展示，让学生进一步理解杂交试验的过程和结果，在学生自主学习的基础上，通过开展大量的学生活动，总结一些抽象概念的定义。同时，老师通过多设疑、多提问、多讨论、多分析、多探究，把难点一一剖析成若干个简单问题，培养学生以发散、求新、求异思维为主的创新思维和综合运用知识的能力和主体意识及探究精神。最后，通过多媒体的功能将学习的知识总结连贯起来并进行相关小题的训练。下面就我这节课学习内容谈一下自己的观点。

　　1、导入新颖并易懂

　　在这节课的导入中我引用了平时我们常说的俗语“种瓜得瓜，种豆得豆”，“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”来引出遗传的概念，进而说出遗传学的奠基人—孟德尔的简介。这种导入既可以引起学生的兴趣而且学生又比较容易理解。所以，一开始就为学生对本节课的学习奠定了一个好的基础。

　　2、将抽象的概念具体化

　　在这节课中需要学生理解两个概念：“性状”和“相对性状”。这两个概念课本上有相应的文字解释，但是解释得过于抽象，学生根本理解不了。于是我思考着让学生用相应的肢体语言来理解这两个概念。我让学生看着同桌的眼睛、鼻子、耳垂、头发等，然后我总结我们看到的这些都叫做性状，进而总结出什么是性状。对于“相对性状”的解释我让大家跟我做了两个动作。第一个动作是让大家把舌头伸出来看能不能卷曲，结果有的学生能卷曲有的不能卷曲，我就说卷舌和平舌就是一对相对性状。第二个动作是让学生双手合十自然放在一起，看哪个手的拇指在上，结果有的学生是右手拇指在上，有的则是左手拇指在上，我总结出右手拇指和左手拇指就是一对相对性状。把抽象的概念具体化，把复杂的知识简单化，有助于学生理解。此外，还可以调动学生的气氛，达到更好的学习效果。

　　作为一名新老师，我很珍惜这次赛课机会。赛课结束后，赵主任和我们生物组的老师都对我的课堂教学提出了宝贵的意见。我也会好好反思这些意见并把这些意见辅助到我今后的教学中。相信通过我的努力，我在以后的教学中会越走越远，越走越好。

基因的自由组合定律 篇4

　　教学目的

　　1、基因的自由组合定律及其在实践中的应用（c：理解）

　　2、孟德尔获得成功的原因（c：理解）

　　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

　　教学难点

　　对自由组合现象的解释

　　教学用具

　　豌豆粒色遗传和粒形遗传的杂交示意图、两对相对性状杂交试验分析图解，两对相对性状测交试验图

　　教学方法

　　讲授法、讨论法

　　课时安排

　　2课时 

　　教学过程

　　第一课时上一节课我们学习了基因的分离定律。下面我们来复习一下：

　　1、基因分离定律的实质是什么？

　　（基因分离定律是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代）

　　2、分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传试验

　　①豌豆粒色试验 　　  ②豌豆粒形试验

　　p 黄色x绿色 　　　　p 圆形x皱形

　　↓　　　　　　　 　　↓

　　f1   黄色 　　　　　 f1   圆形

　　f2                   f2          

　　（①f1黄色豌豆自交产生两种表现型：黄色和绿色，比例为：3：1；②f1圆形豌豆自交产生f2有两种类型：圆粒和皱粒，比例为3：1）

　　这节课我们在学习了基因的分离定律的基础上，来学习基因的自由组合定律。首先我们来了解孟德尔的两对相对性状的遗传试验。（一）两对相对性状的遗传试验

　　孟德尔的基因分离定律是在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的。那么，豌豆的相对性状很多，如果同一植株有两对或两对以上的纯合亲本性状，如：豌豆的黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。我们将同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放到一起来研究它们杂交情况的话，会出现什么样的现象呢？它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的。1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验p              黄色圆粒 x 绿色皱粒

　　↓

　　f1                   黄色圆粒

　　↓

　　f2   黄色圆粒 ：绿色圆粒：黄色皱粒 ：绿色皱粒

　　315粒   ：108粒   ：  101粒  ：32粒

　　9     ：   3     ：   3     ：  1

　　孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交。无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。以后，孟德尔又让f1植株进行自交。产生的f2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，还产生了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。四种表现型的数量比接近9：3：3：1。2、两对相对性状的遗传试验的主要特点（1）f1均为黄色圆粒，为显性性状；（2）f2有四种表现型，这四种表现型的数量比接近9：3：3：1；（3）f2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型；（4）正交和反交的结果相同。

