生物教案：第一章第節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（一）第2課時(shí)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時(shí)課前準(zhǔn)備1．性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)的器材。2．測(cè)交實(shí)驗(yàn)的圖示。eq\o(\s\up7(),\s\do5(教學(xué)過(guò)程）)導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)導(dǎo)入上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了孟德?tīng)柕囊粚?duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，并且知道了孟德?tīng)柺侨绾螌?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出自己的解釋的。但是大家有沒(méi)有注意到一個(gè)細(xì)節(jié),孟德?tīng)柺怯媒y(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)子二代不同性狀的個(gè)體進(jìn)行分析的，這必然要統(tǒng)計(jì)大量的數(shù)量，假如統(tǒng)計(jì)的數(shù)量過(guò)少，還會(huì)不會(huì)出現(xiàn)3∶1的結(jié)果呢?學(xué)生討論回答。點(diǎn)撥:如果數(shù)量過(guò)少，會(huì)有一定的偶然性，結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)偏差。下面我們可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)結(jié)論。推進(jìn)新課學(xué)習(xí)目標(biāo)一:性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)用到了小桶、小球，請(qǐng)大家思考：（1）甲、乙小桶代表什么？（2)彩球代表什么？（3）彩球的數(shù)量有什么要求？學(xué)生討論回答.點(diǎn)撥：(1）甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官。（2)彩球代表配子。（可深入探討不同顏色的小球代表的含義）（3）兩種顏色的小球數(shù)量相等.［方法引導(dǎo)]下面請(qǐng)大家注意實(shí)驗(yàn)的要求，知道遺傳因子的分離和配子的隨機(jī)結(jié)合與性狀之間的數(shù)量關(guān)系。教師說(shuō)明這是模擬F1自交產(chǎn)生F2的過(guò)程，學(xué)生寫(xiě)出F1到F2的遺傳圖解。[合作探究]以兩人為一組讓學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)的方法步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師巡視，個(gè)別講解。請(qǐng)學(xué)生討論以下問(wèn)題.(1）為什么要保持兩種顏色彩球數(shù)量相等？（2）為什么抓取小球前要搖勻？為什么要將抓取的彩球放回原來(lái)的小桶內(nèi)?(3）兩個(gè)彩球的組合代表什么？(4）設(shè)計(jì)表格，記錄彩球組合的類型、每種組合的數(shù)量以及彩球組合類型之間的數(shù)量之比.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，分組討論問(wèn)題。點(diǎn)撥:（1）兩種顏色的彩球代表親本F1產(chǎn)生的兩種配子，它們的數(shù)量是相等的。(2)搖勻和放回桶內(nèi)都是為了使抓取到的兩種顏色的小球概率相等。（3）兩個(gè)彩球的組合代表F2的遺傳因子的組成。（4）123……4950比值甲桶抓取情況D∶d＝乙桶抓取情況D∶d＝組合情況DD∶Dd∶dd＝學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，探討好問(wèn)題后，請(qǐng)大家討論教材中的討論題1和2，教師點(diǎn)撥：(1）與每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，全班實(shí)驗(yàn)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。實(shí)驗(yàn)個(gè)體數(shù)量越大，越符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如果孟德?tīng)柈?dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)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。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)目足夠多,是孟德?tīng)柲軌蛘_分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提條件之一。當(dāng)對(duì)10株豌豆的個(gè)體作統(tǒng)計(jì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。（2）模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德?tīng)柕募僬f(shuō)是相吻合的。因?yàn)榧?