《孟德爾的豌豆雜交實驗》

《孟德爾的豌豆雜交實驗》教學設(shè)計與案例

《孟德爾的豌豆雜交實驗》教學設(shè)計與案例一、教學目標的設(shè)計：遺傳現(xiàn)象在現(xiàn)實生活中無處不有，人類對遺傳現(xiàn)象的科學解釋，最早是孟德爾從豌豆雜交實驗中總結(jié)出來的，本節(jié)課的教學內(nèi)容是按照孟德爾的探索過程由現(xiàn)象到實質(zhì)，層層深入地展開的。本節(jié)課的知識目標是闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及其解釋。在情感態(tài)度與價值觀方面要認同敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐、以及嚴謹求實的科學態(tài)度和科學精神。在能力方面會運用數(shù)學統(tǒng)計的方法來處理實驗結(jié)果，并嘗試進行雜交實驗的設(shè)計。本小節(jié)內(nèi)容理論性強，邏輯嚴密，安排有學生討論和探究活動，是發(fā)展學生科學分析問題的能力和探究能力的良好載體，因此本小節(jié)教學，應(yīng)該使學生嘗試和模仿探究問題的過程和方法，促進學生養(yǎng)成分析問題的科學思維的習慣。二、教學設(shè)計思路：本小節(jié)內(nèi)容理論性較強，前后順序邏輯嚴密，以系列的問題推進教學進程，以教師講解、學生討論、探究的方式處理教學內(nèi)容是可行的。我是按照一般科學的研究方法即要解決什么問題、采用什么做實驗材料、怎樣進行實驗以及如何處理實驗數(shù)據(jù)等來設(shè)計本節(jié)課的。大致思路如下：1、通過一個小游戲引入新課。這樣既活躍了課堂氣氛，又能使學生感覺到本節(jié)課要講的內(nèi)容就存在于咱們身邊，使學生帶著濃厚的興趣進入課堂。2、通過講解孟德爾的生平使學生了解孟德爾的科學探索的精神，并讓學生知道他在遺傳學界中的重要地位。3、展示豌豆的一些易于區(qū)分的性狀和豌豆的生殖器官花來理解孟德爾為什么選用豌豆做實驗材料。4、通過一步步的探究來學習孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗。5、通過學生分組討論和一個小資料與模擬實驗來解釋孟德爾的雜交實驗。6、用一般科學的研究方法來小結(jié)本節(jié)課的教學內(nèi)容。三、教學實施的程序：教學內(nèi)容教師組織與引導(dǎo)學生活動教學意圖

引入新課

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，引導(dǎo)學生相互觀察，找出和其他的同學的異同點。引導(dǎo)學生回答其異同點。

講解：其實雙手交叉拇指的位置就是人的一種性狀，也就是區(qū)別于他人的一種特征。（引出性狀的概念）并讓學生試著從人的身上找出一些性狀來。

設(shè)疑:你可曾經(jīng)留意過自己的哪些性狀與爸爸相似，哪些性狀與媽媽相似？引出遺傳現(xiàn)象。雙手自然交叉，握緊，并前后比較，尋找異同點?；卮穑河械娜穗p手交叉左手拇指在上，有的人右手拇指在上。學生傾聽，并相互討論并從身上找一些性狀，例如：人的眼皮的形狀：單眼皮和雙眼皮，有無耳垂，有無酒窩等等。學生思考并回答：單眼皮象爸爸，有酒窩象媽媽。以游戲的形式導(dǎo)入新課,活躍課堂氣氛來激發(fā)學生的學習興趣。

使學生感覺到知識就在咱們身邊。

從身邊來感受遺傳現(xiàn)象

孟德爾生平引導(dǎo)：是哪個人在遺傳方面最先做出了突破性的進展呢？課件出示孟德爾的頭像并講解:他叫孟德爾，是現(xiàn)代遺傳學的奠基人，出生于奧地利的一個貧民家庭,由于家庭貧困,故在21歲的時候就到了修道院,由于他從小對科學很感興趣,在修道院的花園里,他種植了豌豆,菜豆,山柳菊等植物進行雜交試驗,其中最有名氣的就是連續(xù)8年的豌豆雜交試驗,也總結(jié)了一些基本規(guī)律,但是他的成績超越了當時的時代而沒有被別人所接受,故在20世紀初的時候3位植物學家相繼分別做了同樣的試驗也總結(jié)出了類似的規(guī)律,這時孟德爾的成績才被世人所接受,當時的科學界追認他為遺傳學之父.現(xiàn)在的科學界對孟德爾有這樣一個新的評價:8年耕耘源于對科學的癡迷,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,科學統(tǒng)計揭示了遺傳的規(guī)律.學生思考并回答：孟德爾。

學生傾聽,感受孟德爾的科學探索精神和勇于創(chuàng)新的精神,明確孟德爾在遺傳學界的地位.

