高中生物人教版遺傳與進化第1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) 教案

孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第1課時教學設計一、學習目標1、教學重點：(1)一對相對性狀的遺傳實驗。(2)對分離現(xiàn)象的解釋。2、教學難點：對分離現(xiàn)象的解釋3、情感態(tài)度與價值觀：(1)通過對孟德爾實驗研究的學習，樹立實踐出真知的觀念。(2)使學生了解科學研究的方法、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度以及不懈努力的科學精神。二、教學思路課堂教學以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子的實驗過程為主線，突出科學史和科學研究方法的教育。1.以問題串的形式，引導學生通過質疑和推理來學習本節(jié)內容。2.遵循“學習—質疑—實踐—創(chuàng)新”的思路，簡介孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的過程，使學生明確孟德爾的成功離不開堅實的基礎知識、持之以恒的實驗探究精神以及科學創(chuàng)新的實驗方法。3.科學研究方法的教育滲透教學的全過程。嚴格按照孟德爾雜交實驗的歷史為線索，引領學生分析孟德爾豌豆雜交實驗的科學方法，讓學生融入歷史中去，體驗、感受并領悟假說—演繹法。4.通過設計課堂活動，將生活中的現(xiàn)象與孟德爾的豌豆雜交實驗有機結合，突破教學中的難點。三、教學過程導入：首先，請同學們思考一個問題，問題是：你同桌的眼睛是單眼皮還是雙眼皮??？看樣子許多同學未注意過，那現(xiàn)在就和同桌對視一眼吧。同學們有沒有想過，你的單眼皮或雙眼皮是怎么來的？對，與你的爸爸媽媽有關，是遺傳來的。提到遺傳，同學們知道遺傳學之父嗎？[教師]出示孟德爾的照片，介紹生平。孟德爾是奧國人，自幼酷愛自然科學，曾經(jīng)由于家境貧寒進修道院做修道士，1851年有機會到維也納大學進修自然科學和數(shù)學。在實踐中孟德爾曾選用豌豆、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雜交實驗。他發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳定律，是遺傳學的奠基人。今天我們就來學習孟德爾的豌豆雜交實驗一。孟德爾的成功，原因之一就是選對了實驗材料，為什么選擇豌豆作為實驗材料容易成功呢？這是我們本節(jié)課要探討的第一個問題。請同學們分析課本第2、3頁的相關內容，結合屏幕上的圖片同桌之間共同討論歸納出答案。[教師]大屏幕出示豌豆花剖面以及玉米植株圖片。[學生]閱讀、討論后回答：1、豌豆是自花傳粉，而且是嚴格閉花受粉的植物。在老師引導下，學生解釋：豌豆是兩性花，即一朵花里面既有雌蕊又有雄蕊，而且花未開放之前有一對花瓣始終緊緊地包裹著雄蕊和雌蕊，因此避免了外來花粉的干擾，自然條件下一般都是純種的，實驗結果容易分析、可靠。而玉米是單性花，上面是雌蕊，下面是雄蕊、容易受到外來花粉的干擾，不便于分析實驗結果。2、豌豆花大，易于人工雜交。3、豌豆具有許多易于區(qū)分的性狀。[教師]什么是性狀？遺傳學中性狀是指生物體形態(tài)特征和生理特征的總稱。例如，豌豆植株中有高莖的，也有矮莖的，高莖，矮莖這就是性狀，而且是相對性狀。[教師]剛才說豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，那么在實驗中是怎樣實現(xiàn)異花傳粉的？請同學們觀看視頻，本視頻以郁金香為例演示了異花傳粉的過程，同學們要注意掌握人工異花授粉的步驟。大屏幕播放人工異花授粉的flash動畫。[學生]觀看視頻，并總結人工異花授粉的步驟：以高莖豌豆為母本，矮莖豌豆為父本，對高莖的花去雄→套袋→人工授粉→套袋。[教師]點撥：請同學們注意我們這節(jié)課有許多需要同學們掌握的專業(yè)術語，如性狀，相對性狀等?，F(xiàn)在我們看看孟德爾當時做的一對相對性狀的雜交實驗。首先，要清楚什么是相對性狀？[學生]相對性狀：一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。[教師]例如剛才提到的高莖、矮莖，都是莖的高度方面的，屬于一對相對性狀。同學們能舉出日常生活中你發(fā)現(xiàn)的相對性狀嗎？[學生]回答：單眼皮和雙眼皮，膚色的黑與白等是相對性狀。[教師]看屏幕，同學們做個小游戲：請大家把雙手伸出來，五指分開，然后雙手自然交叉，握緊，和四周的同學比較一下，看看你們的握手的方式有什么不同？