【公開(kāi)課】孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)(一)+教案高一下學(xué)期生物人教版必修2

課題：《孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)(一)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、課標(biāo)要求與解讀【課標(biāo)要求】課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)對(duì)應(yīng)的“內(nèi)容要求”是:“闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預(yù)測(cè)子代的遺傳性狀”?；诿系?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)的事實(shí)和數(shù)據(jù)，運(yùn)用歸納、演繹等科學(xué)思維方法，進(jìn)行提出假說(shuō)、構(gòu)建模型、模擬實(shí)驗(yàn)、建構(gòu)概念等教學(xué)活動(dòng):按照從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的認(rèn)知規(guī)律分析問(wèn)題，透過(guò)孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來(lái)看分離定律的本質(zhì)，從中體驗(yàn)科學(xué)探索討程，科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神:形成“有性生殖中基因的分離和重組導(dǎo)致雙親后代的基因組合有多種可能”的初步認(rèn)識(shí)?！菊n標(biāo)解讀】本節(jié)的“問(wèn)題探討”通過(guò)紅、藍(lán)墨水混合的比喻，來(lái)說(shuō)明融合遺傳的含義，其意圖是引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比遺傳現(xiàn)象，暴露學(xué)生的錯(cuò)誤概念，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，以此產(chǎn)生融合遺傳是否合理的疑問(wèn)。在問(wèn)題中，教材引導(dǎo)學(xué)生分析紅花豌豆與白花豌豆雜交后，子代的豌豆花會(huì)是什么顏色。這是本節(jié)將要學(xué)習(xí)的豌豆的7對(duì)相對(duì)性狀之一，這樣就將“問(wèn)題探討”情境中創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題與本節(jié)內(nèi)容聯(lián)系在一起，為進(jìn)一步理解本節(jié)所述的孟德?tīng)柕念w粒遺傳觀(guān)點(diǎn)埋下伏筆。二、教學(xué)內(nèi)容與分析【教材分析】孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)一由“一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”“對(duì)分離現(xiàn)象的解釋”“對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證”“分離定律”四部分內(nèi)容構(gòu)成，是遺傳學(xué)的基本規(guī)律也是學(xué)習(xí)遺傳與進(jìn)化的基礎(chǔ)。本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容主要是對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證”和“分離定律”，即按照孟德?tīng)柕奶剿鬟^(guò)程由現(xiàn)象到實(shí)質(zhì)，層層深入地展開(kāi)的，體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)在邏輯性與學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律的統(tǒng)一。其內(nèi)容理論性強(qiáng)，邏輯嚴(yán)密，是發(fā)展學(xué)生科學(xué)分析問(wèn)題的能力和探究能力，學(xué)習(xí)科學(xué)史和科學(xué)精神的良好載體。【學(xué)情分析】學(xué)生在初中的學(xué)習(xí)過(guò)程中已經(jīng)學(xué)過(guò)花的結(jié)構(gòu)及發(fā)育，了解基因控制生物性狀等知識(shí)，但是學(xué)生缺乏遺傳細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，即學(xué)生還沒(méi)學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的知識(shí)，這反而有利于學(xué)生人從孟德?tīng)柕慕嵌瘸霭l(fā)，創(chuàng)造性的分析解決問(wèn)題。學(xué)生已經(jīng)學(xué)完必修一模塊，對(duì)高中生物已經(jīng)有了一定的科學(xué)思維基礎(chǔ)，知識(shí)也有了一定量的積累，這就為必修二模塊學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識(shí)奠定了一定細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。必修二尤其第一章內(nèi)容更注重邏輯思維和推理能力，與數(shù)學(xué)概率等知識(shí)聯(lián)系緊密，需要較強(qiáng)的理性思維。三、核心素養(yǎng)生命觀(guān)念:區(qū)別性狀分離、顯性性狀、隱性性狀、雜合子和純合子等基本概念；科學(xué)思維:理解孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及其解釋和驗(yàn)證。通過(guò)學(xué)習(xí)孟德?tīng)?