《孟德爾的豌豆雜交實驗(一)》名師教案

孟爾豌雜實（）蘇州大學(xué)附屬中學(xué)

朱永梅【教材分析】“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”是人教版高中生物教材《遺傳與進(jìn)化》第章第1的內(nèi)容，本節(jié)作為“遺傳與進(jìn)化”模塊的開篇，引導(dǎo)學(xué)生探索遺傳的奧秘。由于是開篇，有很多瑣碎的概念、專業(yè)名詞等需要交代。教材就以孟德爾的探索歷程為主線把這些內(nèi)容都串起來了但是如何合理的安排將這些零散的基本概念和專業(yè)名詞適時的介紹給學(xué)生是需要大動腦筋的另外教材中突出科學(xué)史和科學(xué)研究方法的教育教師在教學(xué)過程中需要想辦法提煉隱含在本節(jié)教學(xué)中的科學(xué)研究方法于無聲處讓學(xué)生了解生物學(xué)研究的基本方法讓學(xué)生體會科學(xué)研究的過程始于發(fā)現(xiàn)問題止于解決問題和得出結(jié)論科學(xué)研究中如果假說不成立則重新提出假說為了加深學(xué)生對遺傳因子的分離和配子隨機(jī)結(jié)合和數(shù)量關(guān)系的理解，體驗孟德爾的假說，教材安排了模擬實驗，通過模擬實驗，讓學(xué)生充分體驗假說的正確性。【學(xué)情分析】生物性狀隨處可見關(guān)于遺傳的諺語也很多比如老鼠生的兒子會打洞在此基礎(chǔ)上學(xué)生很容易理解孟德爾豌豆雜交實驗中后代的性狀表現(xiàn)另外學(xué)生初中學(xué)習(xí)過的知識對本節(jié)的學(xué)習(xí)也有一定程度的影響比如學(xué)生在初中初步解決了基因與生物個體性狀的關(guān)系為學(xué)習(xí)了顯性基因和隱性基因顯性性狀和隱性性狀等知識初步解決了相對性狀和成對的基因之間的關(guān)系問題另外學(xué)生的數(shù)學(xué)知識特別是二項式冪的展開式知識也是學(xué)習(xí)本章內(nèi)容不可缺少的基礎(chǔ)學(xué)生經(jīng)過一學(xué)期的生物學(xué)學(xué)習(xí)具備了一定的生物學(xué)知識基礎(chǔ)實驗設(shè)計能力分析能力也有了一定程度的提高?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識與力目標(biāo)（1）通過閱讀資料、圖片和觀看視頻，能夠闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。（2）通過小組合作探究、師生交流，嘗試分析孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法。學(xué)科素：1/

（1）基礎(chǔ)知識（孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律；孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法）；（2）基本技能（嘗試進(jìn)行實驗設(shè)計，體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)觀察能力以及搜集和處理信息的能力，提高邏輯推理的能力）；（3）基本思想（積極參與設(shè)計實驗，體驗科學(xué)研究的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究的科學(xué)素養(yǎng)）；（4）基本活動經(jīng)驗（在探究過程中，形成樂于學(xué)習(xí)生物科學(xué)的態(tài)度，初步養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及用于實踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度）?！窘虒W(xué)重點、難點】1．教學(xué)重：（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(jìn)行科學(xué)方法教育。（3）運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。2．教學(xué)難：（1）對分離現(xiàn)象的解釋。（2）假說法。【教學(xué)過程流程圖】2/

【教學(xué)過程】步驟

教師引導(dǎo)行為

學(xué)生主體行為

目標(biāo)說明情景導(dǎo)入，先和大家做個小游戲，考眼力，請仔細(xì)介紹性狀概觀察視頻中有哪幾種動物出現(xiàn)？3/

觀看視頻。

調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

念

優(yōu)提：打開素材趣味導(dǎo)入：——種。我們之所以能快速的分辨這些動物，是因為我們了解這些動物的典型特征，我們把生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理特征稱之為——性狀。圖片展示，自然界的每種生物都有很多的性狀。我

