教學(xué)設(shè)計 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第1課時

1、“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)”教學(xué)設(shè)計一、教材分析（一）教材內(nèi)容1.孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律的背景 在19世紀，對于遺傳現(xiàn)象的解釋當時比較流行的是融合學(xué)說，然而孟德爾接受原子理論自立粒子說。他選擇豌豆作為雜交實驗的材料，并且將生物學(xué)與統(tǒng)計學(xué)，數(shù)學(xué)概率論結(jié)合起來，采取單因子分析法對實驗結(jié)果進行分析，通過大膽想象，對分離現(xiàn)象的原因提出假說。實驗材料、實驗方法及時代科學(xué)背景對實驗至關(guān)重要。2.一對相對性狀的雜交實驗孟德爾用豌豆進行一對相對性狀的雜交實驗，發(fā)現(xiàn)子一代全為顯性，子二代出現(xiàn)性狀分離，通過統(tǒng)計分析得出分離比為3:1。用子二代顯性性狀個體再進行自交，出現(xiàn)親本型與分離型比為1:2。實驗的觀察與統(tǒng)計分析

2、為孟德爾提出假說奠定基礎(chǔ)。3.對分離現(xiàn)象的原因提出假說生物的性狀是由遺傳因子決定的，且體細胞中遺傳因子是成對存在的。生物在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子中，受精時雌雄配子隨機結(jié)合。提出假說需要理論知識、邏輯思維及大膽想象相結(jié)合。（二）教材系統(tǒng)性1、縱向聯(lián)系：人教版生物必修二是以人類探索遺傳的歷程展開的，其主要內(nèi)容包括遺傳因子（基因）發(fā)現(xiàn)，基因在哪里，基因的本質(zhì)，基因的表達，基因突變及其他變異，基因在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用及現(xiàn)代生物進化理論。本章內(nèi)容為必修二遺傳與進化模塊第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)，為遺傳的探索奠定基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容孟德爾雜交實驗（一）中，孟德爾運用假說演繹法對豌豆的一對相

3、對性狀進行實驗得出分離定律，為第二節(jié)用兩對相對性狀進行實驗，得出自由組合定律奠定基礎(chǔ)。減數(shù)分裂和受精作用證明了孟德爾遺傳定律是正確的。第一課時孟德爾對豌豆的一對相對性狀進行實驗提出假說，為第二課時驗證假說及形成完整的假說演繹法、提出分離定律奠定基礎(chǔ)。2、橫向聯(lián)系：本課時內(nèi)容包括提出問題、提出假說。通過大量的生物學(xué)事實對融合遺傳產(chǎn)生質(zhì)疑并提出問題：生物遺傳遵循什么規(guī)律？介紹孟德爾時代背景及生平事跡，提供理論依據(jù)（原子分子理論、統(tǒng)計學(xué)、概率論、隨機化原理），介紹孟德爾實驗材料方法、實驗過程、實驗現(xiàn)象提供事實依據(jù)，從而對該問題提出假說。（3） 教材科學(xué)性本節(jié)課在分析實驗過程中舉例說明相對性狀、性狀分

4、離、顯隱性性狀等概念。在介紹孟德爾時代背景及生平事跡中，得到理論依據(jù)（原子分子理論、統(tǒng)計學(xué)、概率論、隨機化原理），在介紹孟德爾實驗材料、人工雜交實驗方法、實驗過程中，引導(dǎo)學(xué)生對一對相對性狀雜交實驗結(jié)果的觀察與分析，得出假說內(nèi)容同時進行提出假說的能力訓(xùn)練。（4） 教材思想性孟德爾果斷摒棄了前人融合遺傳的觀點，通過雜交實驗發(fā)現(xiàn)了生物遺傳規(guī)律。孟德爾沒有停留在對實驗現(xiàn)象的觀察與描述上，而是運用統(tǒng)計學(xué)對F2不同性狀個體進行了數(shù)量統(tǒng)計，啟發(fā)學(xué)生突破常規(guī)，理性分析，學(xué)會將不同學(xué)科知識融會貫通。孟德爾在觀察和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，通過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂筇岢隽思僬f，培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生尊重事實，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新

