遺傳因子的發(fā)現(xiàn) - 汕頭教育信息網(wǎng)

1、2009-2010學年度第二學期教案年級：高一級科任：盧迎春第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（一）一、教學目標 知識方面闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。 情感態(tài)度與價值觀方面體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和創(chuàng)新思維。 能力方面運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。二、教學重點和難點1.教學重點（1）對分離現(xiàn)象的解釋，闡明分離定律。（2）以孟德爾的遺傳實驗為素材進行科學方法教育。（3）運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。2.教學難點（1）對分離現(xiàn)象的解釋。（2）假說演繹法。三、教學方法討論法、 演示法、實驗法四、教學課時2五、教學過程教學內(nèi)容教師組織和引導學生活動教學意圖第1課時

2、章引言。“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生仔會打洞”這體現(xiàn)了一種什么現(xiàn)象？大家請看章引言，有何感想？生答：遺傳現(xiàn)象。聯(lián)系日常生活激發(fā)生興趣。第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）的引言引入以“問題探討”引入。提示1.粉色。因為按照融合遺傳的觀點，雙親遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)混合，子代呈現(xiàn)雙親的中介性狀，即紅色和白色的混合色粉色。2.此問題是開放性問題，目的是引導學生觀察、分析身邊的生物遺傳現(xiàn)象，學生通過對遺傳實例的分析，辨析融合遺傳觀點是否正確。有些學生可能舉出的實例是多個遺傳因子控制生物性狀的現(xiàn)象（如人體的高度等），從而產(chǎn)生諸多疑惑，教師對此可以不做過多的解釋。只要引導學生能認真思索，積極探討，投入學習狀態(tài)即可。

3、學生閱讀“問題探討”，思考討論回答。激發(fā)學生的探究欲望和學習興趣。孟德爾的初步介紹設(shè)疑：在140多年前孟德爾通過雜交實驗揭示了生物遺傳的基本規(guī)律。孟德爾為什么能揭示這一科學奧秘？組織學生交流對孟德爾的初步了解。講述：結(jié)合學生的匯報，主要對孟德爾做以下簡介。孟德爾自幼酷愛自然科學，通過對自然科學和數(shù)學的學習，孟德爾具有了雜交可使生物產(chǎn)生變異的進化思想，以及應(yīng)用數(shù)學方法分析遺傳學問題的意識。在實踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物，連續(xù)進行了多年的雜交實驗研究，其中最成功的是豌豆實驗。當時科學界開展對多種動植物的雜交實驗，孟德爾總結(jié)了前人的經(jīng)驗，創(chuàng)新研究方法，如從單一性狀入手觀察分析遺傳結(jié)果；用

4、前人從未在生物學研究領(lǐng)域用過的數(shù)學統(tǒng)計方法進行分析研究；敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的觀點，提出了顆粒遺傳的思想等。根據(jù)自己已有的知識，交流對孟德爾的初步認識。初步了解孟德爾在遺傳實驗研究中方法的創(chuàng)新、思維方式的創(chuàng)新、敢于沖破原有觀念的精神。豌豆做遺傳實驗容易成功的原因設(shè)疑：為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？講述：結(jié)合掛圖、課件和學生的回答，講述豌豆的結(jié)構(gòu)特點：豌豆自花傳粉（且閉花受粉），結(jié)果是：自花傳粉（自交），產(chǎn)生純種；豌豆花大，易于進行人工雜交；即去雄套袋（防止其他花粉的干擾）授粉（采集另一種豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱頭上），獲得真正的雜種；具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的性狀，如豌豆莖的高度有懸殊的