、乙小桶?nèi)的彩球代表孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)中的雌、雄配子，從兩個(gè)桶內(nèi)分別隨機(jī)抓取一個(gè)彩球進(jìn)行組合,實(shí)際上模擬雌、雄配子的隨機(jī)組合,統(tǒng)計(jì)的數(shù)量也足夠大，出現(xiàn)了3∶1的結(jié)果.但要進(jìn)一步證明某一假說(shuō)還需實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。［知識(shí)拓展]性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)是對(duì)孟德?tīng)柤僬f(shuō)的間接的具體的體驗(yàn)。孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)需要滿足以下條件：（1）子一代個(gè)體形成的配子數(shù)目相等且生活力相同.（2）雌、雄配子結(jié)合的機(jī)會(huì)相等。(3）子二代不同基因型的個(gè)體存活率相等。（4)遺傳因子間的顯隱性關(guān)系完全相等.（5）觀察的子代樣本數(shù)目足夠多。模擬實(shí)驗(yàn)的條件與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)條件越接近，其結(jié)果越能準(zhǔn)確地體現(xiàn)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。所以性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)亦應(yīng)滿足上述條件，如確保兩個(gè)桶內(nèi)的彩球數(shù)量相等，即模擬了子一代個(gè)體形成的配子數(shù)目相等且生活力相同;選擇形狀、大小、質(zhì)量等同的彩球,其意義是保證學(xué)生抓取彩球的隨機(jī)性，模擬雌、雄配子結(jié)合的機(jī)會(huì)相等；重復(fù)一定次數(shù)地抓取彩球，進(jìn)行組合，記錄結(jié)果，即滿足了實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)目足夠大的條件.學(xué)習(xí)目標(biāo)二：對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證一種正確的假說(shuō),僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能夠預(yù)測(cè)另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)學(xué)生閱讀教材中的假說(shuō)—演繹法和孟德?tīng)柕臏y(cè)交實(shí)驗(yàn)。討論以下問(wèn)題：(1）什么是假說(shuō)—演繹法？（2)畫(huà)出測(cè)交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解.（3）測(cè)交實(shí)驗(yàn)證明了什么？學(xué)生看書(shū)，討論.點(diǎn)撥：(1）測(cè)交的遺傳圖解（2）測(cè)交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了孟德?tīng)柕募僬f(shuō)，即F1產(chǎn)生配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，進(jìn)入不同的配子，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。小結(jié)：通過(guò)測(cè)交實(shí)驗(yàn)確實(shí)證明了孟德?tīng)枌?duì)分離現(xiàn)象解釋的正確性，那么分離定律如何正確表述，它又有什么應(yīng)用呢?學(xué)習(xí)目標(biāo)三:分離定律及其應(yīng)用［教師精講]分離定律指的是在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。孟德?tīng)柕姆蛛x定律為他以后的兩對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)奠定了很好的基礎(chǔ).結(jié)合教材中的技能訓(xùn)練,讓學(xué)生運(yùn)用遺傳規(guī)律進(jìn)行育種的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。[鞏固提高]技能訓(xùn)練：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序點(diǎn)撥:將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進(jìn)行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。課堂小結(jié)教師小結(jié)：歸納本節(jié)的相關(guān)概念,繪制雜合子、性狀分離、相對(duì)性狀、顯性性狀、隱性性狀等概念間的關(guān)系圖。孟德?tīng)柨茖W(xué)地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)的程序，最終證明他的假說(shuō)是正確的，得出了分離定律，科學(xué)地揭示了生物親代到子代性狀的遺傳規(guī)律.eq\o(\s\up7(），\s\do5(板書(shū)設(shè)計(jì))）第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（一)一、孟德?tīng)柕碾s交實(shí)驗(yàn)1．豌豆花的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)概念2．一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)3．