資源簡介

第二節 孟德爾的豌豆雜交實驗（二）的教案
【教材分析】
本節是在學生已具有分離定律知識的基礎上開展教學活動的，學生對孟德爾的雜交實驗有了一定的感性認識。但由于自由組合定律涉及兩對相對性狀，歷來是學生學習的難點，特別是學生在沒有學習減數分裂知識，不知道同源染色體行為變化的情況上，來理解這方面的內容則更加因難。本節課又是第六章第一節《從雜交育種到誘變育種》的基礎。因此，本節課既是難點又是重點。要講練結合，注重夯實基礎。
【學情分析】
學生通過上節課對分離定律的學習，初步學會了如何應用假說——演繹法，為本節的學習打下了一定的基礎。高中學生具備了一定的觀察和分析能力，思維的邏輯性也初步建立，但還不夠嚴密，雖具有強烈的探索欲望，往往又缺乏目的性，對科學探索的過程和方法及結論的形成缺乏理性的思考，需要教師進行科學的引導。
【教學目標】
1生命觀念
（1）明確孟德爾進行兩對相對性狀的雜交實驗過程，形成生命觀念。
（2）通過分析孟德爾豌豆雜交實驗的具體過程和步驟，探究孟德爾的自由組合定律，掌握相關生物學知識，形成生命觀念，理解自由組合定律的實質，并聯想所學的數學知識，進行推理與計算。
2科學思維
（1）通過對實驗過程的分析和探究，明確通過提出假說、分析過程、科學演繹的方式進行科學思維，掌握探究問題的方法，學會科學思維，培養科學素養。
（2）在學習過程中靈活應用自由組合定律來分析遺傳現象，學會計算概率。
3科學探究
通過對實驗的探究，從中體會學科知識間融會貫通的重要性，在實踐參與中形成自己的學習體驗，敢于質疑、勇于創新、勇于實踐，養成嚴謹、求實的科學態度和科學精神。
4社會責任
通過應用自由組合定律解決生活中的問題，培養社會責任感。
【教學重難點】
教學重點：
1.孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗
2.自由組合定律的內容
3.對自由組合現象的解釋
4.分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因
5.孟德爾遺傳規律在生產生活中的應用
教學難點：
1.孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗
2.對自由組合現象的解釋
3.自由組合定律的內容
【新課導入】
完成豌豆一對相對性狀的研究后，孟德爾發現豌豆的種子只有黃色圓粒和綠色皺粒兩種類型。是不是決定種子顏色的遺傳因子對決定種子形狀的遺傳因子有影響呢？難道黃色的豌豆只能是圓粒的，綠色的豌豆只能是皺縮的嗎？
孟德爾同樣采用了假說—演繹法來研究這個問題，下面就讓我們重現孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗。
【新課講解】
兩對相對性狀的雜交實驗
孟德爾觀察花園里的豌豆植株發現就子葉顏色和種子形狀來看，包括兩種類型：一種是黃色圓粒的，一種是綠色皺粒的，然后他用純種黃色圓粒和純種綠色皺粒做親本進行雜交，發現無論是正交還是反交F1都是顯性性狀，綠色和皺粒都是隱性性狀。
那么，F1的現象說明了什么問題呢？
孟德爾又讓F1自交發現除了已知的性狀外出現在從來沒有出現過得性狀組合——綠色圓粒和黃色皺粒，提問：①為什么會出現新的性狀組合呢？②他們之間有什么數量關系嗎？
回想上節課我們講到一對相對性狀的雜交試驗F2的性狀分離比是3:1，這個比值和現在講到的9:3:3:1有什么關系嗎？小組之間互相討論