5、，鍥而不舍的科學(xué)精神。通過介紹孟德爾九年的豌豆雜交實驗研究事跡，進行嚴謹求實，熱愛科學(xué)、獻身科學(xué)的教育。2、 教學(xué)目標1、三維目標（一）知識目標1.通過分析孟德爾雜交實驗，概述孟德爾提出的假說內(nèi)容。2.舉例說明相對性狀、性狀分離、顯隱性性狀等概念。（二）能力目標通過對孟德爾一對相對性狀雜交實驗結(jié)果的觀察與分析，嘗試作出假設(shè)。（三）情感態(tài)度與價值觀目標通過分析孟德爾一對相對性狀雜交實驗過程，培養(yǎng)尊重事實，勇于質(zhì)疑，敢于創(chuàng)新，鍥而不舍等科學(xué)精神。2、教學(xué)重難點教學(xué)重點：1.通過分析孟德爾雜交實驗，概述孟德爾提出的假說內(nèi)容。2.舉例說明相對性狀、性狀分離、顯隱性性狀等概念。3.通過對孟德爾一對相對性

6、狀雜交實驗結(jié)果的觀察與分析，嘗試作出假設(shè)。教學(xué)難點：1.通過對孟德爾一對相對性狀雜交實驗結(jié)果的觀察與分析，嘗試作出假設(shè)。三、學(xué)情分析（一）學(xué)生一般特征本節(jié)課內(nèi)容針對的是高一學(xué)生。這個階段的學(xué)生具備了一定的認知能力和探究能力，但對問題探索的動力主要來自對相關(guān)問題的好奇與興趣水平，目的性不十分明確，所以此時教師的思維導(dǎo)向十分重要。本節(jié)課通過教師引導(dǎo)學(xué)生層層設(shè)疑，使學(xué)生在問題引導(dǎo)下積極思考，在合作討論中有效學(xué)習(xí)，在實驗探究中訓(xùn)練思維。（2） 學(xué)生起始能力學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了“基因控制生物性狀”和“基因的顯性和隱性”等知識，初步了解了基因與生物個體性狀的關(guān)系、控制相對性狀的成對基因之間的關(guān)系以及為什么

7、具有相對性狀差異的雙親，后代會有復(fù)雜的表現(xiàn)等問題，對本節(jié)課的學(xué)習(xí)有一定的幫助。但高中這部分的教學(xué)對學(xué)生的生物素養(yǎng)要求較高，學(xué)生在學(xué)習(xí)“對分離現(xiàn)象的解釋”中對于孟德爾提出的四點假說的理解和領(lǐng)悟有一定的難度。學(xué)生在學(xué)習(xí)完生物必修1分子與細胞后，對細胞的結(jié)構(gòu)及其代謝有了最基礎(chǔ)地了解，并且對生命現(xiàn)象原理的探究有了更深地渴望。而必修2的內(nèi)容恰好可以解開他們心中的很多謎團，可以說，學(xué)生在內(nèi)心是想要理解和學(xué)習(xí)生物遺傳和變異現(xiàn)象的相關(guān)知識的。但是，就整本必修二來說，課程對學(xué)生的邏輯思維能力和計算能力有一定地要求。四、教學(xué)過程教 學(xué)環(huán) 節(jié)教師組織和引導(dǎo)學(xué) 生活 動設(shè) 計意 圖一、導(dǎo)入孟德爾的生平事跡與知識背景。

8、【引入】遺傳，俯拾皆是的生物現(xiàn)象，其中的奧秘卻隱藏至深。人類對它的探索之路，充滿著艱難曲折，又那么精彩絕倫!讓我們從140多年前孟德爾的植物雜交實驗開始，循著科學(xué)家的足跡，探索遺傳的奧秘?！菊n前準備】讓學(xué)生課前通過書籍、網(wǎng)絡(luò)途徑查找孟德爾的生平事跡?！疽詫?dǎo)入】八年耕耘源于對科學(xué)的癡迷，一畦畦豌豆蘊藏遺傳的秘密。實驗設(shè)計開辟了研究的新路，數(shù)學(xué)統(tǒng)計揭示出遺傳的規(guī)律。通過這四句引言導(dǎo)入，吸引學(xué)生興趣，為介紹孟德爾生平事跡和知識背景做鋪墊?！窘榻B孟德爾的生平事跡和知識背景】介紹孟德爾的家境，學(xué)校以及工作。介紹孟德爾去維也納大學(xué)進修所遇到的著名科學(xué)家：多普勒，依汀豪生，恩格爾。介紹孟德爾所處時代的知識