5、差異，通過觀察很容易區(qū)分，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。 講述：結(jié)合上述內(nèi)容，引導學生給出性狀、相對性狀、自交、雜交、互交、正交和反交等概念。學生帶著問題閱讀、思考討論、回答。培養(yǎng)學生閱讀收集信息的能力一、一對相對性狀的雜交實驗孟德爾一對相對性狀的雜交實驗時怎樣設(shè)計的？講述利用掛圖讓學生比思考邊講解。純種高莖豌豆 × 純種矮莖豌豆（或 ） （ 或 ）F1: 高莖豌豆 自交F2: 高莖豌豆 ：矮莖豌豆787 ：277 3 ： 1給出顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念。F2中出現(xiàn)3：1的性狀分離比是偶然的嗎？講解:孟德爾8年一共做了很多種性狀，其中非常有成就的是7對相對性狀，（課件展示他做的豌豆雜交實驗

6、的結(jié)果）發(fā)現(xiàn)顯性和隱性不是偶然的，它帶有相當?shù)谋厝恍?，另外它還帶有普遍性，而且F2代還帶有特定的比例，大致都在3：1左右。結(jié)合圖解，分析總結(jié)，得出答案。學生看表11，得出結(jié)論師生共同解決問題，為學生闡明“一對相對性狀的遺傳實驗”做鋪墊。培養(yǎng)學生的概括能力和理解能力。二、對分離現(xiàn)象的解釋為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？結(jié)合一對相對性狀的遺傳圖解，引導學生分析：孟德爾是如何解釋子一代只出現(xiàn)顯性性狀的？為什么子二代會出現(xiàn)性狀分離，且分離比為31？學生閱讀孟德爾假說內(nèi)容，教師提煉要點：1.遺傳因子是獨立存在的，互不融合。2.遺傳因子在體細胞中是成對存在的 。3.F1在形成配子的時候成對的遺傳因子要發(fā)生分離，分

7、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。師生共同討論、書寫分析圖解：P: DD ×dd 配子 D d F1： Dd Dd 配子：D d D dF2： DD Dd Dd dd DD : Dd : dd 1: 2: 1 引出純合子和雜合子的概念假如雌雄配子的結(jié)合不是隨機組合的能出現(xiàn)F231的結(jié)果嗎？提示因為滿足孟德爾實驗條件之一是雌、雄配子結(jié)合機會相等，即任何一個雄配子（或雌配子）與任何一個雌配子（或雄配子）的結(jié)合機會相等，這樣才能出現(xiàn)31的性狀分離比。作業(yè)：顯性性狀、隱性性狀、性狀分離、純合子和雜合子的概念。板書設(shè)計：第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié) 孟德

8、爾的豌豆雜交實驗（一）一、一對相對性狀的雜交實驗純種高莖豌豆 × 純種矮莖豌豆（或 ） （ 或 ）F1: 高莖豌豆 自交F2: 高莖豌豆 ：矮莖豌豆787 ：277 3 ： 1顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念二、對分離現(xiàn)象的解釋P5假說四點內(nèi)容分析圖解：P: DD ×dd 配子 D d F1： Dd Dd 配子：D d D dF2： DD Dd Dd dd DD : Dd : dd 1: 2: 1 純合子和雜合子的概念。學生閱讀思考討論回答：略 不能培養(yǎng)學生的問題意識，給予學生發(fā)散思維、啟動已有知識的空間。使學生理解孟德爾的科學研究方法和解釋第2課時實驗針對上節(jié)課提出的問

9、題組織學生交流自己的見解。設(shè)疑：孟德爾在不知道遺傳因子是什么的情況下，用抽象的遺傳因子來分析雜交實驗結(jié)果。提出了遺傳因子在體細胞中成對存在，在配子中單個出現(xiàn)的假說，是超越自己時代的一種非凡的設(shè)想。生物體在進行有性生殖時，遺傳因子分離，配子隨機組合真能出現(xiàn)31的性狀分離現(xiàn)象嗎？讓我們通過模擬實驗來體驗孟德爾的假說。指導學生閱讀實驗的目的要求，明確相關(guān)的問題。 在學生閱讀的基礎(chǔ)上，幫助學生明確實驗要求。1.兩個小桶代表什么？兩個小桶中的D小球和d小球代表什么？1.兩個小桶分別代表生物體的雌、雄生殖器官；D小球和d小球分別代表含有顯性遺傳因子和隱性遺傳因子的配子。2.為什么每個小桶內(nèi)的d小球和D小球

