1、新课程高中生物必修2全册教案第1章 遗传因子的发现第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课程目标： 1、使学生了解孟德尔二个豌豆杂交实验的探究过程； 2、使学生掌握豌豆实验数据的分析研究方法，从而得到科学的陶熏； 3、掌握遗传学的各个科学名词，能够掌握遗传学的几种计算方法。 4、掌握遗传性比的操作、玉米黄白粒色杂交实验的方法。教学重点：1、分离定律、自由组合定律的原理；2、遗传数据的计算；教学难点：1、分离定律、自由组合定律基因的迁移过程；2、遗传各数据计算。教学方法：1）课件演示；2）实验法、小黑板演示；3）板书演算；4）谈话法；教学准备：flash课件；小桶性比实验；自制atuware课件等；
2、豆科植物的花朵。教学过程（板书）： 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）简单流程 教师教学过程、板书提纲学生活动第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）问题探讨：1、红、白牡丹杂交的子代什么颜色，是否两色之间？2、孟德尔：19世纪奥地利修道院修道士-维也纳大学自然科学-回院对豌豆、山柳菊、玉米进行杂交-发现二条遗传规律。孟德尔成功原因： 1）选材准确自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆； 人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰，结果可靠 豌豆有多对易于区分的相对性状（高-矮；圆粒-皱粒；） 2）研究方法恰当先对一对相对性状进行遗传研究，后多对-；一、一对相对性状的杂交实验（一）实验现象1、正交：P（亲本） 高茎
3、豌豆 X 矮茎豌豆 种子（种植） F1（子一代） 高茎（100%） 反交：P 矮茎 X 高茎 种子（种植） F1 高茎（100%）2、F1自交： F1（F1高茎花子房提供卵子）X F1 （自身花供精子） F2（子二代）： 高茎 + 矮茎（二）实验分析 1、名词：显性性状杂种（子一代）能显现出的性状；如高，红 隐性性状杂种（子一代）未显现出的性状；如矮，白 性状分离杂种的后代同时出现显性、隐性性状的现象。 2、数据统计：1）F2代高茎（787）：矮茎（277）= 3：1 2）其它6对性状的F2：2.96：1，2.84：1，3.01：1二、对对现象的解释（一）孟德尔假说： 1）生物性状是由遗传因子
4、决定的。 遗传因子像一个个独立颗粒，不相融合、也不在遗传中消失；决定方式：显性性状显性基因；（大写，如D高茎） 隐性性状隐性基因。（小写，如d矮茎） 2）体细胞遗传因子成对存在。 纯合子体细胞遗传因子组成相同的个体。纯高茎DD； 纯矮茎dd杂合子遗传因子组成不同的个体。 如杂种一代F1（Dd） 推：F1高茎-肯定有一D；F1的后代F2中分离出矮茎-F1中也有d 3）生物体形成生殖细胞（配子）时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子配子只含每对遗传因子的一个。 4）受精时，雌雄配子结合是随机的。 演示： 高茎 矮茎 高 高 P DD X dd F1 Dd Dd 配子 D d D d D d
5、 1/2 1/2 1/2 1/2 F1： Dd （高茎） DD Dd Dd dd 1/4 1/4 1/4 1/4 高茎3/4 矮茎1/4（二）模拟实验性状分离比的模拟 目的要求：通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与后代性状之间的数量关系。 材料用具：2小桶（表雌雄生殖器官），2种彩球各20个（表遗传因子） 方法步骤：1）放入甲、乙桶各10个彩球，充分混合；（产生配子） 2）随机各抓一球，组合一起，记下字母组合；（受精） 3）重复100次，彩球放回原桶。（表示过度繁殖） 结果、结论： 1、各种组合的数据；2、求平均值，计算各组合的比例； 3、 4、结论：三、对分离现象解释的验证测交
6、（让待测个体与隐性纯合子杂交） 预测： 高茎F1（Dd） X 矮茎（dd） 配子 D d(2种) d(1种) 1/2 1/2 100% 测交后代 Dd（高茎1/2） dd（矮茎1/2）=1：1 实际结果： 高茎30 ： 矮茎34 1：1 结论：假说正确，F1是杂合子产生配子是一对遗传因子彼此分离四、分离定律 在生物体的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，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。技能训练：捕捉题目信息（紫花植株交后代有白花性状分离）推理（原植株是杂合子）种出的F2的82株紫花中也有杂合子（Dd、DD）怎样甄别紫