后來孟德爾對每一對性狀都進行單獨分析，結構每一對性狀的遺傳都遵循了分離定律，也就是說控制種子形狀的遺傳因子的遺傳與控制子葉顏色的遺傳因子是互不干擾的。同學們可以猜想一下，假如將兩對性狀的遺傳因子一并考慮，不同性狀之間發生了新的組合，是否控制兩對相對性狀的遺傳因子也發生了組合呢？
對自由組合現象的解釋和驗證
對自由組合現象的解釋
根據上節課的學習我們知道，孟德爾認為性狀是由遺傳因子來控制的，遺傳因子在體細
胞中成對存在，那么黃色圓粒和綠色皺粒的體細胞中有幾對遺傳因子
如果用Y（y）和R（r）來表示粒色和粒形，那么純種的黃色圓粒和純種的綠色皺粒豌豆分別有2對遺傳因子，黃色圓?？捎肶YRR表示，綠色皺?？捎脃yrr表示。
根據分離定律，每對遺傳因子都要彼此分離，同時孟德爾還假設，不同對的遺傳因子可以自由組合。既然是自由組合，F1能產生集中配子呢？
Y可以與R或r組合，即產生YR，Yr，yR，yr四種配子。孟德爾認為，在這個過程中每對遺傳因子的分離以及不同對遺傳因子之間的自由組合是彼此獨立，互不干擾的，且分離和組合是同時進行的。這樣，F1產生的雌配子和雄配子就各有四種，并且它們之間的數量比是1：1：1：1。受精時，由于雌雄配子的結合是隨機的，那么配子的結合方式有幾種？
F1的雌雄配子各有4種。
雌雄配子結合，有16種方式。
上述遺傳圖解是根據孟德爾對自由組合現象從理論上推導出來的結果，其后代有4種性狀表現，且比例為1：1：1：1
如果實驗結果與理論推導相符，這說明理論是正確的，如果實驗結果與理論推導不相符，則說明理論推導是錯誤的。
（三）對自由組合現象解釋的驗證——測交
孟德爾所作的測交實驗結果：我們發現無論正交還是反交，實驗結果完全符合他的設想，說明他的理論推導是正確的，即F1在形成配子時，產生了四種配子，決定不同性狀的遺傳因子是自由組合的。
自由組合定律
控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
孟德爾實驗方法的啟示
P11思考與討論
（1）選材準確----豌豆
（2）從簡單到復雜：從單因素到多因素
（3）把統計學分析用于實驗
（4）運用正確的科學方法——假說—演繹法
（六）孟德爾遺傳規律的再發現
1900年，孟德爾的遺傳規律被重新提出。
1909年，丹麥生物學家約翰遜將“遺傳因子”改名為“基因”；并提出了表現型和基因型的概念。
表現型：是指生物個體所表現出來的性狀
基因型：是指與表現型有關的基因組成
等位基因：控制相對性狀的基因
表現型和基因型以及它們的關系：表現型=基因型+環境
請判斷：用簡單公式表示表現型、基因型和環境之間的關系！
①基因型相同，表現型一定相同。（錯）
②表現型相同，基因型一定相同。（錯）
③基因型是決定表現型的主要因素。（對）
④在相同的環境中，基因型相同，表現型一定相同。（對）
孟德爾遺傳規律的再發現
講解基因和基因型的由來：1909年丹麥生物學家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名字，叫做“基因”，并且提出了表現型（生物個體表現出來的性狀）和基因型（與表現型有關的基因組成叫做基因型）的概念。由于孟德爾的杰出貢獻，被后人公認為“遺傳學之父”
孟德爾遺傳規律的應用
1、在育種中的應用
使不同親本的優良性狀的基因組合到一個個體內，創造出優良品種，基因的自由組合定律為我們的動、植物育種和醫學實踐開闊了廣闊的前景，人類可以根據自己的需求，不斷改良動植物品種，為人類造福。例如：水稻中，有芒（A）對無芒（a）是顯性，抗?。≧）對不抗?。╮）是顯性。其中，無芒和抗病是人們需要的優良性狀。現有兩個水稻品種，一個品種無芒、不抗病，另一個品種有芒、抗病。請你想辦法培育出一個無芒、抗病的新品種。
