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視頻標簽：基因的自由組合,定律的適用范圍,雜交育種
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高中生物必修二基因的自由組合定律的適用范圍-雜交育種復(fù)習(xí)課-云南省優(yōu)課
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教學(xué)設(shè)計
基因的自由組合定律的適用范圍
一、教學(xué)目標 1.知識目標
理解基因自由組合定律的實質(zhì)。 理解基因自由組合定律的適用范圍。 2.能力目標
掌握遵循和不遵循基因自由組合定律時的解題方法，并能熟練運用這些方法解決變式問題。 能根據(jù)題目信息判斷涉及的幾對等位基因是否遵循基因的自由組合定律。 3.情感、態(tài)度與價值觀目標
認識到學(xué)習(xí)的過程中要善于終結(jié)和歸納，而不是陷入題海。 二、教學(xué)重點和難點
1.重點：基因自由組合定律適用范圍推導(dǎo)。
遵循、不遵循基因自由組合定律的解題方法。 2.難點：判斷否遵循基因自由組合定律的方法歸納。 三、學(xué)習(xí)者狀況分析
教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對基因自由組合定律的適用范圍理解不清楚，特別兩對等位基因位于非同源染色體上。這在學(xué)習(xí)到《雜交育種》內(nèi)容時帶來的問題是：①學(xué)生不知道什么時候可以用自由組合定律的解題方法做題，什么時候不能用；②當考兩對等位基因在一對同源染色體上時，不會解題方法。 四、教學(xué)策略
首先，通過復(fù)習(xí)減數(shù)分裂過程，推導(dǎo)出基因自由組合定律的實質(zhì)，再由此推導(dǎo)出定律的適用范圍。接著回顧兩對等位基因位于非同源染色體上、位于一對同源染色體上的解題方法。
然后，帶領(lǐng)學(xué)生從題目所給的信息中歸納判斷基因自由組合定律適用范圍，即在訓(xùn)練解題方法的同時歸納判斷方法。
最后，通過特殊、陌生比例的帶入判斷，歸納本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容告訴學(xué)生：題目是千變?nèi)f化的，但解題方法是不變的，在做題的過程中要學(xué)會歸納總結(jié)，這才是學(xué)習(xí)。 五、教學(xué)實施過程
導(dǎo)入：嘗試自行解決一個高考題
（2014.全國I,32）現(xiàn)有兩個純合的某作物品種：抗病高稈（易倒伏）和感病矮稈（抗倒伏）品種．已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少。回答下列問題： （2）雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預(yù)測雜交結(jié)果，若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律：其余兩個條件是_______________________________；_______________________________。 高桿與矮桿這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律； 控制這兩對相對性狀基因位于非同源染色體上（為什么？） 一、自由組合定律的適用范圍
減數(shù)分裂的過程：先關(guān)注有兩對等位基因（Aa和Bb）的染色體，發(fā)現(xiàn)同源染色體彼此分開的同時，帶著上面的基因分開，在不考慮交叉互換時，位于一對同源染色體上的基因Aa和Bb之間不可以自由組合，AB在一起、ab在一起。在關(guān)注另一對同源染色體上的Dd基因，D可以和AB組合，也可以和ab組合。由此推導(dǎo)出自由組合定律適用范圍之一：①要涉及由兩對或兩對以上等位基因控制的遺傳；②位于兩對或兩對以上的同源染色體上。
圖1 減數(shù)分裂過程分析基因與染色體的位置關(guān)系