觀看圖片解相對創(chuàng)設(shè)問題情介紹相對性們無時無刻不在感知著、欣賞著、比較

性狀的概念。

境導(dǎo)學(xué)生狀概念

著。比如這張照片，最吸引你眼球的是什么性狀？真是沒有比較就沒有傷害。

聯(lián)想和思考如果我們拿姚明與長頸鹿比身高，你覺得有沒有意義？如果我們拿姚明2米的身高她近斤的體重做比較，你覺得有沒有意義？請你們來說說什么叫相對性狀？比如身高的高和矮，體重的重和輕。

——最萌身高差?！獩]有。總結(jié)們通常研究的是同種生物的性狀?？偨Y(jié)們就把同一種生物的同一種性

引導(dǎo)學(xué)生積狀的不同表現(xiàn)類型，極思考生叫做相對性狀。

活經(jīng)驗中提請你們小組討論：你還能舉出哪些相對性狀的例子？

小組討論：單眼皮、取信息的能雙眼皮指彎曲是力否超過30等。生物學(xué)方法非常棒，看來大家在生活中都是非常善論一：觀察于觀察的。你知道嗎？觀察法是生物學(xué)

感受體驗。

激勵學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中法

研究的基本方法之一。希望大家能繼續(xù)保持這種善于觀察的良好習(xí)慣，去發(fā)現(xiàn)、4/

要多觀察

感知這個美好的世界。介紹孟德爾科學(xué)家們也正是通過觀察生物親代和子代之間的一對相對性狀，揭示了一個個的遺傳規(guī)律。提到遺傳規(guī)律，我要考考大家，遺傳學(xué)的奠基人是哪位科學(xué)家？我們可以用四句話來概括孟德爾的功績。孟德爾的研究成功的重要原因之一，是他選擇了一種合適的生物展開研究，是什么生物呢？這是幾年前我在上?？萍拣^拍攝的豌豆模型，這是豌豆植株，這是？這些模型就是用來介紹我們今天要學(xué)習(xí)內(nèi)容的。讓我記憶猶新的是，當(dāng)時有一對母女，媽媽被年幼的女兒問的啞口無言。希望學(xué)習(xí)了今天的內(nèi)容之后，多年后的你遇到先前的情境時，能夠應(yīng)答自如。豌豆適合作豌豆究竟有哪些特點，使得它適合用來為遺傳學(xué)研做遺傳學(xué)研究的材料呢？究材料的原請大家打開課本第頁到第頁，小組

——孟德爾?！愣??！N子。閱讀課本第2到第3。小組討論完成活動

實例說明學(xué)生重視生物學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)識到努力提高自身的生物學(xué)素養(yǎng)對公民的基本要求鍛煉學(xué)生快速提取信息的能力因