10、數(shù)目都是10個？2.每個小桶內(nèi)的d小球和D小球數(shù)目都是10個，確保雌、雄配子數(shù)目相等。3.分別從兩個小桶內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是什么？3.分別從兩個小桶內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是：模擬雌、雄配子的隨機結(jié)合。4.將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復做50100次的含義是什么？4.將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復做50100次，是為了確保觀察樣本數(shù)目足夠多。雌、雄配子結(jié)合的機會相等。準備實驗材料用具。巡回檢查、指導學生做實驗。組織學生匯報，統(tǒng)計全班的實驗結(jié)果，引導學生將每個小組的實驗結(jié)果與全班總的實驗結(jié)果作比較，比較的結(jié)果說明了什么？思考：為什么全

11、班的實驗結(jié)果與預期的結(jié)果更接近？如果孟德爾在研究遺傳實驗時，只統(tǒng)計10株豌豆雜交結(jié)果，他還能正確解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？與每個小組的實驗結(jié)果相比，全班實驗的總結(jié)果更接近預期的結(jié)果，即彩球組合類型數(shù)量比DDDddd=121，彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)值比為31。因為實驗個體數(shù)量越大，越接近統(tǒng)計規(guī)律。如果孟德爾當時只統(tǒng)計10株豌豆雜交的結(jié)果，則很難正確地解釋性狀分離現(xiàn)象，因為實驗統(tǒng)計的樣本數(shù)目足夠多，是孟德爾能夠正確分析實驗結(jié)果的前提條件之一。當對10株豌豆的個體做統(tǒng)計時，會出現(xiàn)較大的誤差。依據(jù)自己已有的知識，講述自己的看法。學生閱讀性狀分離比的模擬實驗，思考左邊問題。4人一組，進行實驗記錄，統(tǒng)計結(jié)

12、果。各小組匯報實驗結(jié)果。激發(fā)探究心理，明確模擬實驗的目的。理解遺傳因子分離與配子隨機組合的意義。理解模擬實驗是進行科學研究的一種方法。培養(yǎng)學生的實驗記錄能力、合作能力。體驗用數(shù)學統(tǒng)計方法分析實驗結(jié)果的必要性。三、對分離現(xiàn)象的解釋的驗證設(shè)疑：孟德爾假說合理地解釋了豌豆一對相對性狀雜交實驗。但是作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能預測另一些實驗結(jié)果。孟德爾是如何實現(xiàn)這一目的的呢？講述：孟德爾用全新的科學實驗設(shè)計證明自己得觀點。他首創(chuàng)測交實驗，給出測交概念，指導學生通過繪制遺傳圖解，預測測交實驗的結(jié)果。巡視檢查學生習作的情況。通過課件或板圖，展示規(guī)范的測交遺傳圖解，對學生出現(xiàn)

13、的錯誤給予及時的糾正。雜種子一代 隱性純合子 高莖 矮莖測交 Dd × dd配子 D d d測交后代 Dd dd 高莖 矮莖 1 ： 1遺傳圖解2  一對相對性狀測交實驗圖解展示孟德爾的測交實驗結(jié)果，即用子一代高莖豌豆（Dd）與矮莖豌豆（dd）測交，在得到的64株后代中，30株是高莖，34株是矮莖，兩種性狀之比接近11。設(shè)疑：引導學生分析：實驗結(jié)果與預測結(jié)果是否相同，這一結(jié)果說明了什么？孟德爾設(shè)計測交試驗的巧妙之處是什么？（實驗結(jié)果與預測結(jié)果相符，驗證假說正確）介紹假說演繹法。繪制遺傳圖解，進一步掌握繪制遺傳圖解的方法，理解測交實驗的過程，預測實驗結(jié)果。使學生在習作中鞏固繪