推導(dǎo)自由組合定律的實質(zhì)，從中發(fā)現(xiàn)自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而減數(shù)分裂是真核細胞的分裂方式，并且真核生物進行減數(shù)分裂則意味著它進行的是有性生殖，推導(dǎo)出自由組合定律適用范圍之一：③真核生物進行有性生殖時。另外，分離和組合的基因是位于染色體上的，染色體分離和組合帶著上面的基因分離和組合，再推導(dǎo)出適用范圍之一：核基因的遺傳。由此，幫助學(xué)生對自由組合定律的適用范圍達到理解的層次。
圖2 自由組合定律的實質(zhì)
二、遵循自由組合定律和不遵循時的解題方法
例：為探究兩對基因（A和a、B和b）的遺傳是否符合基因的自由組合定律，某研究小組選用基因型為AaBb的植株進行自交。
（1）若兩對基因的遺傳符合基因的自由組合定律，則后代出現(xiàn)______種表現(xiàn)型，比例為_____________。 （2）若兩對基因的遺傳不符合基因的自由組合定律，則后代出現(xiàn)______種表現(xiàn)型，比例為__________，基因與染色體的關(guān)系是_____________。
（3）若兩對基因的遺傳不符合基因的自由組合定律，則后代出現(xiàn)______種表現(xiàn)型，比例為__________，基因與染色體的關(guān)系是_____________。
通過例題回顧兩對等位基因位于非同源染色體上、位于一對同源染色體上的解題方法。
圖3 遵循和不遵循基因自由組合定律的解題方法
由于是回顧，所以這里可以分別請三位學(xué)生上臺做，再展示自己的解題過程，讓學(xué)生對比自己的思路和老師的思路，找到自己解題思路上的缺陷。 三、歸納判斷是否遵循基因的自由組合定律的方法
帶領(lǐng)學(xué)生從兩個題組的題目中歸納判斷什么時候可以用自由組合定律，什么時候不可以用的方法。這個過程中既訓(xùn)練解題方法，又歸納了判斷方法。課堂上用的例題是從歷年的高考題中挑選出來并進行了分類，有的類型里找不到合適的題目就在原題的基礎(chǔ)上進行改編。
題組一：學(xué)生自行完成例1~例4，判斷每個題是否遵循基因的自由組合定律并一一說明判斷的原因，最后教師歸納判斷方法一：審題時從題干中找關(guān)鍵詞，如兩對性狀自由組合、兩對等位基因位于不同的染色體上、分別位于3號和8號染色體上、位于同一對常染色體上等等，4個例題共有4類關(guān)鍵詞，自己做題過程中還可以再補充。
例1：（2013·全國大綱，34）已知玉米子粒黃色（A）對白色（a）為顯性，非糯（B）對糯（b）為顯性，
這兩對性狀自由組合。
例2：（2013·課標卷Ⅱ，32）已知果蠅長翅和小翅、紅眼和棕眼各為一對相對性狀，分別受一對等位基因
控制，且兩對等位基因位于不同的染色體上。為了確定這兩對相對性狀的顯隱性關(guān)系，以及控制它們的等位基因位于常染色體上，還是位于X染色體上（表現(xiàn)為伴性遺傳），某同學(xué)讓一只雌性長翅紅眼果蠅與一只雄性長翅棕眼果蠅雜交，發(fā)現(xiàn)子一代中表現(xiàn)型及其分離比為長翅紅眼：長翅棕眼：小翅紅眼：小翅棕眼=3:3:1:1。
例3：（2011·福建，27）二倍體結(jié)球甘藍的紫色葉對綠色葉為顯性，控制該相對性狀的兩對等位基因（A、
a和B、b）分別位于3號和8號染色體上。下表是純合甘藍雜交實驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)：
親本組合
F1株數(shù)
F2株數(shù)
紫色葉 綠色葉 紫色葉 綠色葉
①紫色葉×綠色葉 121 0 451 30 ②紫色葉×綠色葉
89
0
242
81
例4：（2012·天津，6）果蠅的紅眼基因（R）對白眼基因（r）為顯性，位于X染色體上；長翅基因（B）
對殘翅基因（b）為顯性，位于常染色體上。現(xiàn)有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配，F(xiàn)1代的
雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅。