7、花中的DD、Dd，分离出d而制纯种让F2紫株自交后代结果及处理：F3全是紫花的，其亲代是DD（作商品种留种）；若有白花出现的，其F2是杂合子（扬弃）。巩固练习：P8一1B、2B1. 下列各组中属于相对性状的是( D ) A.狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛 C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮 2. 纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒.原因是: ( C ) A. 甜是显性性状 B.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择 3杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的( ) A1/4 B1/2 C3/
8、4 D100课后分析：练习作业：课后分析：第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、教学目标1、孟德尔对相对性状遗传试验的试验过程和试验结果2、孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解3、对自由组合现象解释的验证测交试验及其图解4、自由组合定律的实质及在动植物育种和医学实践中的应用5、孟德尔获得成功的原因二、教学重点1、 对自由组合现象的解释及验证 2、自由组合定律的内容及理解3、自由组合定律的解题 4、孟德尔获得成功的原因三、教学难点1、 对自由组合现象的解释及验证 2、自由组合定律的内容及理解3、自由组合定律的解题四、教学方法归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等五、教具准备1、黄色圆粒豌豆和
9、绿色皱豌豆杂交试验挂图2、黄色圆粒豌豆和绿色皱豌豆的杂交试验分析遗传因素3、带有磁性并标注Y、y和R、r基因的两对染色体模型，磁性黑板4、多媒体教学器材，屏幕六、教学过程第一课时引言：孟德尔提出的“分离定律”研究的仅是一对相对性状，这也是他获得成功的另一个原因，如同时研究多对相对性状，那多对相对性状的遗传有何规律呢？1、两对相对性状的杂交实验（1） 实验过程：（2） 实验结果名词：亲本型 非亲型（即重组型）现象分析（注意分析方法）配子YRYryRyrYRYryRyr2、对自由组合现象的解释P：YYRR（黄圆）yyrr（绿皱）配子：YRyrF1YyRr（黄圆）F2 （1）名词：表现型 基因型 等
10、位基因控制的一对_性状的基因，如_（3） 总结：F2中，遗传因子(即基因型)组合形式种性状表现（即表现型）有、4种，且比为。不同对数基因独立分配的遗传规律杂交的基因对数F1配子F2表现型的种类F2基因型的种类自交后代纯合子的比种类可能组合数123n3、对自由组合现象解释的验证（方法为）（1）测交： YyRr（F1） 配子：测交后代：（比为）（2）实验结果：（见课本P11：表1-2）第二课时4、自由组合定律：（见课本P11）5、孟德尔实验方法的启示6、应用分离定律解决自由组合定律（1）分离和自由组合定律的比较：类型比较分离定律自由组合定律研究性状一对两对（或多对）控制性状的等位基因一对两对（或多
11、对）F1的配子种类21种22（2n种）F2表现型种类21种22（2n种）F2基因型种类31种32（3n种）（2）例1见课本P12.2及拓展题例2YyRR的基因型个体与yyRr的基因型个体相交（两对等位基因分别位于两对同源染色体上），其子代表现型的理论比是A、1：1 B、1：1：1：1 C、9：3：3：1D、42：42：8：8例3白色盘状南瓜和黄色球状南瓜杂交，F1全为白色盘状南瓜，若F2中纯白色球状南瓜有1000个，从理论上算，F2中杂合黄色盘状南瓜的数目是A、1000个B、2000个C、3000个D、4000个例4在孟德尔的具有两对相对性状的遗传实验中，F2出现的重组性状类型中能够稳定遗传的
12、个体约占总数的A、B、C、D、七、课堂检测1、基因型为AaBbCcDd和aaBbCcDd的个体杂交（遵循自由组合规律）则后代基因型和表现型数目分别为A、18、8B、27、16C、18、16D、27、82、孟德尔对遗传规律的探索经过了A、分析假设实验验证B、假设实验结论验证C、实验分析假设讨论D、实验假设验证讨论3、基因型AABb的个体自交，子代中与亲代基因型相同的个体占个体总数的A、B、C、D、4、在下列各杂交组合中，后代只出现一种表现型的亲本组合是A、EeEfEeFf B、EeFFeeff C、EeFFEEFf D、EEEfeeFf5、牵牛花的红花（A）对白花（a）为显性，阔叶（B）对窄叶（