初步了解孟德爾在遺傳學界的地位,以及學習他的科學探索的精神.

孟德爾帶著什么樣的問題來進行試驗的呢?設(shè)疑:當年的孟德爾是帶著什么樣的問題來進行實驗的呢?一個是我們看到豐富多彩的性狀傳遞著,存在著,是否有一根魔棒在其背后指揮著呢?如果有這根魔棒的話,那么,它在細胞中又是怎樣存在的呢?生物體是直接把性狀傳遞給了后代還是把控制性狀的物質(zhì)傳遞給了后代的呢?1.

性狀是由什么來控制的?2.

他們在細胞中是怎樣存在的?3.

他們又是如何傳遞給后代的呢?

學生思考,討論,交流,

給學生提出問題,讓他們帶著問題來進入孟德爾的探索歷程.

孟德爾選用豌豆做試驗材料的原因.設(shè)疑:孟德爾是從一粒粒小小的豌豆里來揭開了生命的奧秘,那么豌豆又有什么神奇的地方來使孟德爾名垂青史呢?1.課件展示豌豆莖的高度,花的位置,種子的顏色,種子的形狀,子葉顏色,種皮顏色,豆莢顏色及形狀等,明確相對性狀的概念,總結(jié)出.豌豆具有一些易于區(qū)分的性狀.設(shè)疑:人的大眼睛和雙眼皮,狗的長毛和直毛是一對相對性狀嗎?2.課件展示豌豆的花,講述豌豆的花是兩性花即雌雄同株,但豌豆花在未開放之前就已經(jīng)完成了受粉.即豌豆是自花傳粉和閉花授粉的植物.學生觀察并思考,討論,并回答:人的大眼睛和小眼睛是一對相對性狀,雙眼皮和單眼皮是一對相對性狀;狗的長毛和短毛是一對相對性狀,直毛和卷毛是一對相對性狀.學生理解自花傳粉和閉花授粉的豌豆其后代全是純種.引出相對性狀的概念,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,

探究一對相對性狀的雜交實驗

遺傳圖解

設(shè)疑:怎樣可以使豌豆的性狀得以改變呢?

探究一:如果用高莖和矮莖的豌豆雜交，后代會是怎樣的呢？

設(shè)疑：如何設(shè)計實驗?

展示課件來操作實驗:去高莖豌豆的雄蕊,受上矮莖豌豆的花粉,

課件展示實驗結(jié)果:全是高莖.

探究二：子一代的高莖性狀與親本的選擇有關(guān)系嗎？

設(shè)疑：如何設(shè)計實驗:

預(yù)期實驗結(jié)果:課件展示實驗結(jié)果：全是高莖。

推論：正反交具有同一性，子一代的性狀具有一致性。探究三：有沒有控制矮莖的物質(zhì)呢？

引導(dǎo)學生做出假設(shè)

如何設(shè)計實驗？

引導(dǎo)學生預(yù)期結(jié)果：

課件展示實驗結(jié)果：子二代既有高莖豌豆也有矮莖豌豆。

講述：邊板書邊敘述一對相對性狀的遺傳實驗：

純種高莖豌豆x純種矮莖豌豆（+或

）

（

或+）

F1:

高莖豌豆

自交

F2:

高莖豌豆:矮莖豌豆

3

:

1結(jié)合上述講述內(nèi)容,給出相對性狀,自交,雜交正交和反交,顯性性狀,隱性性狀和性狀分離的概念.引導(dǎo)學生回答:用高莖的和矮莖的豌豆雜交思考并預(yù)期結(jié)果:高莖、矮莖或介于中間用高莖豌豆做母本，矮莖豌豆做父本，雜交，學生觀察,學會如何進行雜交.實驗.學生疑惑,為什么全是高莖?并提出新的問題:是不是母本是高莖后代就是高莖呢?引導(dǎo)學生做出假設(shè):有關(guān)系設(shè)計實驗:用矮莖豌豆做母本，高莖豌豆做父本，進行雜交,全是矮莖學生又產(chǎn)生了新的疑問:矮莖這種性狀哪里去了?并提出疑問：有沒有控制矮莖的物質(zhì)呢？有控制矮莖的物質(zhì)讓子代之間進行雜交，可能全是高莖，也可能有高有矮。

邊聽講邊掌握遺傳圖解的繪制要點,,概述顯性遺傳因子與顯性性狀,隱性遺傳因子與隱性性狀之間的關(guān)系;概述孟德爾對性狀分離的解釋要點.