對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過(guò)程，體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過(guò)程；科學(xué)探索:闡明分離定律并能運(yùn)用分離定律解釋和預(yù)測(cè)一些遺傳現(xiàn)象，并嘗試雜交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。通過(guò)課前的調(diào)查實(shí)驗(yàn)和課堂模擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和觀(guān)察、分析、整理歸納能力，學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方法；社會(huì)責(zé)任:通過(guò)科學(xué)家的事跡，對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的教育。體驗(yàn)孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維，逐漸養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實(shí)踐，以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】1．對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。2．以孟德?tīng)柕倪z傳實(shí)驗(yàn)為素材進(jìn)行科學(xué)方法教育。3．對(duì)分離定律的驗(yàn)證過(guò)程?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】：1．對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。2．以孟德?tīng)柕倪z傳實(shí)驗(yàn)為素材進(jìn)行科學(xué)方法教育。3．對(duì)分離定律的驗(yàn)證過(guò)程。五、教學(xué)方法問(wèn)題解決式啟發(fā)導(dǎo)學(xué)六、教學(xué)準(zhǔn)備課件制作、布置學(xué)生預(yù)習(xí)七、課時(shí)安排2個(gè)課時(shí)八、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入第一課時(shí)創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)疑引入“種瓜得瓜，種豆得豆”，“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生兒打地洞”“龍生九子各不相同”，“一豬生九仔，連母十個(gè)樣”分別說(shuō)明了什么現(xiàn)象？從而引入本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容：遺傳與進(jìn)化展示課本的問(wèn)題探討資料：人們?cè)?jīng)認(rèn)為，兩個(gè)親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會(huì)在子代體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍(lán)墨水和一瓶紅墨水倒在一起，混合液是另外一種顏色，再也無(wú)法分出藍(lán)色和紅色。這種觀(guān)點(diǎn)也稱(chēng)作融合遺傳。提問(wèn)：（1）按照上述觀(guān)點(diǎn)，當(dāng)紅花豌豆與白花豌豆雜交后，子代的豌豆花會(huì)是什么顏色？（2）你同意上述觀(guān)點(diǎn)嗎？你的證據(jù)有哪些？[過(guò)渡]那么，遺傳物質(zhì)在親子代之間傳遞究竟遵循什么規(guī)律呢？今天我們就來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生閱讀“本節(jié)聚焦”。學(xué)生談?wù)摶卮穑哼z傳與變異。結(jié)合學(xué)生的預(yù)習(xí)，回答回答閱讀“本節(jié)聚焦”。從生活實(shí)例出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)認(rèn)識(shí)孟德?tīng)?，走近?shí)驗(yàn)播放遺傳學(xué)之父——孟德?tīng)柕纳胶?jiǎn)介的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考：孟德?tīng)柕膶W(xué)習(xí)背景和植物雜交實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷，指出其中最成功的是豌豆雜交實(shí)驗(yàn)。提問(wèn)：（1）為什么只有豌豆雜交實(shí)驗(yàn)最成功？（2）豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是什么？結(jié)合圖片講述豌豆花的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。提問(wèn)：（1）孟德?tīng)柸绾芜M(jìn)行豌豆的雜交？組織學(xué)生閱讀教材P3的人工異花傳粉示意圖，寫(xiě)出該操作操作流程。提問(wèn)：（1）為什么要對(duì)母本進(jìn)行去雄？去雄應(yīng)該在開(kāi)花前還是開(kāi)花后，為什么？（2）人工異花傳粉前后都需要進(jìn)行套袋處理，為什么？[過(guò)渡]展示豌豆7對(duì)相對(duì)性狀的圖片，請(qǐng)學(xué)生觀(guān)察，并思考問(wèn)題提問(wèn)：（1）豌豆作遺傳實(shí)驗(yàn)材料還具有哪些優(yōu)點(diǎn)？并引出相對(duì)性狀的概念:一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型。展示一些相對(duì)性狀，要求學(xué)生會(huì)判斷相對(duì)性狀。和學(xué)生一起總結(jié)豌豆作為雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。觀(guān)察孟德?tīng)柕暮?jiǎn)介視頻，思考問(wèn)題認(rèn)識(shí)豌豆自花傳粉、閉花授粉的特點(diǎn)識(shí)圖、析圖，利用教材中的“相關(guān)信息”、正文內(nèi)容和插圖，結(jié)合對(duì)初中所學(xué)知識(shí)的回憶，明確自交、雜交的概念，并根據(jù)教師提示總結(jié)人工異花傳粉的流程。