資源簡介

孟德爾豌豆雜交實驗（一）教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標(biāo)：
1、知識目標(biāo)：
（1）概述孟德爾的一對相對性狀雜交實驗過程和分離定律。
（2）區(qū)別雜交、自交和測交、顯性性狀和隱性性狀、顯性遺傳因子和隱性遺傳因子、純合子和雜合子等成對概念，以及相對性狀、性狀分離等概念。
（3）分析孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法
“分析”屬于應(yīng)用水平的知識目標(biāo)，本模塊中僅有兩項“應(yīng)用”層次的目標(biāo)，這就是其中之一。（還有一條是“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”）如此高的要求，目的就在于讓學(xué)生體驗科學(xué)家探索生物遺傳奧秘的過程。本節(jié)內(nèi)容中分析孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法，就是要分析其一對相對性狀雜交實驗的過程，以及體驗其間蘊藏的“假說—演繹”的方法。
2、能力目標(biāo)：
（1）運用分離定律解釋和預(yù)測一些實驗現(xiàn)象
（2）嘗試進行雜交實驗的設(shè)計
3、情感態(tài)度與價值觀方面目標(biāo)：
體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維
二、教學(xué)重難點：
教學(xué)重點
（1）對分離現(xiàn)象的解釋，闡明分離定律。
（2）體驗孟德爾實驗的科學(xué)方法
這兩點既是本節(jié)的重點，也是本節(jié)的難點。對這部分內(nèi)容主要采用討論法、講解法、圖解法、模擬實驗法、歸納分析法來突破。
（3）運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。
這點其實就是分離定律的應(yīng)用。思考的一般步驟①確定相對性狀中的顯隱性關(guān)系②寫出隱性個體的遺傳因子組成③根據(jù)上下代關(guān)系，確定顯性個體的遺傳因子組成。主要考察四方面：①由親本推出后代②由后代推親代③動植物的育種問題④概率問題⑤系譜圖問題
三、學(xué)情分析：
高一的學(xué)生對生物的遺傳現(xiàn)象已經(jīng)有一定的感性認識，通過必修1《分子與細胞》的學(xué)習(xí)，具備一定的遺傳學(xué)的分子基礎(chǔ)。但是學(xué)生還沒學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的知識，因此缺乏遺傳的細胞學(xué)基礎(chǔ)。這種知識結(jié)構(gòu)反而有利于學(xué)生從孟德爾的角度出發(fā)，創(chuàng)造性的分析解決問題。
四、學(xué)法教法
1、學(xué)法
（1）結(jié)合教材跟隨老師提出的問題串，對實驗現(xiàn)象展開思考和討論，并嘗試自己設(shè)計實驗、自己提出假說，再通過實驗驗證假說的正確性。
（2）適時地進行課堂練習(xí)和技能訓(xùn)練，結(jié)合生活和生產(chǎn)中的遺傳實例，提高運用分離定律解決問題的能力。
2、教法：舉例法、問題串法、講解法、課件直觀展示法
（1）本節(jié)內(nèi)容中相對應(yīng)的概念很多，如：純合子和雜合子、顯性性狀和隱性性狀等。如果老師只是把這些概念做簡單的講述、羅列，學(xué)生是很難理解這些概念的內(nèi)涵的。所以，我在課堂中，引導(dǎo)學(xué)生在分析孟德爾的雜交實驗和假說的過程中，逐步構(gòu)建概念，同時適時舉例，讓學(xué)生判斷，在具體的情景下學(xué)習(xí)抽象的概念，比較容易理解。
（2）在分析一對相對性狀的雜交實驗的過程不能采用簡單講授方式，而是用設(shè)置問題串的方式引導(dǎo)學(xué)生對每一步的實驗現(xiàn)象解釋，以及下一步該如何做才能驗證自己的觀點。這一部分的學(xué)習(xí)充分地發(fā)揮了學(xué)生的想象力，在教師的引導(dǎo)下設(shè)計出自己的研究方案，讓孟德爾的實驗過程得以再現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣才能充分激發(fā)，同時加深對知識的理解還培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和科學(xué)的思維方法。