感受孟德爾的豌豆雜交實驗歷程,培養(yǎng)學生的問題意識，給與學生發(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，

展示遺傳圖解的畫法,使學生掌握其畫法,并掌握以下概念:自交,雜交正交和反交,顯性性狀,隱性性狀和性狀分離

對分離現(xiàn)象的解釋:

設(shè)疑:那么這種現(xiàn)象是偶然還是必然的呢？是個別的還是普遍的呢？怎樣再繼續(xù)做試驗?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。設(shè)疑：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？根據(jù)這個實驗結(jié)果，思考并討論以下3個問題：1.

遺傳因子有何特點?2.

遺傳因子是如何傳遞給后代的?3.

如何解釋性狀的分離現(xiàn)象?講解并板書對分離現(xiàn)象的解釋：P:

DDxdd

F1配子

D

d

F1：

Dd

x

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F2配子D

d

D

d

F2：

DD

Dd

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1:

2:

1遺傳圖解：一對相對性狀的雜交實驗圖解設(shè)疑：如何用試驗來驗證并觀察一下F1在形成配子的時候遺傳因子發(fā)生分離，并且其分離比是1：1呢？小資料：科學家以水稻為例：水稻的非糯性對糯形是顯性，含非糯性基因的花粉有直鏈淀粉，遇碘變?yōu)樘m黑色，；含糯性基因的花粉有支鏈淀粉，遇碘變?yōu)榧t褐色。將純種非糯稻和純種糯稻雜交，取F1植株的花粉加碘染色，在光學顯微鏡下觀察，花粉粒有藍黑色和紅褐色兩種，大約各占50%,其結(jié)論：驗證了遺傳因子的分離發(fā)生在形成配子的時期。必然的,可以再找其他對的相對性狀來做試驗,學生分組討論,把每個組的意見歸納一下.引導(dǎo)學生回答:1.

遺傳因子是

獨立存在的.互不融合,l2.

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。

學生和老師一起來完成遺傳圖解。

學生觀察并傾聽，認識遺傳因子的分離發(fā)生在形成配子的時期。

引出純合子與雜合子的概念;:遺傳因子的特點以及是如何傳遞給后代的，怎樣用遺傳圖解來解釋性狀的分離現(xiàn)象。

并用小資料的試驗具體說明遺傳因子的分離發(fā)生在形成配子的時期,其配子比例是1:1.

性狀分離比的模擬試驗設(shè)疑：遺傳因子分離，配子隨機結(jié)合真的能出現(xiàn)3：1的結(jié)果嗎？能否用一種方法來模擬一下？拿出紅色和白色兩個袋子里分別放置了一些紅色和黑色的玻璃球，指導(dǎo)學生閱讀實驗的目的和要求，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、

兩個袋子分別表示生物體的精巢和卵巢；兩種顏色的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、

每個袋子里的紅球和黑球的數(shù)目都是10個，確保雌、雄配子數(shù)目相等。3、

分別從兩個袋子里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袋子內(nèi)，搖勻。按步驟重復(fù)做20次，確保觀察樣本數(shù)目足夠多，雌、雄配子結(jié)合的機會相等。組織學生匯報，統(tǒng)計全班的實驗結(jié)果，引導(dǎo)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？設(shè)疑：1、為什么全班的實驗結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果更接近？

2、如果孟德爾在研究遺傳實驗時，只統(tǒng)計20株豌豆豌豆雜交結(jié)果，他還能正確解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？將實驗結(jié)果與孟德爾的雜交實驗結(jié)果作比較，幫助學生理解“實驗樣本數(shù)量足夠大，是滿足統(tǒng)計學規(guī)律的必要條件之一。設(shè)疑：今天的天氣預(yù)報說：明天的降水概率是20%，是什么意思？學生閱讀并思考以下問題：1、

兩個袋子代表什么？兩種小球代表什么？2、

如何在每個袋子里設(shè)置玻璃球的數(shù)量？3、

分別從兩個袋子內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是什么？4、

為什么要重復(fù)20次？含義是什么？

4人一組，進行實驗記錄，統(tǒng)計結(jié)果。各小組匯報實驗結(jié)果，理解遺傳因子的分離，配子隨機結(jié)合的含義。

學生思考并回答培養(yǎng)學生的閱讀能力和思維能力，

將模擬實驗與遺傳實驗相結(jié)合，明確每一實驗步驟的真正意義，

理解