　　（二）对自由组合现象的解释

　　为什么会出现以上这样的结果呢？这一试验结果又是否符合基因的分离定律呢？

　　我们首先从一对性状（粒色、粒形）入手，看看试验结果是否符合基因的分离定律。1、每一对相对性状的遗传都符合基因的分离定律粒色：黄色  315＋101＝416

　　绿色  108 ＋32＝140

　　黄色 ：绿色 = 416 ：140，　接近于3：1

　　粒形：圆粒  315＋108＝423

　　皱粒  101 ＋32＝133

　　圆粒 ：皱粒 = 423 ：133，  接近于3：1

　　由此可见，从一对相对性状的角度去衡量这一试验是符合基因的分离定律的。2、两对相对性状的分离是各自独立的

　　两对相对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰、各自独立的，是随机的。那么，新组合的性状又是如何产生的呢？

　　通过对上述遗传试验的分析，在f2不仅出现了与亲本性状相同的后代，而且出现了两个新组合的性状即黄色皱粒和绿色圆粒，并且这两对相对性状的分离比接近3：1。这表明在f1形成配子后，配子在组合上发生了自由配对的现象。3、不同对的相对性状之间自由组合

　　由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。如果我们利用概率计算的原理进行计算，能得到怎样的结果呢？

　　从实验结果来看，在f2中：

　　粒色：黄色：3/4　　 粒形：圆形：3/4

　　绿色：1/4           皱形：1/4

　　也就是说，在3/4的黄色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的。反过来也一样，即在3/4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的，有1/4是绿色的；在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。

　　因此，两对性状结合起来，在556粒种子中应出现的性状及比例为

　　黄色圆粒：3/4x3/4＝9/16　556x9/16＝313

　　黄色皱粒：3/4xl/4＝3/16 556x3/16＝104

　　绿色圆粒：1/4x3/4＝3/16　556x3/16＝104

　　绿色皱粒：1/4xl/4＝1/16 556xl/16＝34

　　杂交实验的结果也正是如此。在556粒种子中，黄色圆粒315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正好接近：9/16：3/16：3/16：1/16，即：9：3：3：1。

　　孟德尔对上述的自由组合现象是怎样解释的呢？请同学们看课本p31以上数据表明……至p32第二自然段结束。4、孟德尔对自由组合现象进行了解释

　　孟德尔对自由组合现象进行了解释，其要点是：（1）豌豆的粒色和粒形分别由一对遗传因子（等位基因）控制，即黄色和绿色分别由遗传因子（等位基因）y和y控制；圆粒和皱粒分别由遗传因子（等位基因）r和r控制。由于子一代表现为黄色圆粒，说明亲本中黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。这样，两个亲本中，纯种黄色圆粒的遗传因子组成（基因型）为yyrr；纯种绿色皱粒的遗传因子组成（基因型）为yyrr。

　　（2）形成配子时，两个亲本yyrr产生的配子为yr，yyrr产生的配子为yr。（3）受精后，f1的遗传因子组成（基因型）为yyrr，其表现型为黄色圆粒。（4）f1形成配子时，每对遗传因子（等位基因）表现为分离。与此同时，在不同对的遗传因子（非等位基因）之间表现为随机自由结合，而且是彼此独立、互不干扰的。这样，f1产生的雌雄配子各有4种，即yr、yr、yr、yr，其比例为1：l：l：1。

　　关于杂种f1产生配子的种类和比例是发生基因自由组合的根本原因，也是这节课的难点。现在我们一起来分析f1产生配子的过程。

　　杂种f1（yyrr）在减数分裂形成配子时，等位基因y和y、r和r会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中。　f1基因型→等位基因分离→非等位基因之间自由组合→yr　 yr　yr　yr

　　1 ：1 ：1 ：1

　　由于y与r和r组合的几率相同，r与y和y组合的几率也相同，所以4种配子的数量相同。

　　（5）杂种f1形成配子后，受精作用时雌雄配子的结合是随机的，即各种类型的雌雄配子的结合机会均等。因此，f1的配子的结合方式有16种，其中有9种基因型、4种表现型，表现型数量比接近于9：3：3：1。5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解　p       yyrr  x  yyrr

　　↓　   ↓

　　配子     yr       yr

　　↓　   ↓

　　f1         yyrrf2基因型　1/16 yyrr       1/16 yyrr     1/16  yyrr        1/16  yyrr

　　2/16 yyrr       2/16 yyrr     2/16  yyrr            2/16 yyrr4/16 yyrr表现型  9/16黄色圆粒   3/16绿色圆粒　 3/16黄色皱粒   1/16 绿色皱粒孟德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律，揭示出了遗传的第二个规律—基因的自由组合定律。在揭示这一规律时，他不仅很准确地把握住了两对相对性状的显隐性特点，进行了杂交试验；并在产生f1后，对f1进行自交，分析出因为在（减数分裂）形成配子时，各产生了4种雌雄配子。由于雌雄配子的自由组合，才在f2中出现了新组合性状这一规律。

