2022年生物高中必修第一章第一节孟德尔的豌豆杂交实验第一课时教学设计 .pdf

学习好资料欢迎下载第一章遗传因子的发现第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第一课时一、课标解读本章是遗传和进化 （必修 2）的开篇，集中描述了孟德尔对生物性状遗传的规律的研究。第一节孟德尔的豌豆杂交实验(一)是按照孟德尔对生物性状遗传的探索过程，从现象到本质，层层深入地展开的。其顺序是：孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）对实验现象的分析（提出假说）对分离现象解释的验证（验证假说）归纳总结分离定律（总结规律）。这就是新教材中本节内容的内在逻辑结构，便于学生沿着孟德尔的探索过程进行思考和领悟孟德尔的科学方法，符合学生的认知规律。本节打破了以往教材的教学顺序，学生没有减数分裂的基础，而且没有引入基因的概念，对于教师教学来说也是一次新的尝试。本节教材的特色是以孟德尔发现遗传因子的过程为主线，通过一对相对性状的遗传实验过程，层层深入地展开。因而教材内在地逻辑性很强，教师能否解读新课标，把握本节教材这一结构特点，是在教学中能否左右逢源、得心应手的关键。二、教材分析本课时教学内容是：孟德尔生平介绍和实验材料豌豆介绍；一对相对性状的杂交实验过程（发现问题）；对分离现象的解释（提出假说）。分离定律是学生学习的三大遗传定律中第一个定律，也是学生接触的第一个微观数量化的定律，它既是学生在学习了基因的表达之后的后续内容，又是学习家系分析生物的变异基因重组人类遗传病与优生及生物的进化基因和基因型频率的基础。所以，通过这部分内容的学习，可以帮助学生更好的理解遗传学中的相关概念，也能为学好其它相关内容作好理论和方法上的准备，是遗传学等知识中承上启下的关键内容。本节蕴含了很多有关遗传的概念和科学术语，篇书者认为学生在初中学习过而一带而过，但是从教学实践中发现学生对这些关键概念遗忘率很高，所以教师在执教过程中适当补充关键概念对学生本节学习乃至遗传学的后续学习都是必不可少的。此外，课本淡化了豌豆杂交实验过程的文字书写，笔者认为在逐层深入讲述中补充杂交实验过程的规范文字书写，扎实学生遗传学根基也是必要的。三、学生学情分析笔者任教学校在广州市内属于B 类学校，随着A 类学校和同类学校的扩招本校学生入学成绩近年呈下滑趋势。入学成绩下滑必然导致学生学习能力普遍下降，特别是理科学习赶到特别困难。在必修1 学习中，学生已经把生物定性为比地理还文的理科，不免产生不需做作业都可以学好生物的心理。由于现有高考制度对生物学科的不利影响，本校学生对生物学科缺乏应有的重视度。随着必修2 内容难度的增加，而且藉着学生对遗传学习的兴趣，扭转生物学科在学生心目中的地位。由于新教材的内容编排不同，学生缺乏减数分裂的知识作为铺垫，而且高一数学还没学到概率，生物超前出现概率运算也为教学生学习带来了名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载一定困难。四、教学目标、教学策略基于对新教材、新课程标准和学生学情的分析，制定如下教学目标和教学策略。(一)教学目标1.知识目标：（1）知道杂交、正交、反交、自交的含义及杂交的基本方法。（B：理解）（2）识记并会写遗传学的各种基本符号。（B：理解）（3）能够辨别相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离的实际例子。（C：应用）（4）理解孟德尔对分离现象的解释。（C：应用）2.能力目标：（ 1）通过孟德尔从“现象假设验证规律”的科学研究过程的教学，让学生了解科学发现的过程和知识形成的经过，提高学生的逻辑思维能力，培养学生的创新精神；（2）初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的方法。3.情感目标：通过分析孟德尔成功的原因和所受的挫折，使学生认识到科学的学习方法、思考方式、工作态度是事业成功的重要原因，让学生体会科研成果之来之不易，引导学生培养耐挫折的能力。（二）教学重点1、辨别相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离的实际例子；2、杂交、自交实验的规范书写；3、对基因分离现象的解释。（三）难点：1、杂交、自交实验的规范书写；2、对分离现象的解释。（四）教学方法和教学策略1、在教学过程中注意：创设情景引领学生关注和发现身边有趣的遗传现象及孟德尔的生平简介是激发学生求知的很好教学资源。简介孟德尔生平可遵循“ 学习 -实践 -创新” 的思路。2、尽可能用碗豆花实物，并用挂图说明何为去雄、授粉，具体如何操作；3、在讲课过程中逐步引入相关概念，符合学生认知规律，避免概念与实验脱离的教学模式。