討論完成活動清單上的[自主學(xué)習(xí)]內(nèi)容。清單上的[主學(xué)最后我會請各小組派代表，匯報你們討習(xí)]容。

鍛煉學(xué)生的論的結(jié)果。

匯報內(nèi)容豆——語言表達(dá)能優(yōu)提：打開素材《孟德爾的自花傳粉、閉花受

力我們把自花傳粉的交配方式叫做自交。

粉然條件下一般都是純即高莖的后代都是高莖）孟德爾經(jīng)過仔細(xì)觀察，34豌豆品種另外豆還有易于認(rèn)識到科學(xué)5/

中選擇了7對相對性狀進(jìn)行實驗。

區(qū)分的相對性狀研究要經(jīng)歷如高莖和矮莖這對相對性狀。

從特殊到一般的過程孟德爾雜交這節(jié)課，我們就以豌豆的高莖和矮莖為實驗

例來學(xué)習(xí)孟德爾的豌豆雜交實驗。依據(jù)豌豆自花傳粉的特點，請你推測在自然狀態(tài)下，這株高莖豌豆的后代表現(xiàn)為什

提高分析能——高莖代也還力識到科么性狀？它的后代呢？這樣持續(xù)下去，子代和親代比，性狀并沒有改變，如何規(guī)律遺傳，怎么辦？生物學(xué)方法實驗?zāi)苋藶榈目刂?、干預(yù)研究對象，揭論二：實驗示隱藏的奧秘。法孟德爾就巧妙的設(shè)計了人工異化傳粉的實驗。異化傳粉過請大家參考課本第頁圖—，小組討

是高莖。——設(shè)計實驗呀。感悟閱讀課本第3圖1

學(xué)研究是靠實驗開路的認(rèn)識到實驗法是生物學(xué)研究的基本方法程

論異化傳粉的過程，完成活動清單上的[作探究]。匯報前先說明一下，我們把異化傳粉的交配方式稱為雜交。

—2，小組討論。介紹異化傳粉的基本步驟雄→套袋

鍛煉交流合作取信息的能力去雄是在什么時期，傳粉時在什么時期？為什么要套袋？優(yōu)提：打開素材動畫演示：高莖和矮莖了解了基本方法，我們來看一下具體實為例介紹雜施過程，孟德爾讓高莖豌豆和矮莖豌豆交實驗雜交，那么高莖和矮莖在前后代中充當(dāng)6/

→傳粉→套袋——未成熟時?！墒鞎r?！乐雇鈦砘ǚ鄣母蓴_

提高分析推理能力

11221111122111的角色是——親本：P。去雄的是？提供花粉的是？他們的后代，也就是子一代：，這個F可能表現(xiàn)為什么性狀呢？請你大膽的猜測一下子代的性狀表現(xiàn)可能與什么因素有關(guān)呢？這個大膽的猜想到底正確與否，如何證

——母本——父本——都是高莖——子代的性狀與母本相同?！O(shè)計實驗

引導(dǎo)學(xué)生大膽的想象學(xué)生認(rèn)識到猜想也是科學(xué)研究的方明？請你們小組討論一下如何設(shè)計實驗？孟德爾也是這么設(shè)計的對照實驗，這兩

法之一——交換一下莖培養(yǎng)學(xué)生的豌豆做父本莖豌實驗設(shè)計能組實驗我們相互稱為正交、反交實驗，反交實驗的結(jié)果如何呢？請看看。實驗結(jié)果說明什么問題？通過剛才的正反交實驗，我們看到不管

豆做母本?！廊皇歉咔o?！f明子代的性狀表現(xiàn)

力認(rèn)識到假說可能會不成高莖豌豆做母本還是父母，子一代全為高莖，那矮莖去哪里了呢？再請大家小

并不是與母本相同。立小組討論。組討論，猜測一下，有哪些可能性？哪種猜測正確呢？怎么辦？如何設(shè)計實驗?zāi)兀系聽栕屪右淮越?/p>

——隱而未現(xiàn)——徹底消失——做實驗。——高莖和矮莖又

再次認(rèn)識到大膽猜想在科學(xué)研究中的重要性得到了子二代（用F表示），F(xiàn)代性狀同時出現(xiàn)了表現(xiàn)如何呢？

——子一代中矮莖

認(rèn)識到假說子二代的性狀表現(xiàn)說明了什么？

沒有消失是隱而成立與否孟德爾把這種在F代中隱藏起來的性狀叫做隱性性狀，比如矮莖；而在中顯現(xiàn)出來的性狀，叫做顯性性狀，比如高莖。親本的隱性性狀和顯性性狀在中匯7/

未現(xiàn)。

靠實驗驗證提升學(xué)生的實驗分析能力

122122合，孟德爾就形象的把F代稱為雜種。又把在雜種后代中，同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象叫做性狀分離。性狀分離現(xiàn)對于性狀分離現(xiàn)象的發(fā)生，孟德爾又是象的解釋