14、制遺傳圖解的基本方法體驗孟德爾實驗方法的創(chuàng)新之處。四、分離定律依據(jù)一對相對性狀的遺傳實驗，引導學生歸納分離定律。在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。學生歸納培養(yǎng)學生的歸納能力技能訓練提示將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。校對課后練習。板書設(shè)計：第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（一）三、實驗四、對分離現(xiàn)象的解釋的驗證雜種子一代 隱性純合子 高莖 矮莖測交 Dd × dd配子 D d d測

15、交后代 Dd dd 高莖 矮莖 1 ： 1假說演繹法五、分離定律在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。閱讀思考討論回答。拓展思維第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（二）一、教學目標 知識方面1.闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律2.說出基因型、表現(xiàn)型和等位基因的含義。 情感態(tài)度與價值觀方面分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因。 能力方面1、孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋及雜交實驗分析圖解2、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證測交實驗及其分析圖解二、教學重點和難點1.教學重點（1）對自由組合

16、現(xiàn)象的解釋，闡明自由組合定律。（2）分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因。2.教學難點（1）對自由組合現(xiàn)象的解釋。三、教學方法歸納法、討論法、師生互動法及講授法等四、教學課時2五、教學過程教學內(nèi)容教師組織和引導學生活動教學意圖引言引入以“問題探討”引入。使學生自然地認識到任何生物都不止表現(xiàn)一種性狀，后代表現(xiàn)的特征可以是兩個親本性狀組合的結(jié)果。進一步地思考討論，雙親的性狀是遵循什么規(guī)律進行組合、傳遞給后代的？在育種實踐中人類如何獲得所需的性狀組合？閱讀思考討論回答引起思考注意，引入新課。一、兩對相對性狀的雜交實驗問一對相對性狀的遺傳影響其他相對性狀？孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗是怎樣設(shè)計的？講述教師

17、以掛圖和學生的回答講述：一、兩對相對性狀的雜交實驗（一）實驗現(xiàn)象1、雜交P：黃色、圓粒 X 綠色、皺粒 F1： 黃色、圓粒（種子、100%） 2、F1自交：黃色、圓粒 F2： 黃色圓粒 、綠色圓粒、黃色皺粒、綠色皺粒 315 108 102 32 （ 9 ： 3 ： 3 ： 1 ）（二）數(shù)據(jù)分析 1、分析每對性狀的F2：粒色：黃/綠 = 315+101 / 108+32 3：1 粒形：圓/皺 =315+108 / 101+32 3：1 2、結(jié)論：1）每對相對性狀的遺傳仍遵循分離定律； 2）兩對相對性狀遺傳時，遺傳因子互不干擾。那么，將兩對相對性狀的遺傳一并考慮，他們之間是什么關(guān)系呢？閱讀P9P

18、10第三段，思考提出的問題。以舊學新二、對自由組合現(xiàn)象的解釋二、對自由組合現(xiàn)象的解釋 1、雜交：純黃、圓 X 綠、皺 P （YYRR） （yyrr） 配子： YR yr F1： YyRr （黃色圓粒種子） 2、F1自交 F1配子：YR yR Yr yr （每對遺傳因 1/4 1/4 1/4 1/4 子彼此分離， YR 不同對的遺傳 yR 因子可以自由 Yr 組合） YrF2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YR （1/4YYRRYyRRYYRrYyRryR 1/4YyRRyyRRYyRryyRrYr 1/4YYRrYyRrYYrrYyrryr 1/4YyRryyRrYy

19、rryyrrF2遺傳因子組合形式則有9種：其中一Y一R黃圓 （前顯后顯） （9/16）： Y_R_：YYRR （1/16） YyRR （2/16） YYRr （2/16） YyRr （4/16）二yy有R： yyR（前隱后顯）綠圓 _：（3/16）yyRR （1/16） yyRr （2/16） 有Y兩rr： Y_rr（前顯后隱）黃皺： （3/16）YYrr （1/16） Yyrr （2/16） 兩yy兩rr： yy rr（前隱后隱）綠皺： （1/16）yyrr （1/16） 提示從數(shù)學角度看，（31）2的展開式為9331，即9331的比例可以表示為兩個31的乘積。對于兩對相對性狀的遺傳結(jié)果，如

