第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、学习目标\\教学目标
1.通过假说-演绎法的科学探究方法体验遗传杂交实验。
2.通过孟德尔的遗传杂交实验,领悟假说-演绎法的科学思维方法。 3.领悟假说-演绎法的科学思维方法,形成正确的科学思维方法。
二、教学重难点
1.通过假说-演绎法的科学探究方法体验遗传杂交实验。 2.孟德尔的遗传杂交实验
三、教学方法
讲授、演示、视频播放、小组讨论
四、教学过程
(一)新课导入:情景设置,导入新课
观看视频《穷苦学生孟德尔的开挂人生》, 通过视频创设情境,激发学生的学习兴趣。 (二)新课讲授 小组讨论,问题探讨:
人们曾经认为,两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起,混合液是另外一种颜色,再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
1.按照上述观点,当红花豌豆与白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会是什么颜色? 提示:粉色按照融合遗传的观点,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,子代表现出介于双亲之间的性状,即红色和白色的混合色一粉色。
2. 你同意上述观点吗?你的证据有哪些?
提示:不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如,红花豌豆与白花豌豆杂交后,其后代仍出现红花或白花;再例如,人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
观看视频《豌豆》,通过了解豌豆增加学生的感性认识,帮助学生理解为何孟德尔使用豌豆作为实验对象,激发学生的学习积极性。
1.它是严格的_________________植物,而且是__________________,不受外来花粉的干扰。
2.豌豆花冠__________,容易________________________。
3.豌豆具有许多_______________、可以明显区分的__________________(relative character)。
思考: 1.为什么要去雄? 避免自花传粉 2.为什么要套上纸袋? 避免异花授粉
具有易于区分的性状能稳定地遗传给后代,便于观察和统计
性状:生物体的形态、结构和生理特性等特征。比如:颜色,血型,高度,形状等。 相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。 (图片分析豌豆不同生物性状) 总结:豌豆用作遗传实验材料的优点
(1)自花传粉、闭花受粉:自然状态下一般都是纯种 (2)具有易于区分的性状能稳定地遗传给后代:便于观察和统计 (3)花比较大:易于做人工杂交实验 (4)单株产生的后代数量多:容易统计分析 二、一对相对性状的杂交实验 为什么子一代都是高茎的? 难道矮茎性状消失了吗?
性状分离:在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象 为什么子二代中的矮茎性状又出现了?(图片分析) F2中出现的3:1性状分离比是偶然的吗? (图片分析)
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验,实验结果如下:
可见F2中出现3∶1的性状分离比不是偶然的。 三、分离现象的解释
(1)生物的性状是由_________________决定的 遗传因子不融合、不消失
显性性状:由___________________控制(用大写D表示) 隐性性状:由___________________控制(用小写d表示) (2)体细胞中遗传因子是____________存在的 纯合子:遗传因子组成_____________的个体 纯种高茎豌豆:DD 纯种矮茎豌豆:dd
杂合子:遗传因子组成_____________的个体 F1高茎豌豆:Dd
(3)生物体在形成________________________时,成对的遗传因子彼此___________,分别进入不同的____________中。配子中只含每对__________________的一个。
(4)受精时,雌雄配子的结合是___________的。含遗传因子D的配子,既可以与__________________的配子结合,又可以与___________________的配子结合。
遗传图解
四、形状分离比的模拟实验
播放视频《形状分离比的模拟实验》借助影像资料,感悟形状分离比,激发学生进一步探究的欲望。
知识点梳理: 1.实验目的
通过模拟实验,理解遗传因子的分离 和配子的随机结合与性状之间的数量 关系,体验孟德尔的假说。 2.模拟内容
甲、乙两个小桶:_______________________; 甲、乙小桶内的彩球 :___________________;
不同彩球的随机组合:_______________________________________。 3.操作步骤
4.分析结果,得出结论
(1)彩球组合类型数量比:DD∶Dd∶dd≈____________。
(2)彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比:显性∶隐性≈__________。 小组讨论,问题探讨:
1. 将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较,你有什么发现?如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计,他还能正确地解释性状分离现象吗?
提示:与每个小组的实验结果相比,全班总的实验结果更接近预测的结果,即彩球组合类型数量比DD :Dd : dd=1:2:1,彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3: 1。因为实验统计的样本数量越大,越接近统计规律。如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计,那么他很难止确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计,会出现较大的误差。
2. 将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较,你认为孟德尔的假说是否合理?
提示:合理,因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌、雄配子,从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合,实际上是模拟雌雄配子的随机结合,统计的样本数量也足够大,出现了3:1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
五、对分离现象解释的验证
孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对____________杂交实验中出现的_____________现
象。但是一种正确的_________,仅能_________已有的实验结果是不够的,还应该能够____________另一些实验结果。
对分离现象解释的验证——测交(test cross)实验
隐性亲本的配子仅携带隐性基因,不会掩盖F1配子中基因的作用
小组讨论,问题探讨:
实验结果与预期结果一致,说明了什么?
1. 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子___________________,不相融合; 2. 在形成配子时,______________________发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
适用范围:
进行有性生殖的真核生物的________________的细胞核遗传。 假说——演绎法
讨论:一对相对性状杂交实验的思路
1.一对相对性状的杂交实验:观察现象、提出问题 2.对分离现象的解释:做出假设、解释问题 3.对分离现象解释的验证:演绎推理、实验验证 4.得出分离定律:总结规律
六、分离定律的实质 视频播放
知识点梳理:分离定律为孟德尔遗传定律之一。决定相对性状的一对等位基因同时存在于杂种一代(F1)的个体中,但仍维持它们各自的个体性,在配子形成时互相分开,分别进入一个配子细胞中去。在孟德尔定律中最根本的就是分离定律。比较普遍的说法是:在纯合子中相同染色体上占有同一基因位置的来自双亲的二个基因决不会发生融合而是仍维持其个体性,而在配子形成时,基因发生分离,其结果是杂种第二代(F2)和回交一代(B1)中性状会发生分离。在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有一定的独立性,生物体在减数第二次分裂后期形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (三)课堂练习:
1.假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天,你突然发现一种本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值,决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后,将这株开紫花的植株的种子种下去,可惜的是,在长出的126株新植株中,却有36株是开白花的,这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种植株呢?请你写出解决这一问题的实验方案,与同学交流,看谁设计的方案更简捷。
提示:将获得的紫花植株连续自交几代,即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交, 直至自交后代中不再出现白花植株为止。具体过程可用以下图解表示。 2.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,错误的是( ) A.实验须在豌豆开花时去雄以防止发生自花传粉 B.在豌豆花去雄后需要套袋以防止外来花粉的干扰 C.孟德尔的实验材料豌豆在自然状态下都是纯种 D.豌豆具有易于区分的相对性状是良好的遗传实验材料
提示:孟德尔在豌豆开花前(花蕾期)进行去雄,在花粉成熟时进行授粉,实现亲本的杂交,A错误。
3.一株杂合的紫花豌豆自交,共结出多粒种子,前10粒种子长成的植株都开紫花。则第11粒种子长成的植株也开紫花的可能性是( ) A.1/4 B.3/4 C.1/2 D.5/6
提示:杂合的紫花豌豆植株自交,其后代为开紫花植株的可能性是3/4。由于第11粒种子与前10粒种子之间是相对独立的,故第11粒种子长成的植株开紫花的可能性仍是3/4。 五、板书设计:
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 视频、知识梳理
二、一对相对性状的杂交实验 三、分离现象的解释 四、形状分离比的模拟实验 五、对分离现象解释的验证
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