如何解釋的呢？請大家觀看視頻，尋找觀看視頻。答案。優(yōu)提：打開素材視頻演示：根據(jù)視頻中的介紹，孟德爾認(rèn)為，性狀——遺傳因子。由什么控制？由于相對性狀有顯性和隱性兩種，孟德爾就猜測遺傳因子也有兩種。孟德爾選擇用大寫字母比如D表示顯性遺傳因子，它應(yīng)該控制顯性性狀；用相應(yīng)的小寫字母比如d表示隱性遺傳因子，—當(dāng)時盛行的觀

提升學(xué)生提取有效信息的能力它應(yīng)該控制隱性性狀。這兩種遺傳因子是如何遺傳給后代并且控制生物性狀的呢？小組討論：孟德爾的觀念和當(dāng)時盛行的觀念有什么不同？生物學(xué)方法孟德爾這個全新觀念的產(chǎn)生，正是受了論三：物理化學(xué)家道爾頓原子學(xué)說的影響，說物理

念是：混合遺傳。——孟德爾全新的觀念是：獨立遺傳/顆粒遺傳。感悟

認(rèn)識到物理化學(xué)方法化學(xué)法

化學(xué)方法也經(jīng)常會被用到生物學(xué)研究中來。

可以應(yīng)用到生物學(xué)研究中來導(dǎo)學(xué)生學(xué)會跨學(xué)科思考問題孟德爾對性孟德爾在這種全新的觀念的引導(dǎo)下，進(jìn)狀分離現(xiàn)象一步對F進(jìn)行了研究，他發(fā)現(xiàn)在——的進(jìn)一步解1000株左右的豌豆中，787是高莖，8/

認(rèn)識到統(tǒng)計

222322322222322322釋

277是矮莖，比例約為3:1，那么的性狀分離比究竟是偶然還是必然呢？孟德爾還對豌豆的其他6對相對性狀進(jìn)行了雜交實驗，得到了這樣的結(jié)果，那

學(xué)方法在此處的應(yīng)用科學(xué)研究要么你說3：1是必然的還是偶然的。并且我們比較后發(fā)現(xiàn)，這兩組數(shù)據(jù)最接

——3：1是必然的

從特殊到一般近3:1。請觀察一下這些數(shù)據(jù)，分析為——數(shù)量多什么這兩組最接近？生物學(xué)方法數(shù)據(jù)越大越接近，其實這一次，孟德論四：數(shù)學(xué)爾又將數(shù)學(xué)的統(tǒng)計學(xué)方法引入到他的研

認(rèn)識到數(shù)學(xué)方法是科學(xué)方法

究中來了。

研究的基本方法學(xué)是一門工具學(xué)科孟德爾對分這樣看來31性狀分離比不是偶然現(xiàn)——做實驗。離現(xiàn)象的進(jìn)象，31背后，又隱藏著什么樣的秘

——F代的矮莖豌一步解釋

密呢？怎么辦？

豆都是純種。孟德爾讓F代所有的矮莖豌豆自交，收

——F代的高莖豌

認(rèn)識到實驗集每株矮莖豌豆的種子，單獨播種成行，豆有些是純種在科學(xué)研究他發(fā)現(xiàn)矮莖豌豆的后代全為矮莖，這說

是雜種。

中的重要性明什么？在這里我們觀察的是F代的性狀，但是——代的高莖豌揭示的卻是哪一代的奧秘？那么高莖豌豆又如何呢？孟德爾讓所有的高莖豌豆自交，收集每株高莖豌豆的種子也就是F，單獨播種成行，結(jié)果如何呢？