20、果對每一對性狀進行單獨的分析，如單純考慮圓和皺或黃和綠一對相對性狀遺傳時，其性狀的數(shù)量比是圓粒皺粒=（315+108）（101+32）=31；黃色綠色=（315+101）（108+32）=31。即每對性狀的遺傳都遵循了分離定律。這無疑說明兩對相對性狀的遺傳結(jié)果可以表示為它們各自遺傳結(jié)果的乘積，即9331來自于（31）2。思考為什么會出現(xiàn)1/16、2/16、4/16（分離定律）思考 “旁蘭思考題”并回答。學會棋盤法和分離法（第2課時）三、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證測交板書設(shè)計第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（二）一、兩對相對性狀的雜交實驗P：黃色、圓粒 X 綠色、皺粒 F1： 黃色、圓粒 F2： 黃色

21、圓粒 、綠色圓粒、黃色皺粒、綠色皺粒 比例 9 ： 3 ： 3 ： 1 二、對自由組合現(xiàn)象的解釋 純黃、圓 X 綠、皺 P （YYRR） （yyrr） 配子： YR yr F1： YyRr （黃色圓粒） F1自交 F1配子：YR yR Yr yr 1/4 1/4 1/4 1/4 YR yR Yr YrF2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YR （1/4YYRRYyRRYYRrYyRryR 1/4YyRRyyRRYyRryyRrYr 1/4YYRrYyRrYYrrYyrryr 1/4YyRryyRrYyrryyrr1、測交：（F1種子）黃圓 X 綠皺 （YyRr） （yy

22、rr） 配子 YR yR Yr yr yr （1/4） （1/4）（1/4） （1/4） 100% YyRr yyRr Yyrr yyrr 1/4 1/4 1/4 1/4 黃圓、 綠圓、 黃皺 綠皺 1 1 1 1測交后代實際：31 27 26 26（F1作母本） 24 22 25 26（F1作父本）結(jié)論：測交有4種（1：1：1：1）的后代，說明F1產(chǎn)生4種（1：1：1：1）的配子，細胞中二對遺傳因子進行自由組合。板出測交實驗的過程，看表12，想一想預測與實驗是否符合。學及時用，鞏固所學知識四、自由組合定律 板書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

23、遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合?？偨Y(jié)孟德爾第二定律共同總結(jié)，印象深刻。五、孟德爾實驗方法的啟示成功的原因：提示1.豌豆適于作雜交實驗材料的優(yōu)點有：（1）具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀；（2）豌豆嚴格自花受粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交獲得雜合子；（3）花比較大，易于做人工雜交實驗。孟德爾正是因為選用了豌豆做雜交實驗，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對遺傳實驗結(jié)果進行量化統(tǒng)計，所以科學地選擇實驗材料是科學研究取得成功的重要保障之一。2.如果孟德爾只是研究多對相對性狀的遺傳，很難從數(shù)學統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，因為如果研究n對相對性狀，將會有2n個性狀組

24、合，這是很難統(tǒng)計的，也很難從數(shù)學統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)問題，揭示生物的遺傳規(guī)律。這也是前人在遺傳雜交實驗中留下的經(jīng)驗與教訓，孟德爾恰恰借鑒了前人的遺傳研究經(jīng)驗，改變實驗方法，從簡單到復雜地進行觀察、統(tǒng)計、分析實驗結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實驗驗證、得出結(jié)論。3.很難。因為通過統(tǒng)計，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學比例，這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣。同時這也使孟德爾意識到數(shù)學概率，也適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學的方法引入對遺傳實驗結(jié)果的處理和分析。4.作為一種正確的假說，不僅能解釋已有的實驗結(jié)果，還應(yīng)該能夠預測另一些實驗結(jié)果?？蓞⒖冀炭茣鴮Α凹僬f演繹法”的解釋。5.（1）扎實的知識基礎(chǔ)和對科學的熱愛。孟德爾在維也納大學進修學習時，通過對自然科學的學習，使他具有生物類型是可變的，可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進化思想。同時孟德爾還學