總之，課堂一定要讓學(xué)生主動參與問題的分析，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性。
五、主要教學(xué)過程：
【導(dǎo)入】
由生活現(xiàn)象發(fā)問：每個人與自己父母的長相是否有相似之處？俗語：“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生仔會打洞”、“種瓜得瓜，種豆得豆”、“龍生九子”→體現(xiàn)了什么現(xiàn)象？從而得出遺傳和性狀的概念。
提出問題：性狀是如何遺傳下來的？
用藍墨水和紅墨水混合液的顏色來闡述早期的遺傳觀點：融合遺傳。讓學(xué)生猜想紅牡丹和白牡丹雜交后子代的顏色、高個和矮個結(jié)婚后代是否是不高不矮。請聯(lián)系生活，討論這種觀點是否都與實際的遺傳現(xiàn)象相符？（通過問題探討引入，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析身邊的遺傳現(xiàn)象，學(xué)生通過對遺傳實例的分析，辨析融合遺傳觀點是否正確，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。）
【正課】：
（一）簡單介紹孟德爾
（二）選擇的豌豆所具有的優(yōu)勢。
設(shè)疑：為什么用豌豆做遺傳試驗取得成功，豌豆有何優(yōu)勢？
講述：豌豆的結(jié)構(gòu)及傳粉特點（結(jié)合課件和學(xué)生的回答）
1.自花傳粉、閉花授粉→產(chǎn)生純種
2.穩(wěn)定遺傳易于區(qū)分的形狀，便于觀察統(tǒng)計
由第2條引入性狀狀、相對形狀概念。
選擇題判斷并讓學(xué)生說出理由：
下列各組生物性狀中屬于相對性狀的是（
）
A.黃豆莖的高莖和豌豆莖的矮莖B.狗的長毛和卷毛
C.
甜玉米和非甜玉米D.人的雙眼皮和大眼睛
強調(diào)：相對性狀概念內(nèi)容的三要點：同一種生物、同一性狀、不同表現(xiàn)類型。同時讓同學(xué)在相互之間找出一些相對性狀。這樣，就讓深奧的知識走進我們的生活，充分感受知識的魅力。。
（三）孟德爾豌豆雜交實驗（一對相對性狀）的過程
課件展示課本圖1-3豌豆的7對相對性狀，引導(dǎo)學(xué)生思考：豌豆之間同時具有多對相對性狀，為了便于分析，首先你會選擇幾對相對性狀進行研究？肯定很多同學(xué)會回答一對，這個地方應(yīng)該給學(xué)生明確的是一對一對相對性狀進行研究，而不僅僅是一對相對性狀，因為一對相對性狀可能具有偶然性，不具有說服力。課本上這個地方的表述是“他首先對每一對相對性狀的遺傳分別進行研究”，要體會“每一對”和“分別”。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹求實的科學(xué)態(tài)度。
孟德爾的雜交實驗到底怎么做的呢？我們以孟德爾研究豌豆莖的高度這一性狀的雜交實驗為例來做個介紹。教師課件展示圖1—2人工異花傳粉示意圖，介紹相關(guān)概念，歸納雜交實驗過程。
雜交實驗過程歸納為4個步驟：（1）去雄（2）套袋（3）人工傳粉（4）套袋。這個步驟中要讓學(xué)生明確什么時候去雄合適，什么時候傳份？為什么要兩次套袋。
讓學(xué)生按照“融合遺傳”的觀點預(yù)測實驗結(jié)果。
提問：通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，認可“融合遺傳”的觀點嗎？又會提出哪些問題？學(xué)生一般會提出兩個問題（1）實驗結(jié)果與父本、母本的選擇有沒有關(guān)系？（2）為什么F1都是高莖，難道矮莖消失了嗎？引導(dǎo)學(xué)生通過實驗設(shè)計來解決這些問題。請每個同學(xué)按照自己的推理和想象，提出假設(shè)，再設(shè)計實驗驗證假設(shè)。第一個問題可以設(shè)計正反交的實驗來解決。第二個問題設(shè)計自交的實驗來解決。之后展示表1-1孟德爾做的豌豆雜交實驗的結(jié)果。在此，教師做一定的講述：講述顯性性狀、隱性性狀、性狀分離這一組定義，講述實驗結(jié)果的統(tǒng)計分析法出現(xiàn)了3:1的性狀分離比。提出下一個問題：F2中出現(xiàn)3：1的性狀分離比是偶然的嗎？引導(dǎo)學(xué)生通過實驗設(shè)計解決。答案是將其他6對相對性狀也進行相應(yīng)的雜交實驗。讓學(xué)生通過讀表格知道F2中的3:1不是偶然的。再對問題引申：什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離呢？
