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人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）教案设计
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这是一份人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）教案设计，共6页。教案主要包含了两对相对性状的遗传遗传实验，对自由组合现象的解释等内容，欢迎下载使用。
教学目标：
1. 阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验，背诵相应的比例
2.能够指出哪些性状是新出现的性状
3.熟悉孟德尔对于自由组合现象的解释
4.熟练书写遗传图解表达遗传试验的过程与结果
教学重点：
对自由组合现象的解释与验证
学习难点：
对自由组合现象的解释。
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作本节课的多媒体课件。
2.布置学生复习分离定律的知识，并总结孟德尔进行科学研究的基本过程。
3.学生按以下预习提纲自主学习本节课的内容，为课上的分析和讨论做好准备。
（1）孟德尔两对相对性状的遗传实验是怎样设计的？
（2）F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？
（3）F2代的性状表现有几种？比值是多少？为什么出现了两种新的性状？
（4）分析每对相对性状的遗传是否符合分离定律。
（5）孟德尔是如何对自由组合现象进行解释的？
（6）课本P10旁栏思考题。
［情境创设］
日常生活中我们常见到这样的现象：同是一对夫妇生下的孩子存在着许多差异，有的孩子表现了父亲的特征，又有与母亲相似的性状，这是什么原因呢？原来任何生物都不止表现一种性状，后代表现的性状可以是亲本性状的组合。那么，在传宗接代的过程中，亲代的多种多样的性状又是遵循什么规律传给后代的呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传实验，揭示出了遗传的第二个基本定律——自由组合定律。
教师导入课题：第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
［师生互动］
师：孟德尔揭示分离定律时所采用的科学研究的基本过程是怎样的？
生：发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。
师：非常正确。今天我们学习的孟德尔自由组合定律的揭示仍然经历这一科学研究过程，同学们在学习过程中要用心体会，认真把握。孟德尔的问题是通过两对相对性状的杂交实验发现的。
1.相对性状的杂交实验（发现问题）
教师用课件分步显示杂交实验过程并仔细讲解，如何去雄，怎样传粉，正交、反交及F1自交等。
师：孟德尔是用豌豆的哪两对相对性状来进行实验的？
生：豌豆种子的粒色：黄色和绿色；豌豆种子的粒形：圆粒和皱粒。
师：F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？
生：无论正交和反交，F1代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
师：F1自交，F2代出现了几种性状表现？比例是多少？与亲代相比有什么不同？
生：F2代出现了四种性状表现：黄色圆粒315粒、黄色皱粒101粒、绿色圆粒108粒、绿色皱粒32粒，其比例接近9∶3∶3∶1。与亲代相比，F2代不仅出现了两种与亲代相同的性状，即亲本性状——黄色圆粒和绿色皱粒，而且出现了两种与亲本不同的新性状即重组性状——黄色皱粒和绿色圆粒。
师：F2代中两种新性状（重组性状）与亲本性状有什么关系？
生：刚好是两亲本不同性状的重新组合的结果，即黄色可以和圆粒拆开与皱粒组合，绿色可以和皱粒拆开与圆粒组合。
师：如果就每一对相对性状单独分析，即黄∶绿和圆∶皱分别是多少？这说明了什么？
生：粒色：黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=416∶140≈3∶1
粒形：圆粒∶皱粒=（315+108）∶（101+32）=423∶133≈3∶1
上述数据说明，豌豆的粒色和粒形这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状没有影响。
师：两对相对性状实验中F2的9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中F2的3∶1数量比有什么关系？
生：从数学角度分析，9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展开式。通过前面的分析可知，两对相对性状的遗传结果，是每对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——（3∶1）2，即（3黄∶1绿）（3圆∶1皱）=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱。
师：分析得很好。那么，为什么F1代只有黄色圆粒一种性状？F2代为什么会出现黄色皱粒和绿色圆粒两种新性状（重组性状）？其实质是什么？这就是孟德尔在实验中所发现的问题，孟德尔是如何解释这一现象的呢？