13、b）为显性，纯合红花窄叶和纯合白花阔叶杂交后代再与“某植株”杂交，其后代中红花阔叶、红花窄叶、白花阔叶、白花窄叶的比依次是3：1：3：1，遗传遵循基因的自由组合定律。“某植株”的基因型是A、aaBb B、aaBB C、AaBb D、Aabb6、基因型为Aa的个体连续自交几代，下图中哪条曲线能正确反映后代中纯合体所占比例的变化7、向日葵种子粒大（B）对粒小（b）为显性，含油少（S）对含油多（s）为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，若让粒大油少和粒小油多的两个纯合子杂交，请回答下列问题：（1）F2的表现型及比值为（2）如果获得F2种子544粒，按理论计算，粒大油多的种子有粒，其中纯合子
14、种子有粒。（3）培育出粒大油多的新品种的基本次序是。它依据的遗传学原理是。8、人类多指基因（T）是正常指（t）的显性，白化基因（a）是正常（A）的隐性，都在常染色体上，而且都是独立遗传，一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个白化病和手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是A、B、C、D、八、课后练习：练习册P5九、预习内容第1节减数分裂和受精作用第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一、 教学目标1.阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。2.举例说明配子的形成过程。3.举例说明受精过程。4.使用高倍镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。5.阐明
15、减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。二、教学重点和难点1.教学重点（1）减数分裂的概念。（2）精子的形成过程。（3）受精作用的过程。2.教学难点（1）模拟减数分裂过程中染色体的变化。（2）比较精子和卵细胞形成过程的异同。（3）观察蝗虫精母细胞的减数分裂。三、教学策略总体思路是：教师要充分利用教材和生产生活中的实例，引导学生从教材或生活中提炼出问题；然后让全体学生亲自动手来探究，并且归纳总结,引导学生在解决问题的过程中学习。体现“提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系”等新课程理念。由于减数分裂和受精作用是微观、动态、连续变化的过程，给准确认知带来困难，因
16、此成为教学的难点。为了突破教学难点，教师应考虑在学生已有知识（如有丝分裂）的基础上，精心设计将微观变为宏观的教学活动。为此将本节“模拟建构”的部分活动前移应该是一个很好的设想。学生通过探究活动开展学习。本节教学建议用3课时完成，其中减数分裂部分的教学用2课时。第1课时一、减数分裂1.设置问题情境，引起兴趣，引导学生进入学习新知识氛围。本节继续沿着科学发现史的历程进行研究。继遗传因子之后，科学家又发现了染色体在生殖过程中的变化，并根据预测和观察证实了生物进行有性生殖要经过减数分裂和受精作用。据此，教师可设置问题情境，激发学生学习的欲望。（1）先请学生根据本节题图，比较果蝇体细胞与配子细胞染色体组
17、成及数目的不同。引导学生根据此图提出能联想到的问题。（如：配子细胞是如何形成的？）（2）教师通过设问“图中的配子是通过有丝分裂产生的吗？”“有丝分裂的特征是什么？”等引导学生复习细胞有丝分裂并猜想配子是经过何种分裂形成的。（3）然后教师可介绍减数分裂发现简史，激发学生学习减数分裂的兴趣。2.通过学生的模拟活动和思考来突破本节教学的重、难点，形成对减数分裂过程中染色体变化的正确认识。精子形成过程是本节的教学重点，模拟减数分裂过程中染色体的变化是本节的教学难点。建议将第二小节“模型建构”的部分活动前移。这样做的好处是学生在已有知识（有丝分裂）的基础上，通过自己的探究体会减数分裂与有丝分裂的不同；形
18、成对减数分裂过程中染色体数目和行为变化的直观印象。进行“模型建构”教学时注意以下几点。（1）学生拿出红、黄橡皮泥（或染色的木棍、植物枝条等替代品）及白纸，依照“模型建构”的“活动准备”进行准备。（2）教师辅导学生构建一个有丝分裂染色体数目和行为变化的模型。（3）引导学生边讨论边利用模型完成自己猜想的配子形成过程。期待学生经过思考和实践理解只有在染色体复制一次细胞连续分裂两次的情况下，才能产生如题图所示的配子。明确这是一种使细胞中染色体数目减半的新的细胞分裂方式。（4）教师继续引导学生再次仔细观察题图中配子染色体组成的特点，然后请学生利用模型说明如何能形成如图所示的配子细胞。（5）请学生尝试归纳