根據自由組合定律，這樣的品種占總數的3／16。
我們得到的這種具有雜種優勢的品種可以代代遺傳嗎？
（不可以，因為其中有2/16的植株是雜合體，它的下一代會出現性狀分離）
那么，如何能得到可以代代遺傳的優勢品種？
（要想得到可以代代遺傳的優勢品種，就必須對所得到的無芒、抗病品種進行自交和育種，淘汰不符合要求的植株，最后得到能夠穩定遺傳的無芒、抗病的類型）
2、在醫學和優生優育中的應用
在現代醫學上，我們也常用基因的自由組合規律來分析家族遺傳病的發病規律。并且推斷出其后代的基因型和表現型以及它們出現的依據。這對于遺傳病的預測和診斷以及優生、優育工作都有現實意義。
例如：在一個家庭中，父親是多指患者（由顯性致病基因P控制），母親的表現型正常，他們婚后卻生了一個手指正常但先天聾啞的孩子（由隱性致病基因d控制，基因型為dd），其父母的基因型分別是什么？
這樣的例子在我們日常生活中是經常遇到的，那么，我們一起來分析，雙方都未表現出來先天聾啞癥狀的父母，為什么會生出一個先大聾啞的孩子呢？
（首先，先天聾啞一定是遺傳病，其父母均未表現出來，說明其父母均是隱性基因的攜帶者。加之其父親為多指，可以判定其父親的基因型為：PpDd；其母親表現型正常，可以判斷其母的基因型為：ppDd）
根據上面的分析，其父母可能出現的配子是什么？其子女中可能出現的表現型有幾種？
（其母親可能出現的配子類型為：pD、pd，其父親可能出現的配子類型為PD、Pd、pD、pd。）他們的后代可能出現的表現型有4種：只患多指（基因型為PpDD、PpDd），只患先天聾?。ɑ蛐蚿pdd），既患多指又患先天聾?。ɑ蛐蚉pdd），表現型正常（基因型ppDD，ppDd）
【板書】
孟德爾的豌豆雜交實驗（二）
一、倆對相對性狀的雜交實驗
二、對自由組合現象的解釋和驗證
三、自由組合定律
控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
四、孟德爾實驗方法啟示
孟德爾成功的原因
五、孟德爾遺傳規律的再發現
等位基因：控制相對形狀的基因。D、d
非等位基因：控制不同形狀的基因。A、d
表現型：是指生物個體所表現出來的性狀。
基因型：是指與表現型有關的基因組成。
六、孟德爾遺傳規律的應用
【課后反思】
1． 與假說--演繹法”教學思維相比較 “假說—演繹法”教學思維是從兩對相對性狀雜交實驗現象入手，分析本質的過程，讓學生被動地接受科學家思維方式，有軟磨硬泡之嫌。而本節課先用一則小故事激活學生的內驅力，激發學生的學習興趣，再用“類比推理法” 追根求源，層層深入剖析兩對相對性狀之間“互不干擾，自由組合”的真正原因。更符合學生認識規律，更注重學生思維的形成過程和知識體系的建構，讓學生領會到為什么當時孟德爾為什么會提出這樣的假說，旨在培養學生發現問題、分析問題、解決問題能力，真正感受到科學思維探究的樂趣、魅力和成就感。
2．從情感態度和價值觀方面分析 利用“類比推理”方法，對培養學生創造性思維，勇于創新和實踐以及嚴謹、求實的科學態度和科學精神都有積極意義。
3．從課堂關系重構角度分析 本節課從生活常識聯系到遺傳規律，從一對相對性狀深入到多對相對性狀，幫助學生以舊經驗建構成新經驗，使學生從經驗的此岸渡到彼岸。注重學習氛圍的營造和學法的指導，符合“學主教從”的課堂關系。
總之，本節課利用“類比推理”教學策略，不管是認識規律、情感教育和能力培養還是課堂關系重構，都比傳統教學更進一步。

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