豆中純種和雜種的比是1：2——對其他6相對性狀進(jìn)行實驗?！?:2的比例不是

提升邏輯推理能力在孟德爾所研究F高莖豌豆中，偶然，在F代他發(fā)現(xiàn)，有株是純種高莖，有株9/

的性狀分離比背后，

221221是雜種高莖，比例約為12。這個比例又是偶然還是必然呢？

隱藏著一個真正的比例是12，其由特殊到一怎么辦？孟德爾又對豌豆的其他6對相對性狀進(jìn)行了雜交實驗，得到了這樣的結(jié)果。F代所出現(xiàn)的：：1的比例，究竟又該如何去解釋呢？優(yōu)提：打開素材精品動畫：孟德爾對性孟德爾的數(shù)學(xué)造詣?wù)娴氖欠浅５纳睿麪罘蛛x現(xiàn)象再次將數(shù)學(xué)方法引入到了生物學(xué)研究中的進(jìn)一步解來，我知道你們的數(shù)學(xué)也很厲害，你們

中這1是高莖純種，2是高莖雜種，1是矮莖純種。

般引導(dǎo)學(xué)生嘗試也用自己所學(xué)的數(shù)學(xué)釋

也可能想到的??12：1？你們真是太厲害了。我們來看看孟德爾是如何將這個公式和他的雜交實驗關(guān)聯(lián)起來的？1:2:1在哪里？[形變形2]1:2:1是哪一代的比例？DD控制的性狀是？呢？也就是當(dāng)顯性遺傳因子和隱性遺傳因子在一起的時候，聽誰的？dd？高莖和矮莖的性狀分離比是——3，高莖中純和雜的比12，矮莖都是純，這和剛才的實驗也吻合的。孟德爾做出這樣的解釋，他認(rèn)為體細(xì)胞內(nèi)的遺傳因子有幾個？——成對存在的。按照這個推測，那么F的遺傳因子組成也可以變形成Dd。那10/

——完全平方公式——F代。——高莖。——高莖——顯性遺傳因子——矮莖矮——2

知識解釋生物學(xué)問題培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力

么這樣的F如何產(chǎn)呢？比如：如何產(chǎn)生DD？請你們小組討論一下。也就是說成對的遺傳因子先要分離——遺傳因子分離。之后還要結(jié)合。能出現(xiàn)這三種12：1的遺傳因子組成，說明他們之間的結(jié)合是隨機(jī)的。生物方法論至此，孟德爾對性狀分離現(xiàn)象已經(jīng)做出五：假說方了最好的解釋。法在當(dāng)時那個根本不知道遺傳因子是什么的時代，這些解釋都是他跨越時空的猜想，我們把他的解釋稱之為假說。孟德爾認(rèn)為遺傳因子的分離發(fā)生在形成配子過程中，隨機(jī)結(jié)合發(fā)生在受精過程中。模擬實驗接下來我們還可以通過模擬實驗，來體

小組討論。——成對的遺傳因子傳遞給下一代時只傳遞一個后還要再結(jié)合。

培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理達(dá)能力訓(xùn)練學(xué)生的思辨能力驗一下孟德爾的假說。優(yōu)提：打開素材實驗動畫：小組討論請小組討論這3個問題：小桶分別模擬的是什么？小球內(nèi)的彩球代表什么？

——雌雄生殖器官?！獌煞N顏色的小球代表配子別代表的是Dd種遺培養(yǎng)學(xué)生的傳因子?！獢?shù)量個小桶

分析能力除了顏色，你還關(guān)注了小球哪些方面的特征？觀察員、抓球員、搖桶員、記錄員的操作順序及任務(wù)。11/

內(nèi)有兩種顏色為11小球?！獡u桶員——抓球員小球放回去)——觀察員——記

補(bǔ)充一點，記錄員還需要到我的電腦中來錄入數(shù)據(jù)。好，都清楚了，我們開始進(jìn)行實驗，看哪一組模擬的次數(shù)先達(dá)到次，就上來計數(shù)。值得一提的是，我們的模擬實驗進(jìn)行的很開，不到3分鐘我們就集到了這么多組數(shù)據(jù)。但是孟德