對(duì)分離現(xiàn)象的解釋4．對(duì)分離現(xiàn)象的模擬實(shí)驗(yàn)5．對(duì)分離現(xiàn)象的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)—假說(shuō)—驗(yàn)證—結(jié)論二、分離定律以及應(yīng)用1．分離定律2．分離定律的應(yīng)用eq\o（\s\up7(),\s\do5(教學(xué)反思）)由于本節(jié)課的課時(shí)有限,教學(xué)內(nèi)容又較多，本班的學(xué)生多是中等水平，所以在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中有意放慢進(jìn)度，旨在讓學(xué)生有充足的時(shí)間進(jìn)行思考，體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程。在本節(jié)課中對(duì)于雜交、自交等概念只作了個(gè)大概的介紹,沒(méi)有給出完整的定義讓學(xué)生理解掌握，主要是因?yàn)檫@些概念要在題目中去理解。如果時(shí)間充裕，將這些概念在本節(jié)課上講解，學(xué)生接受的知識(shí)可能更為完整、有序。eq\o（\s\up7（)，\s\do5（課后延伸))1．孟德?tīng)柡?jiǎn)介孟德?tīng)枌⑺芯康慕Y(jié)果整理成實(shí)驗(yàn)研究論文“Experimentinplanthybridization”(譯為植物的雜交實(shí)驗(yàn)）于1865年2月8日和3月8日在布隆博物學(xué)會(huì)上,分兩次作了報(bào)告.并于1866年在學(xué)會(huì)會(huì)刊上發(fā)表，同時(shí)將論文的單印本分送到134個(gè)科學(xué)機(jī)構(gòu)的圖書(shū)館，但都未引起任何反響.孟德?tīng)枺℅.J.Mendel,1822~1884）出生在奧地利的名叫海因策多夫的小村中。父親是個(gè)農(nóng)民，擅長(zhǎng)嫁接.母親是個(gè)園林工人.由于家庭的影響，孟德?tīng)栕孕】釔?ài)自然科學(xué)。他上過(guò)小學(xué)和中學(xué)，但因家庭經(jīng)濟(jì)困難,不得不中途輟學(xué)。1843年到布隆的奧古斯汀修道院當(dāng)修道士，1847年被任命為神父，1849年起在附近的策奈姆中學(xué)任代課教師。1850年參加正式教師考試，因生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)的分?jǐn)?shù)低而失敗.1851年去維也納大學(xué)學(xué)習(xí)自然科學(xué)，1853年又回到修道院，1854年應(yīng)聘到布隆高等技術(shù)學(xué)校任代課教師，講授物理學(xué)和博物學(xué).1856年再度參加自然科學(xué)教師考試,因中途病倒而落選。這樣他一直以代課教師身份教學(xué)直到1868年當(dāng)選為修道院院長(zhǎng)為止.孟德?tīng)柌粌H在數(shù)學(xué)和物理學(xué)方面有很好的基礎(chǔ),而且對(duì)農(nóng)業(yè)的各個(gè)學(xué)科有著廣泛的興趣。他既是遺傳學(xué)家，又是園藝學(xué)家和氣象學(xué)家。他培育的一個(gè)倒掛金鐘被命名為“孟德?tīng)柕箳旖痃?。從1856年起，他還致力于氣象學(xué)的研究，1863～1869年曾發(fā)表過(guò)多篇?dú)庀髮W(xué)的論文，但孟德?tīng)栕钭吭降某删褪怯嘘P(guān)植物的雜交實(shí)驗(yàn)，這一工作從1856年至1872年共持續(xù)了17年之久，其中豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)成績(jī)最為突出.豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)從1856年至1864年共進(jìn)行了8年.孟德?tīng)枌⑵溲芯康慕Y(jié)果整理成論文發(fā)表，但未引起任何反響。其原因有三個(gè)。第一，在孟德?tīng)栒撐陌l(fā)表前7年(1859年），達(dá)爾文的名著《物種起源》出版了。這部著作引起了科學(xué)界的興趣,幾乎全部的生物學(xué)家轉(zhuǎn)向生物進(jìn)化的討論。這一點(diǎn)也許對(duì)孟德?tīng)栒撐牡拿\(yùn)起了決定性的作用。第二，當(dāng)時(shí)的科學(xué)界缺乏理解孟德?tīng)柖傻乃枷牖A(chǔ).首先那個(gè)時(shí)代的科學(xué)思想還沒(méi)有包含孟德?tīng)栒撐乃岢龅拿}:遺傳的不是一個(gè)個(gè)體的全貌,而是一個(gè)個(gè)性狀。其次，孟德?tīng)栒撐牡谋磉_(dá)方式是全新的,他把生物學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)結(jié)合了起來(lái)，使得同時(shí)代的博物學(xué)家很難理解論文的真正含義。第三，有的權(quán)威出于偏見(jiàn)或不理解，把孟德?tīng)柕难芯恳暈橐话愕碾s交實(shí)驗(yàn),和別人做的沒(méi)有多大差別。2．孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)過(guò)程孟德?tīng)栐趯?shí)驗(yàn)工作中貫徹了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則。他所用的兩個(gè)親本(父本和母本)都只相差一個(gè)性狀，事實(shí)上不管這兩個(gè)親本有多少種性狀差別，他只注意研究一對(duì)性狀的遺傳規(guī)律。孟德?tīng)柵c那些早期研究者相比，他獲得成功主要有以下四個(gè)原因。精心選擇實(shí)驗(yàn)材料。孟德?tīng)枏亩箍浦参镏羞x擇了自花傳粉而且是閉花受粉的豌豆作為雜交實(shí)驗(yàn)的材料.