（四）遺傳因子假說內(nèi)容及對分離現(xiàn)象解釋。
現(xiàn)在問題集中在了“F2中矮莖為何又再出現(xiàn)”以及“按一定的比例分離”這兩點上，當(dāng)時的生物學(xué)界還沒辦法解決這兩個問題。孟德爾是個聰明人，是個敢于創(chuàng)新的人，他通過一定的推理和想象，提出了解釋問題的假說。同學(xué)們現(xiàn)在就從孟德爾的角度，根據(jù)自己已具有的知識，你會提出怎樣相應(yīng)的假說呢？
學(xué)生思考，調(diào)動已有的舊知識，分析討論解決新問題。這個地方的分析，對于我們這種層次的學(xué)生有一定的思維難度，所以教師在給了學(xué)生一定思考時間以后，引導(dǎo)學(xué)生進行分析。
1.生物性狀是由遺傳因子控制的。
無論何種生命現(xiàn)象，最終都可以落到物質(zhì)層面上去解釋和理解，遺傳現(xiàn)象也不例外。因此，生物中一定存在某種物質(zhì)，它可以控制生物的遺傳。孟德爾把這種物質(zhì)稱為遺傳因子，它可以控制生物性狀。并介紹顯性遺傳因子和隱形遺傳因子的表示方法，以及對應(yīng)的性狀。
2.遺傳因子在體細胞中是成對存在的。
純種高莖豌豆的體細胞中有成對的遺傳因子DD，純種矮莖豌豆的體細胞中有成對的遺傳因子dd。那么，F(xiàn)1的遺傳因子應(yīng)該是怎樣的？請同學(xué)們分析并說出理由。（因為F1自交的后代出現(xiàn)了性狀分離，所以在F1細胞中必然含有隱形遺傳因子，而F1表現(xiàn)的是顯性性狀，因此F1體細胞中的遺傳因子應(yīng)該是Dd，d并沒有消失，且Dd并沒有出現(xiàn)不高不矮的性狀，孟德爾解釋為遺傳因子互不融合。同時教師講解純合子、雜合子的概念、表述方法、書寫習(xí)慣（Dd）。
3.F1在形成配子的時候成對的遺傳因子要發(fā)生分離,.分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
4.受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。
講述P到F1的形成過程——通過形成生殖細胞即配子，且配子減半從而形成F1.讓學(xué)結(jié)合第三點第四點寫出F1如何形成F2,且能否得出性狀分離比為3：1.通過學(xué)生黑板的展示得知學(xué)生的理解程度即書寫的規(guī)范度，并給予糾正。
利用多媒體展示整個雜交實驗過程，再次理解假說內(nèi)容。且學(xué)生第一次接觸到遺傳圖解，需強調(diào)書寫的規(guī)范。
（五）對分離現(xiàn)象解釋的驗證
孟德爾假說合理的解釋了豌豆一對相對性狀的雜交實驗。但是作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結(jié)果還是不夠的，還應(yīng)該能預(yù)測另一些實驗結(jié)果。請同學(xué)們再根據(jù)孟德爾的假說，來進行演繹推理，設(shè)計實驗并預(yù)測結(jié)果。可提供Dd×Dd、Dd×DD、DD×dd、DD×DD、dd×dd等幾種方式，讓學(xué)生從中選出那對可以驗證假說的成立。探討哪種雜交方式才可能作為驗證實驗。分析孟德爾測交實驗的巧妙之處。
然后課件展示孟德爾的測交的遺傳圖解。并給出測交的概念。最后課件展示孟德爾測交的實驗結(jié)果。這一結(jié)果說明了什么？
（六）孟德爾的分離定律：
強調(diào)分離的意義，也是分離定律的本質(zhì)，即F1中成對的遺傳因子彼此分離，進入了不同的配子中。強調(diào)此過程發(fā)生在形成配子時，正式配子比為1：1才導(dǎo)致自交結(jié)果為3：1，測交結(jié)果為1：1.