2.对自由组合（提出假说）现象的解释
师：孟德尔首先假设豌豆的两对相对性状分别由两对不同的遗传因子控制，且这两对遗传因子在传递过程中彼此是独立的。
根据上节课的学习我们知道，孟德尔认为性状是由遗传因子来控制的，遗传因子在体细胞中成对存在，那么黄色圆粒和绿色皱粒的体细胞中有几对遗传因子？如果用Y（y）和R（r）来表示粒色和粒形，那么纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示？
生：分别有2对遗传因子，黄色圆粒可用YYRR表示，绿色皱粒可用yyrr表示。（此处边问边画遗传图解来加强学生的理解和记忆）
师：上节课我们还学到遗传因子在配子里是成单存在的，那么上述两个亲本产生的配子的遗传因子又是如何表示的？
生：纯种黄色圆粒产生的配子可用YR表示，纯种绿色皱粒产生的配子可用yr表示。
师：两亲本杂交时产生的配子YR和yr结合，所产生F1的遗传因子组成就是YyRr。F1代体细胞中既有Y，又有y，既有R又有r，为什么F1表现出的是黄色圆粒呢？
生：因为Y对y具有显性作用，R对r具有显性作用，所以F1表现出来的是Y和R所对应的性状，即黄色圆粒。
师：根据分离定律，每对遗传因子都要彼此分离，同时孟德尔还假设，不同对的遗传因子可以自由组合。既然是自由组合，F1能产生几种配子呢？
教师用课件形象直观地展示F1在形成配子时，不同对遗传因子之间的自由组合行为，请学生认真观察后回答问题。
生：Y可以与R或r组合，y可以与R或r组合，即产生YR、Yr、yR、yr四种配子。
师：孟德尔认为，在这个过程中每对遗传因子的分离以及不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的，且分离和组合是同时进行的。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有四种：YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比是1∶1∶1∶1。受精时，由于雌雄配子的结合是随机的，那么配子的结合方式有几种？F2中的性状表现和遗传因子的组成形式各有几种？
学生活动：自己画出该杂交实验的遗传图解，并归纳总结老师提出的问题。结果如下：
师生进行总结，得出以下几种规律来：
图1－2－1 图1－2－2 图1－2－3
（1）F1配子组合方式16种。
（2）F2性状表现4种，出现在各三角形中，如图1－2－1所示：
①黄色圆粒（Y_R_）出现于最大的三角形的三角和三边上（YYRR、YYRr、YyRR、YyRr），共占9/16；
②黄色皱粒（Y_rr）出现于次大三角形的三个角上（YYrr、Yyrr），共占3/16；
③绿色圆粒（yyR_）出现于小三角形的三个角上（yyRR、yyRr），共占3/16；
④绿色皱粒（yyrr）出现于一个点上（yyrr），共占1/16。
（3）F2遗传因子的组成方式9种：
①纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于一条对角线上（如图1－2－2所示），每种各占1/16，共占4/16；
②双杂合子即两对遗传因子的杂合子（YyRr）位于另一条对角线上（如图1－2－2所示），共占4/16；
③单杂合子即一对遗传因子的杂合子（YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr）以纯合子对角线为轴而呈对称分布（如图1－2－3所示），每种各占2/16，共占8/16。
（4）9种遗传因子组合形式可作如下规律性的排列（用F2中每对遗传因子组合形式及比例相乘的方法得出如下结果），每种遗传因子组合形式前的系数即为其比例数，见下表：
［教师精讲］
1.利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验的几个关键性结论。
第一步：利用分离定律分别分析各对相对性状F2的基因型、表现型及比例。
第二步：利用数学概率——乘法原理进行计算。子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积；子代表现型的数量比也应该是各对表现型相应比值的乘积。
我们以F2代中的黄色皱粒为例：黄色和皱粒是两个相对独立的事件，它们单独出现的概率分别是3/4和1/4，在后代中出现了黄色皱粒个体，就表明黄色和皱粒这两个事件，能在同一个体上同时出现，既然是同时出现，那么我们就应用乘法原理，黄色皱粒豌豆的概率为3/4×1/4=3/16。依次类推：
黄色圆粒：3/4×3/4=9/16
绿色圆粒：1/4×3/4=3/16
绿色皱粒：1/4×1/4=1/16
同理，F2中各种遗传因子组成的概率也可用此法计算出来。
这几个结论和前面孟德尔用棋盘法分析所得到的结论完全一致，表明这种数学解法是正确的（这种方法也叫逐对分析法）。
练习自选
［课堂小结］
本节课我们主要学习了孟德尔两对相对性状的遗传实验及对实验现象的解释，重点掌握子二代（F2）出现新性状是由于遗传过程中控制不同性状的遗传因子发生了自由组合；此外还应该对子二代（F2）中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接应用。
●板书设计
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
一、两对相对性状的遗传遗传实验
二、对自由组合现象的解释
F2代中结合方式16种，遗传因子组合形式9种，性状表现4种，比例为9∶3∶3∶1。