19、形成配子的细胞分裂（减数分裂）的过程与特点。第2课时第1课时主要是学生通过活动，获得对减数分裂感性认识。本课时应引导并帮助学生形成对感性知识的理性概括。1.继续上节学生的模型建构活动并引导学生思考。对照建构的模型，教师引导学生进行理性思考。此时还应充分发挥教材资源的作用。（1）引导学生观察书中哺乳动物精子形成过程图解，并与自己建构的模型比较，思考图解的合理性。（2）在此基础上，教师依照书中图解讲述哺乳动物精子形成过程中发生的现象，包括：精原细胞中染色体复制；初级精母细胞中的同源染色体联会，四分体形成，同源染色体分离，染色体数目减半；次级精母细胞中染色体不再复制，染色体着丝点分裂，姐妹染色体分开
20、成为染色体，分别移向细胞两极等。着重讲解同源染色体、非同源染色体等概念。（3）再请学生利用模型，边模拟边用生物学术语讲述哺乳动物精子形成过程。2.在模拟活动的基础上引导学生进行总结和概括。（1）请学生归纳减数分裂概念。（2）引导学生观察书中“哺乳动物卵细胞形成图解”，然后对精子形成过程和卵细胞形成过程进行比较。3.结合参考图示（图14和图15）观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片，以加深对减数分裂过程的理解。图14 高倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂的几个时期示意图A.精巢管顶端 B.减数第一次分裂 C.减数第二次分裂 D.精子细胞 E.精子图15 蝗虫精母细胞减数分裂示意图第3课时二、受精作用本
21、课时教学重点是解决配子多样性的问题，但无论从思维的逻辑上还是从事实来说，都必须先解决为什么会出现受精作用。因此提出如下教学建议。1.从生活实际提炼出问题引发思考。可以用人的染色体组型图，也可以从本节题图引出问题，如“人的体细胞中有多少条染色体？人的精子和卵细胞中有多少条染色体？从人的精子、卵细胞到人的体细胞之间应该有一个什么样的变化过程？人的体细胞是怎样形成的？”引起学生的思考进而理解受精作用的过程。2.先引导学生关注配子多样性的现象，再让学生研究配子多样性的来源。（1）引导学生阅读教材中“父亲的所有精原细胞中染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。可是“一母生九子，九子各不同。同样的
22、精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？”这段文字，结合精子或卵细胞形成过程思考配子中染色体组成多样的原因。（2）回忆教材中减数第一次分裂的四分体时期，染色单体交叉互换的照片及示意图，思考这与配子中染色体组成的多样性有什么关系？（3）继续模型建构活动，在探究配子中染色体组合多样性的基础上进行归纳。学生完成“模型建构”中“模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合及讨论”，计算可能出现的配子类型数目。尝试模拟在减数分裂过程中四分体的非姐妹染色单体间某部位发生交叉互换。归纳配子多样性的原因。3.利用教材资源，引导学生仔细阅读“受精作用”部分的教材内容，理解受精作用的意义。四、答案和提示（一）问题探讨1.配子
23、染色体与体细胞染色体的区别在于：（1）配子染色体数是体细胞染色体数的一半；（2）配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的。（二）旁栏思考题1.减数分裂的染色体复制发生在减数第一次分裂的间期，减数第二次分裂的间期不复制。2.初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。3.在减数第一次分裂中出现了同源染色体联会，四分体形成，非姐妹染色单体间交叉互换，同源染色体分离，使得细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半等行为。上述过程可使配子中染色体数目减半。这样再通过以后发生的两性配子结合成合子的受精作用，就能维持生物前后
24、代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性。上述过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。4.经过减数第一次分裂，一个卵原细胞会分裂成一个较大的次级卵母细胞和一个较小的极体。经过减数第二次分裂，一个次级卵母细胞会分裂成一个含细胞质多的卵细胞和一个含细胞质少的极体，而减数第一次分裂形成的极体也经过减数第二次分裂成为两个含细胞质少的极体。最后三个极体退化消失，只剩一个卵细胞。（三）想像空间不一样。受精过程中，仅精子的头部进入卵细胞，而精子的头部除了细胞核外，只含极少量的细胞质。而细胞质中线粒体含少量DNA（植物细胞质中的叶绿体