　　板书二、基因的自由组合定律（一）两对相对性状的遗传试验1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验

　　p              黄色圆粒 x 绿色皱粒

　　↓

　　f1                   黄色圆粒

　　↓

　　f2   黄色圆粒：绿色圆粒 ：黄色皱粒 ：绿色皱粒

　　315粒   ：108粒   ：  101粒  ：32粒

　　9     ：   3     ：   3     ：  12、两对相对性状的遗传试验的主要特点（1）f1均为黄色圆粒，为显性性状；（2）f2有四种表现型，这四种表现型的数量比接近9：3：3：1；（3）f2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型；（4）正交和反交的结果相同。（二）对自由组合现象的解释1、每一对相对性状的遗传都符合基因的分离定律2、两对相对性状的分离是各自独立的3、不同对的相对性状之间自由组合4、孟德尔对自由组合现象的解释5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解

　　p       yyrr  x  yyrr

　　↓　   ↓

　　配子     yr       yr

　　↓　   ↓

　　f1         yyrrf2           ↓基因型　  1/16 yyrr       1/16 yyrr      1/16  yyrr      1/16  yyrr

　　2/16 yyrr       2/16 yyrr      2/16  yyrr              2/16 yyrr4/16 yyrr表现型    9/16黄色圆粒   3/16绿色圆粒　 3/16黄色皱粒   1/16 绿色皱粒

　　反馈练习：1、用结白色扁形果实（基因型是wwdd）的南瓜植株自交，是否能够培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显性性状南瓜的概率是多少？

　　2、具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因的自由组合定律，f2出现的性状中：1）能够稳定遗传的个体数占总数的　　　。2）与f1性状不同的个体数占总数的　　　。

　　第二课时上节课我们用实验和统计学的办法分析了性状的自由组合现象。孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确，又进行了测交试验。根据孟德尔的解释，出现性状的自由组合主要是由于f1产生了4种雌雄配子。因此，要证明自由组合现象是正确的，就必须证明f1产生了4种配子。

　　（三）对自由组合现象解释的验证——测交试验

　　1、目的选用双隐性的植株与f1杂交，测出f1的基因型，从而验证自由组合现象解释的正确性。2、理论分析根据孟德尔的解释，f1应产生4种配子yr、yr、yr 和yr，并且其比例为1 ：1  ：1  ：1；双隐性个体只产生一种隐性（yr）配子。所以测交结果应该产生4种类型的后代，即黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒，并且4种表现型的数量比应为1：1：l：1。3、杂交实验杂种子一代           隐性纯合 

　　yyrr　            yyrr

　　↓　           　↓     yr yr yr  yr          yr

　　↓

　　yyrr  yyrr yyrr yyrrf1作母本    31    27   26   26f1作父本    24    22   25   26

　　1  ： 1  ：1 ：1测交的结果是产生了4种后代，即黄色圆粒、绿色圆粒、绿色皱粒和黄色皱粒，并且它们数量基本相同。4种表现型的数量比接近1：1：l：1。4、结论测交时无论是正交还是反交，实验与分析相符，验证了对自由组合现象的解释是正确的。并且证明了f1的基因型为yyrr，既能产生4种雄配子，又能产生4种雌配子，从而证实了f1在形成配子时，不同对等位基因是自由组合的。

　　（四）基因自由组合定律的实质

　　孟德尔的杂交试验从实践的角度论证了自由组合定律的存在和规律。现在，我们从现代遗传学的角度去解释这一规律。1、基因自由组合定律的实质基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2、细胞学基础发生在减数第一次分裂的后期3、核心内容同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

　　请同学们思考(见幻灯片5、6)：（1）孟德尔所说的两对基因是指什么？

　　（位于1、2号同源染色体上的y和y及位于3、4号的另一对同源染色体上的r和r）

　　（2）1号染色体上的y基因的非等位基因是那些基因？

　　（3、4号染色体上的r和r）

　　（3）非同源染色体上的非等位基因在形成配于时的结合方式是什么？

　　（自由组合）

　　（4）这种非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在哪一过程中？

　　（发生在细胞减数分裂形成配子时）

　　（5）基因自由组合定律的实质是什么？

　　（位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞 减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合）