（哪個手的拇指在上呢），這就是一對相對性狀。同學們再伸出你的大拇指，（做出你真棒的姿勢），對你的同桌說你真棒！同時看看前后左右你們拇指彎曲的情況一樣嗎？對，這也是相對性狀。還有舌頭是否能卷曲也是一對相對性狀。[學生]積極的做出雙手自然交叉的動作，并且對比觀察拇指彎曲的程度，認真領會相對性狀的概念。[教師]狗的長毛和卷毛是一對相對性狀嗎？[學生]回答：長毛和短毛，卷毛和直毛才是相對性狀。[教師]同學們對相對性狀的理解已經(jīng)很到位了，下面，我們看看本節(jié)課的主角，豌豆有哪些相對性狀呢？豌豆有7對典型的相對性狀。種子形狀（圓粒和皺粒），子葉顏色（黃色和綠色），種皮顏色（灰色和白色），莖的高度（高莖和矮莖）等，豌豆有多對相對性狀，為了便于分析，孟德爾首先對每一對相對性狀的遺傳分別進行研究。沒有同時研究多對相對性狀，從簡單到復雜的分析問題的方法促使孟德爾走向了成功。孟德爾做了高莖豌豆和矮莖豌豆的雜交實驗，有怎樣的實驗現(xiàn)象呢？同學們先要了解遺傳圖譜中的常用符號及含義，老師板書在黑板上：P:♀:♂:×:eq\o\ac(○,×)：F1:F2:[學生]回答出黑板上每種符號的含義：P:親本♀:母本♂:父本×:雜交eq\o\ac(○,×)：自交F1:子一代F2:子二代[教師]屏幕展示一對相對性狀的雜交實驗的實驗現(xiàn)象，并且提出顯性性狀和隱性性狀的概念。[學生]回答：顯性性狀：F1中顯現(xiàn)出來的性狀。隱性性狀：F1中未顯現(xiàn)出來的性狀。[教師]思考：為什么子一代全是高莖呢?難道矮莖就這樣消失了嗎，還是它依然存在只是隱藏起來了？如果是這樣，如何證明？孟德爾帶著疑惑，用子一代自交，結果在子二代中不僅有高莖的，還有矮莖的?？磥碛H本中的矮莖性狀在雜種一代（F1）中只是隱而未現(xiàn)。這里出現(xiàn)了一種現(xiàn)象叫性狀分離。[學生]性狀分離：雜種的自交后代中，同時出現(xiàn)顯性性狀與隱性性狀的現(xiàn)象。[教師]孟德爾統(tǒng)計的結果是：在F2中，有787棵高莖和277棵矮莖。這2個數(shù)字看起來并沒有什么聯(lián)系，但孟德爾獨具慧眼，大膽用統(tǒng)計學方法進行分析，高莖與矮莖的數(shù)量比接近3∶1。這是否一種偶然現(xiàn)象呢？孟德爾又對豌豆的其他6對相對性狀進行了雜交實驗，實驗結果見屏幕中的表格。而且其他6對相對性狀的分離比也是3：1，看來F2出現(xiàn)3：1的性狀分離不是偶然。[設計學生活動1]：既然孟德爾用其他的相對性狀做了雜交實驗，也得到同樣的結果，可見這絕非偶然，而是有規(guī)律的。對這種分離現(xiàn)象如何解釋呢？請同學們閱讀課本第5頁，并歸納總結。[教師]指導學生閱讀教材，討論并概括孟德爾假說的要點。請同學用最簡潔的語言來描述對分離現(xiàn)象的解釋，就是你認為本段話中哪句話最關鍵？[學生]學生回答，老師同步在屏幕上展示4條理論解釋。①生物的性狀是由遺傳因子決定的。（老師適時講述：孟德爾苦苦地思索著，在一次孟德爾看戲歸來，重新面對高矮胖瘦不一的豌豆時，他突然想到，演戲的時候，有的演員在臺前演出，有的演員在幕后做準備，對臺前幕后起決定作用的是導演。植物表現(xiàn)出來的性狀，不就像在臺前給觀眾演出的演員嗎？生物體內是否有一種物質在控制著性狀？孟德爾一下子豁然開朗，他大膽地設想，提出假說：生物的性狀是由某種物質控制的，將它稱為遺傳因子。②在體細胞中,遺傳因子成對存在。（老師適時講述：純合子和雜合子的概念。）③配子形成時,成對的遺傳因子分離,分別進入不同的配子。（成單存在）④受精時,雌雄配子隨機結合。[教師]在黑板上板書從親本到子一代的遺傳圖解。教師邊繪制遺傳圖解邊引導學生不斷提出問題，分析和解決問題，嘗試像孟德爾那樣進行解釋和推理。[教師總結]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果，提出了遺傳因子在細胞中成對存在，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想。[設計學生活動2]：老師已經(jīng)板書出了從親本到子一代的遺傳圖解，下面請同學們在學案上繼續(xù)嘗試寫出F1自交的遺傳圖解（相關遺傳因子用D、d表示）[學生]模仿教師的板書，根據(jù)自己的理解在黑板上寫出遺傳圖解，教師查看學生的作圖情況，并請學生對書寫的遺傳圖解進行解釋。[教師]教師總結遺傳圖解的正確寫法和注意事項。[設計學生活動3]：人類的單眼皮和雙眼皮是由一對遺傳A和a決定的。1、老師是單眼皮，但是老師的父母都是雙眼皮，請同學們以遺傳圖解的形式寫出老師和父母之間眼瞼的遺傳情況。小組討論，合作探究，在學案上相應位置寫出相關的遺傳圖解。[教師]用數(shù)影儀展示小組活動的成果，先請學生進行評價，老師再做出評價和總結，最終老師屏幕展示答案，讓學生修訂，核