孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)一教學(xué)設(shè)計(jì)

1、孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)（一）（一）教學(xué)設(shè)計(jì)背景授課內(nèi)容：人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修2遺傳與進(jìn)化第一章第一節(jié)“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）” 本節(jié)內(nèi)容分為兩個課時(shí)進(jìn)行。第一個課時(shí)完成“一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”以及“對分離現(xiàn)象的解釋”；第二課時(shí)完成“對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證”以及“分離定律”。本節(jié)課是進(jìn)行第一課時(shí)的教學(xué)。在本節(jié)課前，已制作了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件，并讓學(xué)生課外收集關(guān)于“遺傳學(xué)之父”孟德爾的資料。由于學(xué)生是第一次接觸到有關(guān)遺傳方面的知識，有很多名詞需要解釋，因此在本節(jié)課上學(xué)生除了掌握孟德爾分離定律，還應(yīng)掌握雜交、自交等生物名詞。（二）教學(xué)設(shè)計(jì)思想高中新課改是當(dāng)今教育大勢所趨，新

2、課程的基本理念將 “提高生物科學(xué)素養(yǎng)”放在了首位。因此在本節(jié)課的教學(xué)上將一改過去直接把孟德爾分離定律灌輸給學(xué)生，而是追尋孟德爾對生物性狀遺傳的探索過程，從現(xiàn)象到本質(zhì)，層層深入地展開。其順序是：孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)方法和觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（發(fā)現(xiàn)問題）對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析（提出假說）對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證（驗(yàn)證假說）歸納總結(jié)分離定律（總結(jié)規(guī)律）。這樣的順序符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，在教學(xué)內(nèi)容上也便于學(xué)生沿著孟德爾的探索過程進(jìn)行思考和從實(shí)際中領(lǐng)悟孟德爾的科學(xué)方法。在教學(xué)過程中對孟德爾的探究過程以問題的形式，層層深入地引發(fā)問題和分析問題，讓學(xué)生主動參與問題的分析，在分析和解決問題的過程中建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)，從中體會到科學(xué)研究

3、的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。（三）教學(xué)過程1課前準(zhǔn)備課前已讓學(xué)生收集關(guān)于孟德爾的資料，我也制作了本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)課件。考慮到本地區(qū)實(shí)際情況，可能只有少部分學(xué)生能收集到相關(guān)資料，因此課前提出一些關(guān)于孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的問題，便于學(xué)生查找。問題如下：（1）孟德爾的生平。（2）孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)所選材料與實(shí)驗(yàn)的成功有關(guān)嗎？（3）在孟德爾之前也有許多人做過雜交實(shí)驗(yàn)，為什么他們沒有得出定律呢？2走近孟德爾首先請幾位同學(xué)對課前收集的有關(guān)孟德爾的生平事跡作個介紹，讓學(xué)生走近這位科學(xué)偉人。然后我將學(xué)生的發(fā)言做了個總結(jié)，強(qiáng)調(diào)了以下幾點(diǎn)：孟德爾家境貧寒卻刻苦學(xué)習(xí)；他對雜交實(shí)驗(yàn)的研究長達(dá)8年之久；孟德爾的實(shí)驗(yàn)并非一開始就成功

4、，他曾用山柳菊、玉米等多種材料做雜交實(shí)驗(yàn)，都沒有成功，最后用豌豆做實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律。這一部分的教學(xué)重點(diǎn)放在對學(xué)生的情感教育，讓他們體會到要成功就需要有吃苦耐勞的精神。3豌豆做實(shí)驗(yàn)容易成功的原因該環(huán)節(jié)涉及到較多的初中知識，考慮到許多學(xué)生初中知識的薄弱，因此，補(bǔ)充講解了花的結(jié)構(gòu)以及傳粉的過程。師：一朵花即有雄蕊又有雌蕊，我們將它稱之為兩性花；而一朵花只有雄蕊或只有雌蕊，則稱為單性花。書上告訴我們豌豆是自花傳粉植物，那么豌豆應(yīng)該是兩性花還是單性花呢？生：兩性花。因?yàn)樽曰▊鞣壑傅氖且欢浠ǖ幕ǚ勐湓谕欢浠ǖ拇迫锏闹^上的過程，只有兩性花才同時(shí)具有花粉和柱頭。（播放課件中兩性花的結(jié)構(gòu)圖）師：也