25、也含少量DNA），对生物的遗传也有影响。（四）实验1.减数第一次分裂会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。减数第二次分裂的中期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。2.减数第一次分裂的中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧，末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数的一半，每条染色体均由两条染色单体构成。减数第二次分裂的中期，所有染色体的着丝点排列在细胞的赤道板的位置。末期细胞两极的染色体不含染色单体。3.同一生物的细胞，所
26、含遗传物质相同；增殖的过程相同；不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。（五）模型建构讨论一1.代表分别来自父方和母方的同源染色体联会。2.4条。减数第一次分裂结束。2条。3.减数第一次分裂过程中的同源染色体联会，形成四分体，同源染色体在赤道板位置成双排列，同源染色体分离，分别移向细胞两极；减数第二次分裂过程中非同源染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上，着丝点分裂，染色单体成为染色体，移向细胞两极。4.2个。2个。讨论二1.每个配子都含有两种颜色的染色体。2.4种。3.8种。（六）技能训练精原细胞有丝分裂过程
27、中染色体数目变化表时期间期前期中期后期末期染色体数目（条）888168精原细胞形成精子过程中染色体数目变化表细胞类型精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞染色体数目（条）8844精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图（七）第一小节练习基础题1.（1）；（2）；（3）；（4）。2.B。3.D。4.（1） 这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。 该细胞有4条染色体，8条染色单体。 该细胞有2对同源染色体。其中染色体A与C，A与D，B与C，B与D是非同源染色体。 细胞中a与a，b与b，c与c，d与d是姐妹染色单体。 该细胞分裂完成后，子细胞中有2条染色体。参见教科书图2 2。（2） 4
28、条。 B，D；B，C。拓展题提示：不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数第一次分裂时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向两极而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数第二次分裂产生的精子或卵细胞中的染色体数目就会比正常的多一条或几条染色体。再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二次分裂）中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体加倍的现象。如果上述现象出现，则受精卵中染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出
29、现异常时，该个体的性状也会是异常的。例如，人类的“21三体综合征”遗传病患者就是由含有24条染色体（其中21号染色体是2条）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。（八）第二小节练习基础题1.（1）；（2）；（3）。2.提示：配子形成过程中，由于减数第一次分裂的四分体时期，非姐妹染色单体间可能互换部分遗传物质；中期时，同源染色体随机排列在细胞赤道板两侧，导致了配子中非同源染色体的自由组合，因此，配子中染色体组成是多样的。受精作用又是精子和卵细胞的随机结合，因此，后代的性状表现是多样的。由于减数分裂是有规律的正常的细胞分裂，在减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。这样每个物种正常的雌、雄配子都含有该物种体细胞染色体数目一半的染色体，并且都是一整套非同源