1YY（黄）
2Yy（黄）
1yy（绿）
1RR（圆）
1YYRR（黄圆）
2YyRR（黄圆）
1yyRR（绿圆）
2Rr（圆）
2YYRr（黄圆）
4YyRr（黄圆）
2yyRr（绿圆）
1rr（皱）
1YYrr（黄皱）
2Yyrr（黄皱）
1yyrr（绿皱）
教学目标：
1. 阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验，背诵相应的比例
2.能够指出哪些性状是新出现的性状
3.熟悉孟德尔对于自由组合现象的解释
4.熟练书写遗传图解表达遗传试验的过程与结果
教学重点：
对自由组合现象的解释与验证
学习难点：
对自由组合现象的解释。
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作本节课的多媒体课件。
2.布置学生复习分离定律的知识，并总结孟德尔进行科学研究的基本过程。
3.学生按以下预习提纲自主学习本节课的内容，为课上的分析和讨论做好准备。
（1）孟德尔两对相对性状的遗传实验是怎样设计的？
（2）F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？
（3）F2代的性状表现有几种？比值是多少？为什么出现了两种新的性状？
（4）分析每对相对性状的遗传是否符合分离定律。
（5）孟德尔是如何对自由组合现象进行解释的？
（6）课本P10旁栏思考题。
［情境创设］
日常生活中我们常见到这样的现象：同是一对夫妇生下的孩子存在着许多差异，有的孩子表现了父亲的特征，又有与母亲相似的性状，这是什么原因呢？原来任何生物都不止表现一种性状，后代表现的性状可以是亲本性状的组合。那么，在传宗接代的过程中，亲代的多种多样的性状又是遵循什么规律传给后代的呢？孟德尔通过豌豆两对相对性状的遗传实验，揭示出了遗传的第二个基本定律——自由组合定律。
教师导入课题：第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
［师生互动］
师：孟德尔揭示分离定律时所采用的科学研究的基本过程是怎样的？
生：发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。
师：非常正确。今天我们学习的孟德尔自由组合定律的揭示仍然经历这一科学研究过程，同学们在学习过程中要用心体会，认真把握。孟德尔的问题是通过两对相对性状的杂交实验发现的。
1.相对性状的杂交实验（发现问题）
教师用课件分步显示杂交实验过程并仔细讲解，如何去雄，怎样传粉，正交、反交及F1自交等。
师：孟德尔是用豌豆的哪两对相对性状来进行实验的？
生：豌豆种子的粒色：黄色和绿色；豌豆种子的粒形：圆粒和皱粒。
师：F1代的性状表现是什么？说明了什么问题？
生：无论正交和反交，F1代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
师：F1自交，F2代出现了几种性状表现？比例是多少？与亲代相比有什么不同？
生：F2代出现了四种性状表现：黄色圆粒315粒、黄色皱粒101粒、绿色圆粒108粒、绿色皱粒32粒，其比例接近9∶3∶3∶1。与亲代相比，F2代不仅出现了两种与亲代相同的性状，即亲本性状——黄色圆粒和绿色皱粒，而且出现了两种与亲本不同的新性状即重组性状——黄色皱粒和绿色圆粒。
师：F2代中两种新性状（重组性状）与亲本性状有什么关系？
生：刚好是两亲本不同性状的重新组合的结果，即黄色可以和圆粒拆开与皱粒组合，绿色可以和皱粒拆开与圆粒组合。
师：如果就每一对相对性状单独分析，即黄∶绿和圆∶皱分别是多少？这说明了什么？
生：粒色：黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=416∶140≈3∶1
粒形：圆粒∶皱粒=（315+108）∶（101+32）=423∶133≈3∶1
上述数据说明，豌豆的粒色和粒形这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状没有影响。
师：两对相对性状实验中F2的9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中F2的3∶1数量比有什么关系？
生：从数学角度分析，9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展开式。通过前面的分析可知，两对相对性状的遗传结果，是每对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积——（3∶1）2，即（3黄∶1绿）（3圆∶1皱）=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱。
师：分析得很好。那么，为什么F1代只有黄色圆粒一种性状？F2代为什么会出现黄色皱粒和绿色圆粒两种新性状（重组性状）？其实质是什么？这就是孟德尔在实验中所发现的问题，孟德尔是如何解释这一现象的呢？
2.对自由组合（提出假说）现象的解释
师：孟德尔首先假设豌豆的两对相对性状分别由两对不同的遗传因子控制，且这两对遗传因子在传递过程中彼此是独立的。
根据上节课的学习我们知道，孟德尔认为性状是由遗传因子来控制的，遗传因子在体细胞中成对存在，那么黄色圆粒和绿色皱粒的体细胞中有几对遗传因子？如果用Y（y）和R（r）来表示粒色和粒形，那么纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示？