5、就是說只有兩性花能完成自花傳粉，那么單性花的傳粉方式又是怎樣的呢？生：是通過異花傳粉。異花傳粉指的是兩朵花之間的傳粉過程。師：豌豆做實(shí)驗(yàn)容易成功不止因?yàn)樗亲曰▊鞣壑参?，而且是閉花傳粉，也就是豌豆花在未開放時(shí)，就已經(jīng)完成了受粉，這就避免了外來花粉的干擾。所以豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種。孟德爾用豌豆進(jìn)行人工雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果既可靠又容易分析。豌豆除了這個特點(diǎn)之外還有其他有利于研究的特點(diǎn)嗎？生：豌豆還具有易于區(qū)分的相對性狀。（展示課件中人體內(nèi)一些相對性狀的圖片，幫助學(xué)生理解相對性狀的含義。）師：什么是相對性狀呢？生：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型就叫做相對性狀。師：在孟德爾之前也有許多人做過雜交

6、實(shí)驗(yàn)，為什么他們沒有得出定律呢？。生：在科學(xué)研究中，我們要研究問題應(yīng)該要化繁為簡，孟德爾首先是對每一對性狀的遺傳分別進(jìn)行研究，這樣就較容易發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。4一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)該環(huán)節(jié)由學(xué)生自學(xué)，然后將孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)過程復(fù)述，以此鍛煉學(xué)生的總結(jié)歸納能力。并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。師：現(xiàn)在請一位同學(xué)來講講孟德爾關(guān)于一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的過程。生：孟德爾用自然條件下的高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，產(chǎn)生的子一代全為高莖，接著他又用子一代自交，結(jié)果發(fā)現(xiàn)子二代中既有高莖豌豆又有矮莖的豌豆，并且高莖與矮莖的數(shù)量比接近3:1。（播放孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的示意圖。）師：這位同學(xué)講得很好。孟德爾的實(shí)驗(yàn)過程我們已

7、經(jīng)了解，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也已知道，那么現(xiàn)在就有了以下幾個問題：F1代為什么全為高莖的？而F2代為什么又出現(xiàn)了性狀分離，并且分離比為3:1，這是偶然的嗎？生：這不是偶然。因?yàn)槊系聽栍址謩e對豌豆的其他6對相對性狀進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都接近3:1。5對分離現(xiàn)象的解釋該環(huán)節(jié)以問題的形式，引發(fā)學(xué)生思考、探索，引導(dǎo)學(xué)生嘗試提出假說。師：孟德爾做了雜交實(shí)驗(yàn)之后，在觀察和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，果斷地屏棄了前人融合遺傳的觀點(diǎn)，提出了自己的一套假說。什么是假說呢？生：假說就是還未經(jīng)過驗(yàn)證的，還不能確定是對還是錯。師：假說必須要經(jīng)過驗(yàn)證才能成為定律。在孟德爾的假說里，生物的性狀是由什么決定的呢？生：由遺傳因子決定。師：那么這

8、些遺傳因子有什么特點(diǎn)呢？生：遺傳因子不相融合也不會消失。師：就像不同顏色的玻璃球，如果把紅色和綠色的玻璃球放如桶內(nèi)，玻璃球會變色嗎？生：不會。師：孟德爾認(rèn)為這些遺傳因子就像一個個獨(dú)立的顆粒，因此孟德爾提出的遺傳方式也稱為“顆粒遺傳”。孟德爾還對遺傳現(xiàn)象做了一些規(guī)定：F1所表現(xiàn)的性狀稱為顯形性狀，而F1所未表現(xiàn)的那個親本性狀為隱性性狀。顯形性狀由顯形遺傳因子控制，用大寫字母表示；隱性性狀由隱性遺傳因子控制，由小寫字母表示。 遺傳因子在體細(xì)胞中的存在形式是怎樣的？生：是成對存在的。師：很好。根據(jù)上面的兩點(diǎn)假說，我們是否可以推出孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)植株的遺傳因子的組成？以字母D來表示這對遺傳因子。生：可以

