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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：高中生物優質課視頻
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-雜交育種復習課-云南省優課
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教學設計
基因的自由組合定律的適用范圍
一、教學目標 1.知識目標
理解基因自由組合定律的實質。 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、態度與價值觀目標
認識到學習的過程中要善于終結和歸納，而不是陷入題海。 二、教學重點和難點
1.重點：基因自由組合定律適用范圍推導。
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、學習者狀況分析
教學中發現學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。這在學習到《雜交育種》內容時帶來的問題是：①學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、教學策略
首先，通過復習減數分裂過程，推導出基因自由組合定律的實質，再由此推導出定律的適用范圍。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，帶領學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，歸納本節課的教學內容告訴學生：題目是千變萬化的，但解題方法是不變的，在做題的過程中要學會歸納總結，這才是學習。 五、教學實施過程
導入：嘗試自行解決一個高考題
（2014.全國I,32）現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�；卮鹣铝袉栴}： （2）雜交育種前，為了確定F2代的種植規模，需要正確預測雜交結果，若按照孟德爾遺傳定律來預測雜交結果，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
減數分裂的過程：先關注有兩對等位基因（Aa和Bb）的染色體，發現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 減數分裂過程分析基因與染色體的位置關系
推導自由組合定律的實質，從中發現自由組合發生在減數分裂過程中，而減數分裂是真核細胞的分裂方式，并且真核生物進行減數分裂則意味著它進行的是有性生殖，推導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，再推導出適用范圍之一：核基因的遺傳。由此，幫助學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
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______種表現型，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______種表現型，比例為__________，基因與染色體的關系是_____________。
（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______種表現型，比例為__________，基因與染色體的關系是_____________。
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生上臺做，再展示自己的解題過程，讓學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
帶領學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上進行改編。
題組一：學生自行完成例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（表現為伴性遺傳），某同學讓一只雌性長翅紅眼果蠅與一只雄性長翅棕眼果蠅雜交，發現子一代中表現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計數據：
親本組合
F1株數
F2株數
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�，F有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配，F1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。但學生會忽略此規律只在“測交”中有用，于是通過一道變式題強調測交應為AaBb×aabb。類似的還可以歸納出：若AaBb的個體自交后代的表現型比例為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計數據：
親本組合
后代的表現型及其株數
組別 表現型 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）根據甲組的雜交結果可判斷，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出現 種表現型，比例應為 。
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，一對表現型未知的蒼蠅生了一窩
后代的表現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，減數分裂時不發生
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。果蠅復眼的暗紅色是這兩種色素疊加的結果。
（2）用雙雜合體雄蠅（K）與雙隱性純合體雌蠅進行測交實驗，母本果蠅復眼為 色。子代表現型及
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關系是___________________。 例3：玉米籽粒細胞中與色素合成有關的酶和基因的關系如圖所示：
現用紅色籽粒的玉米（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，F2所結籽粒中紅色：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
通過歸納本節課的教學內容告訴學生：題目是千變萬化的，但解題方法是不變的，在做題的過程中要學會歸納總結，這才是學習。陌生比例，帶入判斷。 五、作業
思考后完善學案；完成題組二例4.
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