從市場(chǎng)買(mǎi)來(lái)的豌豆種子可以說(shuō)都是純種.雜交實(shí)驗(yàn)從純種出發(fā)，是他實(shí)驗(yàn)成功的保證，只有這樣才能得到真正的雜種。豌豆花的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得人工方法去雄和進(jìn)行異花授粉很方便。此外,他對(duì)豌豆材料進(jìn)行了品種和性狀的選擇,挑選的有差異的性狀既明顯而又穩(wěn)定.精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是科學(xué)方法學(xué)的重要組成部分。孟德?tīng)柕某晒€歸因于采取單因子分析法，即分別地觀察和分析在一個(gè)時(shí)期內(nèi)的一對(duì)性狀的差異，最大限度地排除各種復(fù)雜因素的干擾.他首先發(fā)現(xiàn)了“分離定律”，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上，再把個(gè)別性狀綜合起來(lái)，又發(fā)現(xiàn)了“自由組合定律”.精確的統(tǒng)計(jì)分析.對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)的子代中出現(xiàn)的性狀進(jìn)行分類、計(jì)數(shù)和數(shù)學(xué)的歸納。由于孟德?tīng)栍袛?shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)家的頭腦和訓(xùn)練，他從一個(gè)簡(jiǎn)單的二項(xiàng)式展開(kāi)式的各項(xiàng)系數(shù)中,找到了豌豆雜交實(shí)驗(yàn)顯示出來(lái)的規(guī)律性,并深刻地認(rèn)識(shí)到1∶1、3∶1數(shù)字中所隱藏著的深刻意義和規(guī)律.首創(chuàng)了測(cè)交方法。孟德?tīng)柷擅畹卦O(shè)計(jì)了測(cè)交方法，令人信服地證明了他的遺傳因子分離假設(shè)的正確性.實(shí)踐證明這種以雜交子一代個(gè)體再與其隱性純合親本進(jìn)行測(cè)交的方法，完美而巧妙地成為遺傳學(xué)分析的經(jīng)典方法。孟德?tīng)柍晒Φ匕l(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律也存在“巧合"的因素?，F(xiàn)在已知豌豆體細(xì)胞中存在不同的7對(duì)同源染色體，配子中有7條染色體。孟德?tīng)栄芯康?對(duì)性狀的遺傳因子并不正好分布在7對(duì)不同的同源染色體上，而只是分布在4對(duì)同源染色體上。其中第一對(duì)同源染色體上坐落兩對(duì)基因（子葉黃綠和種皮的灰白,圖距單位為204）。第四對(duì)同源染色體坐落三對(duì)等位基因（植株高矮、豆莢形狀等).第七對(duì)同源染色體上坐落一對(duì)等位基因(豆粒圓皺).由于交換值具有相對(duì)的穩(wěn)定性，所以通常以交換值表示兩個(gè)基因在同一染色體上的相對(duì)距離，或稱為遺傳學(xué)圖上的圖距。圖距小于50出現(xiàn)連鎖現(xiàn)象.孟德?tīng)柕亩蜃雍腿蜃与s交實(shí)驗(yàn)所涉及的性狀一部分由非同源染色體上基因決定，另一部分由同源染色體上的基因決定，但兩對(duì)基因的圖距非常大，以致這兩對(duì)基因表現(xiàn)出自由組合。3．正交、反交、雜交、自交的實(shí)驗(yàn)方法的介紹孟德?tīng)柕碾s交實(shí)驗(yàn)實(shí)際上包含了兩種交配方式:一種交配方式稱為雜交，另一種交配方式稱為自交.雜交一般指兩個(gè)具有不同基因型品種或類型的個(gè)體間雌雄配子的結(jié)合。自交是指同一個(gè)體或不同個(gè)體但為同一基因型的個(gè)體間雌雄配子的結(jié)合；此定義比植物學(xué)的定義廣,植物學(xué)自交特指自花受粉。植物學(xué)的自花受粉即遺傳學(xué)上的自交;但植物學(xué)的異花受粉包含遺傳學(xué)上的雜交和自交.在植物有性雜交中，把接受花粉的植株叫做母本，用符號(hào)“♀"表示;供給花粉的植株稱為父本，用“♂"表示。父、母本統(tǒng)稱為親本，用“P”表示，雜交符號(hào)用“×”表示，自交符號(hào)用“?”表示，雜種一代用“F1”表示，雜種二代用“F2”表示,依此類推。如果在做雜交時(shí)，父、母本相互交換，這在遺傳學(xué)上稱為互交。例如，現(xiàn)有兩個(gè)親本，用P1和P2表示。第一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)♀P1×P2♂，第二個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)♂P1×P2♀，即第一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)P1為母本，而P2為父本;第二個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)P1作為父本，而P2卻作為母本，前一個(gè)雜交組合稱為正交，后一個(gè)雜交組合稱為反交，兩個(gè)雜交組合就叫互交。由互交實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一致可以推斷控制性狀的基因是細(xì)胞質(zhì)基因還是細(xì)胞核基因。正、反交結(jié)果一致說(shuō)明控制性狀的基因是核基因；不一致說(shuō)明控制性狀的基因是細(xì)胞質(zhì)基因.當(dāng)核基因分為常染色體基因（位于常染色體上的基因）和性染色體基因(位于性染色體上的基因)時(shí)，兩種基因控制的性狀也可以通過(guò)互交實(shí)驗(yàn)加以區(qū)別?；ソ唤Y(jié)果一致說(shuō)明控制性狀的基因是常染色體基因；不一致說(shuō)明基