滲透科學(xué)實(shí)證觀(guān)念和孟德?tīng)栍掠跊_破傳統(tǒng)觀(guān)念束縛的精神。講述與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，在師生共同解決問(wèn)題的過(guò)程中，體會(huì)豌豆用于遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)對(duì)分離現(xiàn)象的解釋對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證分離定律性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的遺傳學(xué)符號(hào)及含義。一、觀(guān)察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題[過(guò)渡]為了便于分析，孟德?tīng)柺紫葘?duì)一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳進(jìn)行了研究。逐步展示一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并設(shè)置如下問(wèn)題串。提問(wèn)：（1）為什么子一代都是高莖的？為什么不是矮莖或是不高不矮的？難道矮莖性狀消失了嗎？（2）為什么子二代中的矮莖性狀又出現(xiàn)了？（3）F2中出現(xiàn)的3：1性狀分離比是偶然的嗎？從而引出以下三個(gè)概念：（1）隱性性狀：一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交，子一代未顯現(xiàn)出來(lái)的性狀；（2）顯性性狀：一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交，子一代顯現(xiàn)出來(lái)的性狀；（3）性狀分離：在雜種后代中，同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。展示教材第4頁(yè)表1-1。歸納現(xiàn)象:F2中出現(xiàn)的性狀分離是有規(guī)律的，分離比接近3:1。提問(wèn)：什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜交后代中按一定的比例分離呢？請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P5，小組合作思考討論完成問(wèn)題。（1）根據(jù)閱讀孟德?tīng)柼岢隽耸裁磥?lái)修正融合遺傳？（遺傳因子—顆粒遺傳）（2）生物體內(nèi)遺傳因子怎樣存在？（3）生物配子中遺傳因子怎樣存在？（4）受精作用中遺傳因子隨配子怎樣結(jié)合？二、分析實(shí)驗(yàn)，提出假說(shuō)[過(guò)渡]孟德?tīng)柺紫忍岢錾锏男誀钍怯蛇z傳椅因子決定的。每個(gè)遺傳因子決定一種特定的性狀。指導(dǎo)學(xué)生基于雜交實(shí)驗(yàn)的事實(shí)，結(jié)合老師的提示，通過(guò)討論完成圖解，分析遺傳因子的傳遞規(guī)律。假說(shuō)一：生物的性狀是由遺傳因子決定的，這些遺傳因子不會(huì)相互融合、也不會(huì)在傳遞中消失。顯性性狀：由顯性遺傳因子控制（如用大寫(xiě)D表示）隱性性狀：由隱性遺傳因子控制（如用小寫(xiě)d表示）假說(shuō)二：體細(xì)胞中的遺傳因子是成對(duì)存在的。純合子：遺傳因子組成相同（如DD、dd）雜合子：遺傳因子組成不同（如Dd）假說(shuō)三：生物體在形成生殖細(xì)胞——配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子。假說(shuō)四：受精時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。組織學(xué)生匯報(bào)討論結(jié)果，說(shuō)明純合子、雜合子的概念，規(guī)范遺傳圖解的書(shū)寫(xiě)。第二課時(shí)三、演繹推理，驗(yàn)證假說(shuō)[過(guò)渡]孟德?tīng)柕募僬f(shuō)完美的解釋了雜交現(xiàn)象，但是孟德?tīng)柌](méi)有看到F1的遺傳因子組成及形成配子遺傳因子的分離現(xiàn)象。提問(wèn)：他怎樣才能驗(yàn)證自己的假說(shuō)呢？布置小組任務(wù)：在F1自交、F1與顯性親本雜交、F1與隱性親本雜交中選擇最佳雜交方案證明F1的遺傳因子組成及其產(chǎn)生的配子種類(lèi)和比例，預(yù)測(cè)結(jié)果并用遺傳圖解表示。組織學(xué)生匯報(bào)討論結(jié)果，闡明選擇方案的理由。展示規(guī)范的測(cè)交遺傳圖解，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤及時(shí)給予糾正。[過(guò)渡]一種正確的假說(shuō)僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能預(yù)測(cè)另外一些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)測(cè)相符，這個(gè)假說(shuō)就得到了驗(yàn)證。展示孟德?tīng)枩y(cè)交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，與預(yù)測(cè)相符。四、歸納概括，精煉規(guī)律引導(dǎo)學(xué)生歸納分離定律的內(nèi)容，請(qǐng)大家總結(jié)孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。進(jìn)一步講述假說(shuō)—演繹法：孟德?tīng)栐趯?duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀(guān)察和體會(huì)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂筇岢龊侠淼募僬f(shuō)，然后演繹推理出測(cè)交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，以可見(jiàn)的遺傳實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)推出不可見(jiàn)的遺傳因子的行為，從而驗(yàn)證了假說(shuō)，總結(jié)出遺傳規(guī)律，這種科學(xué)研究方法稱(chēng)為假說(shuō)—演繹法。