(七)課堂練習(xí)
1.在孟德爾的豌豆雜交實驗中，必須對母本采取的措施是（
）
①開花前人工去雄
②開花后人工去雄
③去雄后自然授粉
④去雄后人工授粉
⑤授粉后套袋隔離
⑥授粉后自然發(fā)育
A．①④⑤
B．②④⑥
C．③⑤⑥
D．
①⑤⑥
2.
下列有關(guān)敘述中，正確的是（
）
A．兔的白毛與黑毛，狗的長毛與卷毛都是相對性狀
B．隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀
C．純合子自交后代不會發(fā)生性狀分離，雜合子自交后代不會
出現(xiàn)純合子
D．性狀表現(xiàn)相同的生物，遺傳因子組成不一定相同
六、板書（兩版面）
七、教學(xué)反思：
本節(jié)課設(shè)置了一系列問題情境，層層設(shè)問，在學(xué)生答問、質(zhì)疑、討論過程中讓學(xué)生建構(gòu)新概念和新的知識體系，并通過教師及時掌握反饋信息，適時點撥、調(diào)節(jié)，讓學(xué)生在推理判斷中培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和對知識的遷移能力，而且通過留出一定的時間讓學(xué)生提問，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的思想。
但由于本節(jié)課知識點較多，并且?guī)熒訄龊陷^多，在教學(xué)時間上可能略為緊迫，這就要求教師有較高的組織教學(xué)能力，本節(jié)課僅僅講到對分離現(xiàn)象的解釋，通過兩道選擇題對本節(jié)內(nèi)容進行總結(jié)。
八、教學(xué)評價和建議：
本節(jié)課思路比較清晰，且利用了問題串的方法將本節(jié)內(nèi)容銜接在一起;教師儀態(tài)大方，表達清晰，且注意與學(xué)生的互動，整堂課氣氛活躍，學(xué)生的參與度高，思維鍛煉比較充足。建議：當(dāng)講到概念的時候回歸課本；遺傳圖解的黑板板書還不夠嚴(yán)格；對于假說的四點中需著重強調(diào)第三點，因為第三點的成立才會導(dǎo)致最后的3：1
七、改進
對于假說的講解可指引學(xué)生去思考：F1的遺傳因子組成是Dd，那自交要怎樣才會出現(xiàn)3：1的性狀分離比呢？要具備以下的幾個條件：①體細胞中遺傳因子成對存在。②形成生殖細胞時，成對的遺傳因子分離，進入不同的配子中，每個配子中只含有一個遺傳因子。③受精時，雌雄配子又隨即結(jié)合。只有這三個條件同時滿足的時候，F(xiàn)2才可能出現(xiàn)3：1的性狀分離比。如此，更好的鍛煉了學(xué)生對于孟德爾提出的假說的理解，同時鍛煉了學(xué)生的推理能力。
一、選材：豌豆①自花傳粉、閉花受粉→純種②易于區(qū)分的相對性狀
二、一對相對性狀的雜交實驗-----------------人工
去雄—套袋—傳粉—套袋
三、對分離現(xiàn)象的解釋

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