　　（五）基因自由组合定律在实践中的应用1、在育种中的应用使不同亲本的优良性状的基因组合到一个个体内，创造出优良品种

　　基因的自由组合定律为我们的动、植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。例如：水稻中，有芒（a）对无芒（a）是显性，抗病（r）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。

　　根据自由组合定律，这样的品种占总数的3/16。

　　我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？

　　（不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状分离）

　　那么，如何能得到可以代代遗传的优势品种？

　　（要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型）2、在医学和优生优育中的应用

　　在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。

　　例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因p控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？

　　这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？

　　（首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：ppdd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppdd）

　　根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？

　　（其母亲可能出现的配子类型为：pd、pd，其父亲可能出现的配子类型为pd、pd、pd、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为ppdd、ppdd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型ppdd），表现型正常（基因型ppdd，ppdd）

　　由上面的例子可以看出，孟德尔发现的这两个遗传规律对于我们人类认识自然，了解人类自己有多么重要的意义。尤其在当前，我们正处于一个新世纪的开始，如何解决好我们国家发展过程中提高粮食产量，提高人口素质，特别是在计划生育政策下，进行优生优育等很多问题都有待我们利用我们所学到的遗传学知识去研究、去解决。在今后的工作中我们将面临众多的课题，这不仅需要我们掌握好现代科学知识，而且，要学习孟德尔的科学精神。

　　（六）孟德尔获得成功的原因

　　我们都知道，孟德尔并不是进行遗传学研究的第一人，在孟德尔之前，有不少学者都做过动植物的杂交试验，试图发现这其中的规律，但都未总结出规律来。孟德尔却以他的科学精神和科学方法发现了遗传的两大规律。

　　为什么孟德尔会取得这么大的成果呢？我们从中应该得到那些启示呢？1、正确地选择了实验材料。

　　2、在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法（由单一因素到多因素的研究方法）。

　　3、在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理试验结果。4、科学设计了试验程序。

　　孟德尔试验的成功给了我们以很大的启示，即进行科学实验必须具备的几点精神：

　　1、科学的工作态度和方法：采取循序渐进的方法，由简单到复杂；并注意观察试验现象，不放过任何一个试验现象。

　　2、运用先进的科学成果，如孟德尔首先将统计学的方法用于生物实验的分析。

　　3、科学地选择试验的材料。

　　4、有一整套的科学工作的方法和程序。

　　（七）自由组合定律与分离定律的比较

　　分离定律

　　自由组合定律

　　研究的相对性状

　　一对

　　两对或两对以上

　　等位基因数量及在染色体上的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对或两对以上等位基因分别位于不同的同源染色体上

　　细胞学基础减数第一次分裂中（后期）同源染色体分离减数第一次分裂中（后期）非同源染色体随机组合

　　遗传实质等位基因随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合

　　联系都是以减数分裂形成配子时，同源染色体的联会和分离作基础的。减数第一次分裂中（后期），同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离；非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合。实际上，等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件。所以，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸与发展板书（三）对自由组合现象解释的验证——测交试验

　　1、目的2、理论分析3、杂交实验杂种子一代           隐性纯合 

　　yyrr　            yyrr

　　↓　           　↓     yr yr yr  yr          yr

　　↓

　　yyrr  yyrr yyrr yyrrf1作母本    31    27   26   26f1作父本    24    22   25   26

　　1  ： 1  ：1 ：1 4、结论（四）基因自由组合定律的实质1、基因自由组合定律的实质基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2、细胞学基础发生在减数第一次分裂的后期3、核心内容同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合（五）基因自由组合定律在实践中的应用

　　1、在育种中的应用

　　2、在医学和优生优育中的应用（六）孟德尔获得成功的原因 

　　1、正确地选择了试验材料。 

　　2、在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手，再循序渐进的方法（由单一因素到多因素的研究方法）。

　　3、在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理实验结果。

　　4、科学设计了试验程序（七）自由组合定律与分离定律的比较反馈练习

　　1、基因自由组合定律的实质是（　 ）

　　（a）子二代性状的分离比为9：3：3：1

　　（b）子二代出现与亲本性状不同的新类型

　　（c）测交后代的分离比为l：1：1：1

　　（d）在进行减数分裂形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合

　　2、一个患并指症（由显性基因s控制）而没有患白化病的父亲与一个外观正常的母亲婚后生了一个患白化病（有隐性基因aa控制），但没有患并指症的孩子。这对夫妇的基因型应该分别是　　　　　和　　　　　，他们生下并指并伴随着白化病孩子的可能性是　　　　　。