内容正文:
26.4 综合与实践
——概率在遗传学中的应用
课题
26.4概率在遗传学中的应用
课型
新授课
教学内容
教材第110-112页的内容
教学目标
1.了解孟德尔研究性状遗传的材料和方法;
2.能用概率解释有关遗传的问题;
3.通过对遗传学的认识,巡线演绎、归纳的思维能力;
4.通过对知识的学习,了解概率在遗传学中应用,掌握遗传规律,使我们认识到生活中处处有数学,数学是和生活密切相关的.
教学重难点
教学重点:概率在遗传学中的应用.
教学难点:用概率解释遗传规律.
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
问题1 你是单眼皮还是双眼皮?大眼睛还是小眼睛?你有没有观察过自己的长相,哪些地方像爸爸,哪些地方像妈妈?
教师活动:提出问题引导学生交流、讨论,举手回答. 教师根据大家的回答总结,谚语:龙生龙,凤生凤,老鼠生的儿子会打洞;虎父无犬子;种瓜得瓜,种豆得豆. 并追问:为什么会这样呢?有什么科学依据吗?
2.类比探究,学习新知
【合作探究】
教师活动:教师组织学生先阅读教材110页相关内容,可先给出问题提纲,让学生带着问题进行阅读:①了解孟德尔简历;
②为什么用豌豆做实验材料容易成功?
③什么是显性性状和隐性性状.
孟德尔(G.J.Mendel,1822-1884)被誉为“现代遗传学之父”. 奥地利一所修道院的修道士,利用修道院的一小块园地,种植了豌豆,进行杂交实验.潜心研究8年,成为第一个总结出遗传规律的遗传学家.
问题2 孟德尔为什么用豌豆做实验材料容易成功?
预设答案:1.豌豆花的特点:自花传粉,闭花授粉. 自然状态下,一般都是纯种.
2.不同品种的豌豆具有易于区分的性状.
追问:孟德尔是如何用纯种黄色子叶豌豆与纯种绿色子叶豌豆进行杂交试验的?
孟德尔用纯种黄色子叶豌豆与纯种绿色子叶豌豆进行杂交,产生的子一代子叶全部都是黄色的,没有绿色的.
孟德尔将子一代表现出来的性状称为显性性状,没有表现出来的性状称为隐性性状,即子叶黄色为显性性状,子叶绿色为隐性性状,黄色显性性状掩盖了绿色隐性性状.
教师活动:教师结合图形对孟德尔豌豆杂交实验的过程进行梳理,给出显性性状和隐性性状的概念,重点强调,子一代自交时,在子二代中除了有黄色子叶,还有绿色子叶,且两者数量之比接近3∶1.
【思考】
问题3 为什么在第二代中隐形性状又出现了呢?
教师活动:提出问题,先让学生阅读教材后回答.教师补充并强调.
孟德尔认为生物的遗传性状是由成对基因(遗传因子)决定的,其中控制显性性状(黄色子叶)的为显性基因,用A表示;控制隐性性状(绿色子叶)的为显性基因,用a表示.
纯种黄色子叶碗豆和纯种绿色子叶碗豆分别含有成对基因AA和aa,它们杂交产生的子一代的成对基因分别来自父本和母本的各一个基因,因而只能是Aa,表现为全是黄色子叶.
当子一代自交产生子二代时,来自父本和母本的各一个基因有AA,Aa,Aa,aa四种组合,由于AA,Aa,Aa,均表现为黄色,而aa表现为绿色,所以黄色与绿色的数量比例接近3∶1,也就是说,子二代中子叶为黄色和子叶为绿色的概率分别是和.
【探究】
人类的遗传病是从上一代(父母)传递给下一代(孩子)而发生的疾病,例如白化病、红绿色盲和高度近视等,了解遗传病的传代规律及出现概率,防止遗传病患儿的出生,是全社会都需要共同关注的问题.
下面用孟德尔发现的遗传规律来探讨白化病的遗传情况.
白化病是一种隐性性状,如果A是正常基因、a是白化病基因,那么携带成对基因Aa的个体的皮肤、头发和眼球的颜色是正常的,而携带成对基因aa的个体将患有白化病.