生：分别有2对遗传因子，黄色圆粒可用YYRR表示，绿色皱粒可用yyrr表示。（此处边问边画遗传图解来加强学生的理解和记忆）
师：上节课我们还学到遗传因子在配子里是成单存在的，那么上述两个亲本产生的配子的遗传因子又是如何表示的？
生：纯种黄色圆粒产生的配子可用YR表示，纯种绿色皱粒产生的配子可用yr表示。
师：两亲本杂交时产生的配子YR和yr结合，所产生F1的遗传因子组成就是YyRr。F1代体细胞中既有Y，又有y，既有R又有r，为什么F1表现出的是黄色圆粒呢？
生：因为Y对y具有显性作用，R对r具有显性作用，所以F1表现出来的是Y和R所对应的性状，即黄色圆粒。
师：根据分离定律，每对遗传因子都要彼此分离，同时孟德尔还假设，不同对的遗传因子可以自由组合。既然是自由组合，F1能产生几种配子呢？
教师用课件形象直观地展示F1在形成配子时，不同对遗传因子之间的自由组合行为，请学生认真观察后回答问题。
生：Y可以与R或r组合，y可以与R或r组合，即产生YR、Yr、yR、yr四种配子。
师：孟德尔认为，在这个过程中每对遗传因子的分离以及不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的，且分离和组合是同时进行的。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有四种：YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比是1∶1∶1∶1。受精时，由于雌雄配子的结合是随机的，那么配子的结合方式有几种？F2中的性状表现和遗传因子的组成形式各有几种？
学生活动：自己画出该杂交实验的遗传图解，并归纳总结老师提出的问题。结果如下：
师生进行总结，得出以下几种规律来：
图1－2－1 图1－2－2 图1－2－3
（1）F1配子组合方式16种。
（2）F2性状表现4种，出现在各三角形中，如图1－2－1所示：
①黄色圆粒（Y_R_）出现于最大的三角形的三角和三边上（YYRR、YYRr、YyRR、YyRr），共占9/16；
②黄色皱粒（Y_rr）出现于次大三角形的三个角上（YYrr、Yyrr），共占3/16；
③绿色圆粒（yyR_）出现于小三角形的三个角上（yyRR、yyRr），共占3/16；
④绿色皱粒（yyrr）出现于一个点上（yyrr），共占1/16。
（3）F2遗传因子的组成方式9种：
①纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于一条对角线上（如图1－2－2所示），每种各占1/16，共占4/16；
②双杂合子即两对遗传因子的杂合子（YyRr）位于另一条对角线上（如图1－2－2所示），共占4/16；
③单杂合子即一对遗传因子的杂合子（YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr）以纯合子对角线为轴而呈对称分布（如图1－2－3所示），每种各占2/16，共占8/16。
（4）9种遗传因子组合形式可作如下规律性的排列（用F2中每对遗传因子组合形式及比例相乘的方法得出如下结果），每种遗传因子组合形式前的系数即为其比例数，见下表：
［教师精讲］
1.利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验的几个关键性结论。
第一步：利用分离定律分别分析各对相对性状F2的基因型、表现型及比例。
第二步：利用数学概率——乘法原理进行计算。子代基因型的数量比应该是各对基因型相应比值的乘积；子代表现型的数量比也应该是各对表现型相应比值的乘积。
我们以F2代中的黄色皱粒为例：黄色和皱粒是两个相对独立的事件，它们单独出现的概率分别是3/4和1/4，在后代中出现了黄色皱粒个体，就表明黄色和皱粒这两个事件，能在同一个体上同时出现，既然是同时出现，那么我们就应用乘法原理，黄色皱粒豌豆的概率为3/4×1/4=3/16。依次类推：
黄色圆粒：3/4×3/4=9/16
绿色圆粒：1/4×3/4=3/16
绿色皱粒：1/4×1/4=1/16
同理，F2中各种遗传因子组成的概率也可用此法计算出来。
这几个结论和前面孟德尔用棋盘法分析所得到的结论完全一致，表明这种数学解法是正确的（这种方法也叫逐对分析法）。
练习自选
［课堂小结］
本节课我们主要学习了孟德尔两对相对性状的遗传实验及对实验现象的解释，重点掌握子二代（F2）出现新性状是由于遗传过程中控制不同性状的遗传因子发生了自由组合；此外还应该对子二代（F2）中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接应用。
●板书设计
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一、两对相对性状的遗传遗传实验
二、对自由组合现象的解释
F2代中结合方式16种，遗传因子组合形式9种，性状表现4种，比例为9∶3∶3∶1。
1YY（黄）
2Yy（黄）
1yy（绿）
1RR（圆）
1YYRR（黄圆）
2YyRR（黄圆）
1yyRR（绿圆）
2Rr（圆）
2YYRr（黄圆）
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2yyRr（绿圆）
1rr（皱）
1YYrr（黄皱）
2Yyrr（黄皱）
1yyrr（绿皱）
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