2019-2020年高一生物第一节孟德尔的豌豆杂交实验一教案.doc

2019-2020年高一生物第一节孟德尔的豌豆杂交实验一教案教学目的1孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证2基因的分离规律3了解一般的科学研究方法：实验结果-假说-试验验证-理论。重点难点1重点（1）对基因分离现象的解释；（2）基因分离规律的实质；（3）基因的分离规律及其在实践中的应用。2难点对基因分离现象的解释；教学过程引言在上节课中，我们知道了基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。那么，基因在传种接代中有什么样的传递规律，得先了解遗传学奠基人孟德尔。孟德尔生活于19世纪的奥地利，原是天主教神父。他利用教堂的一小块菜地进行了大量的杂交实验，通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了两条遗传基本规律基因的分离定律和基因的自由组合定律。孟德尔的研究方法：杂交试验法。此方法是研究遗传规律的基本方法。什么是杂交试验法？展示人工异花传粉示意图，讲解父本、母本，如何去雄，如何受粉、受精。孟德尔选用豌豆作为实验材料。因为豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，在自然状况下一般是纯种。豌豆的品种多，豌豆的一些品种之间具有易于区分的性状。这是他研究的特点，也是他研究成功的原因之一。基因的分离规律（一)孟德尔的豌豆杂交试验讲述：由高茎豌豆和矮茎豌豆引出相对性状的概念。相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。提问：豌豆种子的圆滑和皱缩是不是相对性状？为什么？学生回答：是。具备相对性状概念包含的三个要点：同一种生物豌豆；同一性状-种子的形状；不同类型-圆滑和皱缩。讲述：“虽然豌豆有七对相对性状，孟德尔在实验中首先把注意力集中在一对相对性状上。他用具有一对相对性状的豌豆纯种的高茎豌豆和矮茎豌豆做杂交。”（二）一对相对性状的遗传试验讲述：“由哪一个植株提供花粉哪一个植株就是父本，哪一个植株接受花粉哪一个植株就是母本。”“如果以具有某一性状（如：高茎）的个体为父本（在植物实验中取其花粉），给另一具有相对性状（如：矮茎）的植株授粉做杂交叫正交的话，将矮茎为父本、高茎为母本则为反交。杂交实验正交、反交都要做。”（1）试验过程讲述：出示一对相对性状的遗传试验图，讲解试验过程，注意如下几个概念。副板书性状：作为生物体表现型显示出来的各种遗传性质，即生物的形态结构和生理功能的特征。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。如人体肤色有黄色、白色、黑色、棕色等相对性状。显性性状与隐性性状：当用一对相对性状作亲本杂交得子一代时，在子一代表现出来了的那个亲本性状叫显性性状，没有显现出来的那个亲本性状叫隐性性状。性状分离：杂合体自交的后代中，一部分个体显现出一个亲本的性状，另一部分个体显现出另一个亲本的性状。这种现象叫性状分离。试验结果无论正交反交，F1只表现性状分离；F1自交，F2出现性状分离，分离比接近3：1（高茎：矮茎）（三）对分离现象的解释在体细胞中，控制性状的基因成对存在，纯种高茎豌豆用DD表示，矮茎豌豆用dd表示。讲述：“对杂交实验的结果在F2代出现了性状分离应该如何分析呢？” 。“F2代出现了高茎和矮茎两种豌豆，并且F1代是自花授粉。那么，F2代的矮茎性状是由谁决定的？”学生回答：F1代决定了F2代出现了矮茎豌豆讲述：F1代决定了F2代出现了矮茎的性状，而F1代表现为高茎（株高近两米），并未表现为中间性状。这说明什么？学生回答：F1代体内可能有矮的，但没有显现出来。提问：为什么没有显现出来？学生回答：可能是高的把矮的盖住了。提问：那么是高的什么因素把矮的什么因素盖住了呢？讲述：“孟德尔当时在对实验结果进行分析时，也不能确定到底是什么决定了茎的高和矮。他提出了遗传因子的假设来表述它，这就是我们现在所说的基因。提问：什么是基因？基因位于何处？学生回答：略。提问：“根据前面的分析，在杂种F1代植株体内至少有几个与茎的高矮有关的基因呢？”学生回答：至少有一高一矮两个基因。讲述：基因控制性状。控制显性性状的基因是显性基因，一般用大写英文字母表示，如豌豆高茎基因用D表示；控制隐性性状的基因是隐性基因，一般用小写英文字母表示，如豌豆矮茎基因用d表示。在体细胞中，控制性状的基因成对存在，纯种高茎豌豆用DD表示，矮茎豌豆用dd表示。在生殖细胞中，控制性状的基因成单存在，因为核基因位于染色体上，减数分裂时，同源染色体分离，导致生殖细胞染色体数目件半。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,雌雄配子结合，合子中的基因又恢复成对，即F1体细胞为Dd。显性作用：由于基因D对基因d具显性作用，故F1（Dd）只表现为高茎。F1自交产生配子时，由于D和d位于一对同源染色体上，故D和d独立存在,它们要随着同源染色体的分离而分开，分别进入不同的配子。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有两种，一种含有基因是D，一种含有基因d,且两种雄配子D：d=1：1；两种雌配子D：d=1：1。受精时，雌雄配子随机结合，F2便出现3种基因组合：DD：Dd:dd=1：2：1，性状表现为：高茎：矮茎接近3：1。（四）总结孟德尔的研究方法是杂交实验法，用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，杂种子一代全是高茎豌豆。经自花传粉后，杂种子二代发生性状分离，高茎豌豆和矮茎豌豆之比是3：1。孟德尔解释的关键是杂合子（F2代）中，D和d随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中。孟德尔也做了豌豆子叶黄色和绿色等其余六对杂交实验，F2表现型的数量比都接近3：1，请同学们按板书要求试着做这六对杂交试验遗传图解。板书设计孟德尔的豌豆杂交试验（一）（一）一对相对性状的遗传试验试验过程试验结果（二）对分离现象的解释F2基因型 DD：Dd:dd=1:2:1F2表现型 高茎：矮茎=3：1P 高茎 矮茎 配子 DD d 配子DdDDD（高茎）Dd（高茎）dDd（高茎）dd（矮茎）F1 Dd（高茎）