生物：《孟德爾的豌豆雜交實驗》教案(新人教版必修)

第一節(jié)孟德文的豌豆雜交實驗（一）教與學(xué)教案（第1課時）一、教學(xué)目標(biāo)⑴知識方面理解應(yīng)用孟德爾對性對性狀的遺傳試驗及其解釋和驗證。⑵情感態(tài)度與價值觀方面體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維。⑶能力方面了解一般的科學(xué)研究方法：試驗結(jié)果→假說箭→實驗驗證→理論。二、教學(xué)重點和難點1.教學(xué)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(xué)方法教育。2.教學(xué)難點（1）對分離現(xiàn)象的解釋。（2）假說—演繹法。教學(xué)流程：教學(xué)過程：教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動設(shè)計意圖章引言?！褒埳?，鳳生鳳，老鼠生仔會打洞”這體現(xiàn)了一種什么現(xiàn)象？遺傳，俯拾皆是的生物現(xiàn)象，其中的奧秘卻隱藏至深。人類對它的探索之路，充滿著艱難曲折，又那么精彩絕倫！讓我們從140多年前孟德爾的植物雜交實驗開始，循著科學(xué)家的足跡，探索遺傳的奧秘。生答：遺傳現(xiàn)象。聯(lián)系日常生活激發(fā)生興趣。第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交試驗（一）的引言引入：以“問題探討”引入。融合遺傳：兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)介于雙親之間的形狀。討論：按照上述觀點，當(dāng)紅牡丹與白牡丹雜交后，子代的牡丹花會是什么顏色？學(xué)生閱讀“問題探討”，思考討論回答。激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)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(xué)奧秘？組織學(xué)生交流對孟德爾的初步了解。講述：結(jié)合學(xué)生的匯報，主要對孟德爾做以下簡介。①孟德爾自幼酷愛自然科學(xué)，通過對自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，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(xué)方法分析遺傳學(xué)問題的意識。②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。③當(dāng)時科學(xué)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；用前人從未在生物學(xué)研究領(lǐng)域用過的數(shù)學(xué)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。生：根據(jù)自己已有的知識，交流對孟德爾的初步認(rèn)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。一、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？（觀察圖1-1，1-2，1-3，總結(jié)選用豌豆的優(yōu)點）①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；②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；③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(dǎo)學(xué)生給出性狀、相對性狀、自交、雜交、正交和反交等概念。自交：兩性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程叫自花傳粉,也叫自交。雜交：基因型不同的個體之間的交配。父本：供應(yīng)花粉的植株叫父本（♂）母本：接受花粉的植株叫母本（♀）正交、反交：若甲作父本、乙做母本為正交，反之為反交。性狀：是指生物體的形態(tài)特征和生理特征的總稱。如：豌豆莖的高矮。相對性狀是指一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。如：高莖和矮莖。點撥：遺傳學(xué)中的幾個基本概念學(xué)生閱讀教材，完成學(xué)案。培養(yǎng)學(xué)生閱讀收集信息的能力二、一對相對性狀的雜交實驗（提出問題）一對相對性狀的遺傳實驗（觀察圖1-4）P純種的高莖豌豆×純種的矮莖豌豆♀（♂）↓♂（♀）F1高莖豌豆↓自交F2高莖豌豆矮莖豌豆3：1思考：F1為什么表現(xiàn)出高莖，沒有表現(xiàn)出矮莖的性狀？F2為什么又出現(xiàn)了矮莖？且統(tǒng)計是3：1的數(shù)量比？這比值是偶然的嗎？具有相對性狀的兩個親本雜交所產(chǎn)生的F1中顯現(xiàn)出來的性狀叫顯性性狀。而未顯現(xiàn)出來的性狀的性狀叫隱性性狀。性狀分離指在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。點撥：性狀的顯隱性的判斷方法學(xué)生閱讀教材，完成學(xué)案。師生共同解決問題，為學(xué)生闡明“一對相對性狀的遺傳實驗”做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。三、對分離現(xiàn)象的解釋（做出假設(shè)）三、對分離現(xiàn)象的解釋1、孟德爾在觀察和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，果斷地摒棄了前人融合遺傳的觀點，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅岢隽巳缦录僬f：（1）性狀是由遺傳因子決定的。遺傳因子不融合、不消失。