(1)设母亲和父亲都携带成对基因Aa,求他们有正常孩子的概率;
(2)设母亲和父亲分别携带成对基因AA和Aa,求他们有正常孩子的概率和孩子患有白化病的概率;
(3)设母亲和父亲分别携带成对基因aa和Aa,求他们有正常孩子的概率和孩子患有白化病的概率.
解:(1)根据题意画出树状图,如下:
由图可得:一共有4种结果,其中正常孩子的结果有3种,所以P(正常孩子).
(2)根据题意画出树状图,如下:
一共4种结果,都是正常孩子,所以P(正常孩子)1,P(白化病孩子)0.
(3)根据题意画出树状图,如下:
一共4种结果,其中2种是正常孩子,所以P(正常孩子),P(白化病孩子).
教师活动:出示问题,引导学生画树状图分析事件的概率.
3.学以致用,应用新知
【典型例题】
教师活动:教师提出问题,学生先独立思考,解答. 然后再小组交流探讨,教师巡视,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程.
例1 人的血型常可分为A型,B型,AB型和O型,IAIA和IAi表现为A型;IBIB和IBi表现为B型;IAIB表现为AB型;ii型表现为O型.在遗传时,父母分别将他们所携带的一对基因中的一个遗传给子女,而且是等可能的.例如,下表为A型(IAi)父亲和B型(IBi)母亲生下的子女血型基因型表.
(1)求表中O型子女的概率;
(2)请依照这种列表法分析,父母都是AB型,生个子女也是AB型的概率是多少?
解:(1)根据表格,一共有4种结果,O型子女的结果只有1种,所以P(O型子女).
(2)如下表:
根据表格,一共有4种结果,AB型子女的结果有2种,所以P(AB型子女).
4.随堂训练,巩固新知
教师活动:教师给出练习,随时观察学生完成情况并相应指导,最后给出答案,根据学生完成情况适当分析讲解.
1.红果西红柿与黄果西红柿杂交,子一代果实全是红色的,这说明西红柿果实红色是 性状,黄色是 性状,将子一代产生的种子进行自交,产生的子二代100株中将大约有 株红色果实.
答:显性,隐性,75.
2.已知人类男性的基因染色体组成为XY,女性的基因染色体组成为XX,则在一个家庭中,任何一次怀孕,生男孩和生女孩的概率相等吗?回答并说明理由.
解:相等.理由如下:
由树状图可得子代性别有4种可能的结果其中有2种表现为女孩,所以生男孩和生女孩的概率相等,均为.
5.课堂小结,自我完善
以思维导图的形式呈现本节课的主要内容:
6.布置作业
教科书第117页C组复习题.
通过问题引入,激起学生思考,激发学生探求新知的渴望.
充分发挥学生的自主学习能力,培养学生观察分析问题的能力,让学生在解决问题的过程中消化知识.
了解试验背景,为讲解新知做铺垫.
结合学生所学知识,用概率来解释基因的组合规律.
在豌豆实验的基础上展示这一试验,增强学生对遗传问题中概率的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力.
通过解决实际问题,及时对所学知识巩固和升华,并体现出数学应用于生活的思想.
通过课堂练习及时巩固本节课所学内容,并考查学生的知识应用能力,培养独立完成练习的习惯.
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用.
加深认识,深化提高.
板书设计
课题:26.4概率在遗传学中的应用
1.孟德尔豌豆实验
①孟德尔将子一代表现出来的性状称为显性性状,没有表现出来的性状称为隐性性状.
②孟德尔认为生物的遗传性状是由成对基因(遗传因子)决定的,其中控制显性性状(黄色子叶)的为显性基因,用A表示;控制隐性性状(绿色子叶)的为隐性基因,用a表示;
2.遗传问题中的概率计算
①成对基因先分离再自由组合;
②可借助于树状图法或列表法计算概率.
提纲挈领,重点突出.
教后反思
本节课的主要内容是介绍概率在遗传学中的应用,在教学过程中,通过引入一个遗传学案例,让学生感受到概率在遗传学中的应用,从而激发学生的学习兴趣和好奇心. 然后讲解基因分离定律和基因自由组合定律的实质,让学生了解到这些定律在实践中的应用,如预测遗传疾病的发病率等. 通过讲解实际生活中的例子,让学生感受到概率在遗传学中的应用,并且强调了如何运用所学的知识解决实际问题.
教后反思,累积经验.
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