有時命題者會反其道而行，直接告訴不遵循自由組合定律，問原因是什么，如例5，接下來教師重點講解例5。通過講解歸納出判斷方法二：若測交后代的表現(xiàn)型比例為1:1:1:1，則兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。但學(xué)生會忽略此規(guī)律只在“測交”中有用，于是通過一道變式題強調(diào)測交應(yīng)為AaBb×aabb。類似的還可以歸納出：若AaBb的個體自交后代的表現(xiàn)型比例為9:3:3:1或其變形，則遵循基因的自由組合定律
例6：（2010·福建，27）已知桃樹中，樹體喬化與矮化為一對相對性狀(由等位基因D、d控制)，蟠桃果形
與圓桃果形為一對相對性狀（由等位基因H、h控制），蟠挑對圓桃為顯性，下表是桃樹兩個雜交組合的試驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)：
親本組合
后代的表現(xiàn)型及其株數(shù)
組別 表現(xiàn)型 喬化蟠桃 喬化園桃 矮化蠕桃
矮化園桃
甲 喬化蟠桃×矮化園桃 41 0 0 42 乙 喬化蟠桃×喬化園桃 30 13 0
14
（3）根據(jù)甲組的雜交結(jié)果可判斷，上述兩對相對性狀的遺傳不遵循自由組臺定律。理由是：如果這兩對性
狀的遺傳遵循自由組合定律，則甲組的雜交后代應(yīng)出現(xiàn) 種表現(xiàn)型，比例應(yīng)為 。
變式：玉米非甜味（A對甜味（a）為顯性，非糯性（B）對糯性（b）為顯性，現(xiàn)有甲、乙、丙三個品系的
純種玉米，其基因型如下表：
品系 甲 乙 丙 基因型
AAbb
aabb
aaBB
用甲和乙雜交得到的植株與乙和丙雜交得到的植株雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為非甜非糯：非甜糯：甜非糯：甜糯=1:1:1:1，則兩對基因的遺傳___________（填“一定”“不一定”）遵循基因的自由組合定律。
題組二：有些遺傳題并不會很直白地告訴，也不會直接給出9:3:3:1或1:1:1:1，需要轉(zhuǎn)個彎才能分析出來，如題組二。
例1：蒼蠅的紅眼和綠眼（R、r）、長翅和短翅（T、t）是兩對相對性狀，一對表現(xiàn)型未知的蒼蠅生了一窩
后代的表現(xiàn)型及所占比例如下表所示：
紅眼長翅 紅眼短翅 綠眼長翅 綠眼短翅 雌 3/4 0 1/4 0 雄
3/8
3/8
1/8
1/8
例1講解兩種方法，并歸納出判斷方法三：后代推知，一對基因位于常染色體上，一對基因位于X染
色體上。
圖4 例1的兩種解題方法
有些題目會給出比例，但這個比例并非9:3:3:1或1:1:1:1，遇到陌生比例如何判斷？
例2：（2011·北京，30）果蠅的2號染色體上存在朱砂眼（a）和和褐色眼（b）基因，減數(shù)分裂時不發(fā)生
交叉互換。aa個體的褐色素合成受到抑制，bb個體的朱砂色素合成受到抑制。果蠅復(fù)眼的暗紅色是這兩種色素疊加的結(jié)果。
（2）用雙雜合體雄蠅（K）與雙隱性純合體雌蠅進行測交實驗，母本果蠅復(fù)眼為 色。子代表現(xiàn)型及
比例為暗紅眼：白眼=1：1，說明父本的A、B基因與染色體的對應(yīng)關(guān)系是___________________。 例3：玉米籽粒細胞中與色素合成有關(guān)的酶和基因的關(guān)系如圖所示：
現(xiàn)用紅色籽粒的玉米（AABB）和白色籽粒的玉米（aabb）雜交獲得F1代，讓F1中的個體與白色籽粒的玉米（aabb）雜交，F(xiàn)2所結(jié)籽粒中紅色：白色=1:1，則兩對基因的遺傳_________（填“一定”“不一定”）遵循基因的自由組合定律。
講解此類題的做題方法，并歸納判斷方法四：陌生比例，帶入判斷。
圖5 陌生比例解題方法
四、歸納總結(jié)
通過歸納本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容告訴學(xué)生：題目是千變?nèi)f化的，但解題方法是不變的，在做題的過程中要學(xué)會歸納總結(jié)，這才是學(xué)習(xí)。陌生比例，帶入判斷。 五、作業(yè)
思考后完善學(xué)案；完成題組二例4.
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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