顯性性狀：由顯性遺傳因子控制（用大寫D表示）隱性性狀：由隱性遺傳因子控制（用小寫d表示）（2）體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在。純合子是指遺傳因子組成相同的個體。如：純種高莖豌豆：DD；純種矮莖豌豆：dd純合子表現(xiàn)出來的性狀能穩(wěn)定遺傳，自交或測交后代均不發(fā)生性狀分離。雜合子指遺傳因子組成不同的個體，如：F1高莖豌豆：Dd雜合體表現(xiàn)出來的性狀不穩(wěn)定遺傳，自交或測交后代均發(fā)生性狀分離。（3）生物體在形成生殖細(xì)胞（配子）時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含每對遺傳因子中的一個。（4）受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。2、根據(jù)孟德爾的假設(shè)，和同位討論高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解。思考：F1形成的雌雄配子種類、比值都相等。兩種雌配子和兩種雄配子結(jié)合機會均等，因此F2便有了DD、Dd、dd三種基因組合，比例為1:2：1，在性狀上則近于高：矮=3：1。點撥：純合子和雜合子的判斷學(xué)生閱讀教材，完成學(xué)案。培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，給予學(xué)生發(fā)散思維、啟動已有知識的空間。使學(xué)生理解孟德爾的科學(xué)研究方法和解釋四、性狀分離比的模擬設(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(xì)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)3∶1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(dǎo)學(xué)生閱讀實驗的目的要求，明確相關(guān)的問題。（1）實驗原理：①有性雜交的親本，在形成配子時，成對遺傳因子會發(fā)生分離。②受精時，雌雄配子隨機結(jié)合成合子。（2）目的要求①通過模擬實驗認(rèn)識的理解基因的分離和隨機結(jié)合與生物性狀之間的數(shù)量關(guān)系。②為學(xué)習(xí)基因的分離定律的實質(zhì)打下一定的基礎(chǔ)。（3）方法步驟①在1號、2號兩個小罐中放入紅色玻璃球和綠色玻璃球各5個。②搖動兩個小罐，讓小罐中的玻璃球充分混合。③分別從兩個小罐中隨機抓取一個小球，每次完成之后，將抓取的小球放回原來的小罐。重復(fù)50—100次，然后統(tǒng)計結(jié)果。④將所得的結(jié)果記錄下來。在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)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精巢和卵巢；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(fù)做50～100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(fù)做50～100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。引導(dǎo)學(xué)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：為什么全班的實驗結(jié)果與預(yù)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(yù)期的結(jié)果，即彩球組合類型數(shù)量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)值比為3∶1。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(dāng)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(dāng)對10株豌豆的個體做統(tǒng)計時，會出現(xiàn)較大的誤差。思考：性狀分離模擬實驗的關(guān)鍵有哪些？性狀分離模擬實驗的關(guān)鍵：①重復(fù)次數(shù)越多，結(jié)果越準(zhǔn)確。②每次抓球以前，必須搖動木桶中的彩球，使兩色彩球充分棍合，每次抓出的小球，記錄完成之后，必須放回原來的木桶中，切不可將兩桶中的小球相混。學(xué)生閱讀性狀分離比的模擬實驗，思考學(xué)案上相應(yīng)問題。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。培養(yǎng)學(xué)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，理解模擬試驗是進行科學(xué)研究的一種方法。培養(yǎng)學(xué)生的實驗記錄能力，合作能力。體驗用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法分析實驗結(jié)果的必要性。小結(jié)本節(jié)課咱們沿著當(dāng)年孟德爾的足跡，重新感受了一下孟德爾的豌豆雜交實驗，不僅學(xué)到了雜交的知識，還學(xué)到了一種好的自然科學(xué)研究的方法即在我們要進行科學(xué)研究的時候首先要知道我們要解決什么問題，采用什么做實驗材料，用什么方法作實驗，以及如何處理實驗數(shù)據(jù)等。一些相關(guān)的概念，繪制雜合子，性狀分離、相對性狀、顯性性狀、隱性性狀等概念的概念圖。學(xué)生傾聽并感受。更加明確本節(jié)課的內(nèi)容。練習(xí)繪制概念圖體驗孟德爾研究自然科學(xué)的方法。板書設(shè)計：備課資料：2、根據(jù)顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)形式，可將顯性分為以下的幾種類型：(1)完全顯性：具有相對性狀的兩個親本雜交，所得的F1與顯性親本的表現(xiàn)完全一致的現(xiàn)象。它在生物界