9、背景，即分子原子理論，概率論，統(tǒng)計學(xué)原理，隨機化原理。當時比較流行的生物遺傳學(xué)說為融合遺傳，然而孟德爾卻提出了質(zhì)疑。在探索生物遺傳究竟遵循什么規(guī)律的實驗過程之中，孟德爾花了八年左右的時間。分享所查找的資料。傾聽并感受孟德爾是一個勤奮、具有創(chuàng)新精神的人。理解孟德爾當時的研究背景。吸引學(xué)生興趣，為介紹孟德爾生平事跡和知識背景做鋪墊。對學(xué)生進行情感態(tài)度價值觀的教育。培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生尊重事實，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，鍥而不舍的科學(xué)精神。二、新知講解（一）提出問題：生物遺傳究竟遵循什么規(guī)律？（二）作出假設(shè)【引導(dǎo)】用俗語：“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞?！币錾镞z傳現(xiàn)象的總結(jié)。通過“紅藍墨水相混合”的例

10、子，介紹融合遺傳的概念?！咎釂枴吭谏钪惺欠癜l(fā)現(xiàn)不符合融合遺傳的現(xiàn)象？【展示】PPT展示生活中不符合融合遺傳的例子圖片?！咎岢鰡栴}】生物遺傳究竟遵循什么規(guī)律？【實驗材料與實驗方法介紹】介紹豌豆花的結(jié)構(gòu)與特性，即自花傳粉，閉花授粉，在自然狀態(tài)下一般都為純種。講解豌豆具有多對易于區(qū)分的相對性狀，引導(dǎo)學(xué)生舉出生活中關(guān)于相對性狀的例子，從而掌握相對性狀的概念。介紹豌豆由于生長周期短，子代數(shù)量多便于獲得，有利于實驗的開展與分析。介紹人工異花傳粉的過程：去雄、套袋、授粉、套袋。【獲取大量生物學(xué)事實】闡明正交、反交概念。介紹孟德爾用純種高莖與純種矮莖豌豆做親本，無論正交反交，F(xiàn)1均為高莖。提出問題：為什么F

11、1只有高莖沒有矮莖？介紹F1自交，F(xiàn)2有高莖和矮莖，闡明顯性性狀、隱性性狀的概念。提出問題：為什么F2矮莖又出現(xiàn)？介紹子一代進行自交，出現(xiàn)3：1的性狀分離比， 提出問題：F2為什么出現(xiàn)3：1的性狀分離比？介紹子二代顯性性狀個體再進行自交，親本型與分離型的比為1：2。介紹孟德爾用其他6對相對性狀進行雜交實驗，且子二代顯性性狀個體自交，親本型與分離型的比為1：2?！咎岢黾僬f】為了能夠解釋一對相對性狀雜交實驗的現(xiàn)象，在對實驗現(xiàn)象觀察與分析的基礎(chǔ)上，孟德爾果斷摒棄了前人融合遺傳的思想，通過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂筇岢隽藢Ψ蛛x現(xiàn)象的假說。簡單介紹孟德爾為實驗所做的準備，運用到的數(shù)學(xué)，化學(xué)，生物學(xué)知識結(jié)合實

12、驗想象進行分析推理。事實：子一代出現(xiàn)顯性性狀，子二代出現(xiàn)性狀分離，未出現(xiàn)融合遺傳。+分子原子理論：物質(zhì)由最小的原子組成。 想象生物的性狀是由遺傳因子決定的。事實子二代出現(xiàn)的性狀分離存在穩(wěn)定的數(shù)量關(guān)系，顯性性狀：隱性性狀=3：1。+事實子二代顯性性狀個體再進行自交，親本型與分離型的比為1：2。+想象+概率論+隨機化原理 想象體細胞中遺傳因子是成對存在的。+想象生物體在形成生殖細胞配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。+想象受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。通過同時拋兩枚硬幣出現(xiàn)的情況來解釋1:2:1比例?！炯僬f內(nèi)容】1. 生物的性狀由遺傳因子控制，遺傳

13、因子是獨立的。2. 體細胞中遺傳因子是成對存在的。3. 生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。4. 受精時，雌雄配子隨機結(jié)合。討論并回答單雙眼皮，豚鼠毛色等。思考并認同生物遺傳不符合融合遺傳。思考并討論，舉出關(guān)于相對性狀的例子。思考、討論、交流。在教師的一步步引導(dǎo)之下，結(jié)合依據(jù)，體驗孟德爾提出假說的過程。填同時拋兩枚硬幣出現(xiàn)的情況的表格。告訴學(xué)生當時的主流觀點，利于學(xué)生從孟德爾角度出發(fā)，分析問題。簡單介紹豌豆，豌豆的其它特征到第二課時再討論，這樣能保證學(xué)生探究思維的連貫性；并且這樣處理，并不影響學(xué)生對雜交實驗的理解。還原孟德爾的實驗過程，讓