五、模擬實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)假說(shuō)以上內(nèi)容我們學(xué)習(xí)了孟德?tīng)柕囊粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，以及孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做出的解釋?zhuān)僬f(shuō)），我們通過(guò)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)孟德?tīng)柕募僬f(shuō)。指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E，并回答下列問(wèn)題。提問(wèn)：（1）兩個(gè)桶內(nèi)放入相等的兩種彩球的含義是什么？?jī)蓚€(gè)球內(nèi)的小球總數(shù)是否一定要相等？（2）分別從兩個(gè)桶內(nèi)隨機(jī)抓取一個(gè)彩球的含義是什么？（3）分別從兩個(gè)桶內(nèi)隨機(jī)抓取一個(gè)彩球組合在一起模擬的是什么過(guò)程？（4）為什么要將抓取的彩球放回原來(lái)的小桶內(nèi)并搖勻？組織學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果。提問(wèn)：孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否支持樣本數(shù)量越大結(jié)果越接近理論值？觀(guān)察分析實(shí)結(jié)果，回答問(wèn)題。提出父本、母本的思路。認(rèn)同矮莖性狀是隱藏的觀(guān)點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程歸納顯性性狀、隱性性狀和性狀分離的概念。通過(guò)不完全歸納法，得出3:1的規(guī)律。通過(guò)對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)的分析，對(duì)應(yīng)提示的問(wèn)題，認(rèn)同以下觀(guān)點(diǎn)。1.遺傳因子具有一定的獨(dú)立性，既不會(huì)相互融合也不會(huì)在傳遞中消失；2.遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在；3.生物體在形成生殖細(xì)胞——配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子。4.受精時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合使得后代出現(xiàn)3:1的性狀分離比。用符號(hào)進(jìn)行描述，填圖1.孟德?tīng)栆訤自交結(jié)果為依據(jù)提出假說(shuō)，因此F自交不能用于證明假說(shuō)。2.顯性親本為純合子，后代均為顯性個(gè)體，無(wú)法證明F1的遺傳因子組成。3.隱性純合子產(chǎn)生的含有隱性遺傳因子的配子在與F1產(chǎn)生的配子結(jié)合后，只表現(xiàn)出F1配子所決定的性狀，因此，后代的性狀種類(lèi)和比例即F1所產(chǎn)生的配子的種類(lèi)和比例。歸納分離定律的內(nèi)容。厘清模擬關(guān)系，明確實(shí)驗(yàn)的模擬意義。1.兩種彩球分別模擬含有顯性、隱性?xún)煞N遺傳因子的配子，且F1產(chǎn)生的兩種配子數(shù)量相等。2.在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離。3.模擬雌雄配子形成和隨機(jī)結(jié)合的過(guò)程。4.確保每次實(shí)驗(yàn)中雌雄配子形成和結(jié)合的機(jī)會(huì)相等?；诿系?tīng)枌?shí)驗(yàn)的事實(shí)和數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生尊重和證據(jù)，以及嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的求知態(tài)度。體會(huì)孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新性，認(rèn)同數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法在遺傳學(xué)研究中的價(jià)值。培養(yǎng)學(xué)生基于事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行歸納、概括的能力。在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸構(gòu)建相關(guān)概念，學(xué)習(xí)遺傳圖解，提升用科學(xué)符號(hào)表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維，滲透科學(xué)實(shí)證的思想。通過(guò)對(duì)各種方案的評(píng)價(jià)、選擇，訓(xùn)練學(xué)生縝密的科學(xué)思維。通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评硇纬筛拍?，深化?duì)測(cè)交概念的理解。體會(huì)孟德?tīng)柺讋?chuàng)測(cè)交實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性基于演繹推理的結(jié)果，通過(guò)歸納、概括，形成遺傳現(xiàn)象建立在遺傳因子有規(guī)律的活動(dòng)基礎(chǔ)_上的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)概念形成過(guò)程中科學(xué)思維方法的概括總結(jié)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的求知態(tài)度。感悟孟德?tīng)柼岢鲱w粒遺傳這一超越自