9、推出親本和F1的遺傳因子組成。因?yàn)橐阎H本高莖豌豆和矮莖豌豆都是純種的，則它們的體細(xì)胞中的遺傳因子組成分別為DD和dd。又知道F1為高莖的，說明F1中有一個D，而F2又出現(xiàn)了矮莖性狀，說明控制矮莖的遺傳因子沒有消失，它只是隱藏在F1中，因此F1的遺傳因子組成為Dd。師：這位同學(xué)的推論完全正確。現(xiàn)在已經(jīng)知道親本和F1遺傳因子的組成，那么大家來大膽猜測一下，究竟生物遺傳要遵從什么樣的規(guī)律，遺傳因子為DD和dd的親本才能產(chǎn)出Dd的子一代呢？（學(xué)生認(rèn)真地思考）生1：F1中的兩個遺傳因子應(yīng)該來自不同的親本。生2：親本的兩個遺傳因子要分離。:師：也就是說體細(xì)胞中成對的遺傳因子在形成生殖細(xì)胞配子時(shí)要彼此分離

10、，不能同時(shí)處于一個配子中。換一句話說，配子中遺傳因子的存在形式是怎樣的呢？生：是單個存在的。師：很好。根據(jù)上面的三點(diǎn)假說，我們已經(jīng)能夠解釋為什么F1只出現(xiàn)高莖的豌豆了。但是還有一個問題未解決F2為什么出現(xiàn)性狀分離比為3:1？你們根據(jù)上面的假說將F1自交表示出來，看看F2代有什么現(xiàn)象？F1 Dd × Dd 配子 D d D dF2 DD Dd Dd dd 高 高 高 矮生：F2中出現(xiàn)了高莖和矮莖兩種性狀。師：在孟德爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面F2中高矮莖之比為3:1，那么出現(xiàn)3:1的性狀分離比需要什么樣的前提呢？（這個問題對于學(xué)生來說較難，只有少數(shù)學(xué)生能夠回答。）生：前提是F1中不同雌雄配子結(jié)合的

11、幾率要相等。也就是F2中DD:Dd:Dd:dd必須是1:1:1:1，這樣高矮莖的比例才會是3:1。師：換句話說就是受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。D與D、D與d或者是d與d相結(jié)合機(jī)會都是相等的，沒有說哪一種組合的幾率較大。這就是孟德爾假說的第四點(diǎn)。6課后小結(jié)（1）孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)之所以能夠成功，離不開他的刻苦鉆研，大膽的推理以及選材的成功，當(dāng)然更重要的是他的科學(xué)的探究方法。 （2）孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋有以下幾個要點(diǎn)：控制一對性狀的遺傳因子在體細(xì)胞之中成對存在，不相融合，在形成配子時(shí)彼此分離。7深化與拓展課后探究孟德爾對雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出了假說，究竟這套假說是正確的還是錯誤的呢，還需要驗(yàn)證，這就是科學(xué)研究中常用的方法，先對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出假說進(jìn)行解釋，然后再驗(yàn)證。一套正確的假說不僅要可以解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還要預(yù)測一些未做的實(shí)驗(yàn)。課后請大家設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下孟德爾的假說是否正確。（四）教學(xué)總結(jié)1教學(xué)效果本案例中，通過課前、課堂中的學(xué)習(xí)活動，學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的方法和過程，發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)了學(xué)生積極提出問題和分析問題的能力，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)也使學(xué)生體會了孟德爾這位“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”的科學(xué)精神。課前的收集資料讓學(xué)生懂得如何獲取知識，課堂上課件的圖片展示也使得本節(jié)課達(dá)到了較好的效果。2教學(xué)反思由于本節(jié)課的課時(shí)有限，教學(xué)內(nèi)容又較多，該校的學(xué)生僅僅是中等水平，所