五、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图引言：（介绍孟德尔的生平）生命的奥秘有很多，其中生生不息，世代繁衍，继承中又有变化，这就与生物感 受遗传 与自唤起学生名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载导入的遗传和变异有关。今天我们就先来讨论遗传的问题。讨论遗传的问题，有一位科学家我们不能不提，他就是孟德尔。因为虽然人类对遗传问题的关注由来已久，但由于其本身所具有的复杂性，致使人类到了孟德尔所处的时代，对遗传现象的本质还没有一个明确的认识。孟德尔在借鉴前人研究方法的基础上，开展了一系列开创性的研究工作，拉开了人类正真科学地研究遗传和变异现象的序幕，因此他被后人誉为遗传学奠基人。对于孟德尔有这样的评价：八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密，实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。下面我们就按照他的研究足迹看看他是如何探究遗传学问题的。己 的关系 密不可 分，了 解遗传 之父孟 德尔的生平。对遗传学的兴趣，介绍孟德尔的生平。教学目标达成过程(一) 为什么选用豌豆作为遗传实验容易取得成功？请学生阅读课文：孟德尔的豌豆杂交试验。提问：孟德尔的杂交试验主要是用什么材料？其试验成功的原因是什么？（回答：豌豆。因为豌豆是严格的自花传粉植物，所以在自然状态下保持纯种，因为豌豆的相对性状多，便于观察。）放投影片：豌豆花示意图，出示碗豆花实物。讲述：豌豆花的结构很适合自花传粉，这是因为花在未受粉之前，雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，这样就保证了碗豆花在自然条件下一般是纯种。所以用豌豆花做人工杂交实验结果可靠又容易分析。提问：除此以外，碗豆花还有什么作为实验对象的优点呢？（回答：有容易区分的相对性状。）问：什么是 相对性状 ？（回答：一种生物的同一种性状的不同表现类型。）放投影片：豌豆的七对相对性状（教师简要介绍）讲述：孟德尔发现豌豆的这些性状都能够稳定地遗传给后代，且这些怪状易于区分，试验结果很容易观察和分析，这就是孟德尔的试验成功的又一个原因。提问：同学们说说，人体存在哪些相对性状？（答：单眼皮和双眼皮，蓝眼和褐眼，有耳垂和没有耳垂）讲述：孟德尔的分离定律不仅仅适用于豌豆，对大多数生物的遗传现象都具有普遍的指导意义，这在我们后面的学习中将接触到。请学生看书：图11，自然状态下的豌豆是严格的自花传粉，要进行杂交试验，如何进行异花传粉。讲述：在碗豆花未成熟之前对母本 （）去雄，再套上纸带，防止其他花粉的干学 生通过 观察碗 豆花示 意图和 碗豆花实物 ，了解 碗豆花 的结构特点。学 习相对 性状概 念，了 解人工 杂交实 验过程。利用多种手段让学生了解孟德尔选豌豆作为实验材料的原因。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载教学目标达成过程扰。待雌蕊成熟时，再授与父本 ()的花粉。这就是人工异花传粉，保证了杂交的可靠性。提问：根据上面的学习，我们知道了不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状，应该怎样研究和分析呢？（答：先研究一对相对性状。）讲述：孟德尔为了便于分析试验结果，他首先只是对每一对性状分别进行研究。（二）一对相对性状的杂交实验（出示课件：高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验。）讲述：用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲本进行杂交。无论正交还是反交，杂交后的第一代（简称子一代，用 F1表示）总是高茎的。（一边讲述一边在黑板上规范书写杂交实验的遗传图解）提问：子一代为什么全是高茎，矮茎性状哪去了？讲述：带着这个疑问， 我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代高茎豌豆自交，得到的子二代植株中既有高茎也有矮茎。 (一边讲述一边在黑板上规范书写杂交实验的遗传图解) 提问；子二代出现的两种性状，能提示我们什么？（答：矮茎性状在子一代并没有消失，只是没有表现出来。）讲述：孟德尔把杂种子一代（F1）中显现出来的性状，叫做 显性性状 ，如高茎；把未显现出来的性状，叫隐性性状 ，如矮茎。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离 。同时孟德尔对子二代两性状的株数进行了统计分析，他发现， 在所得到的1064学习遗传图解的规范书写。采取逐层推进方法，指导学生注意遗传图解的规范写法。在讲授过程中逐步引入显性性状、隐性性状、性状分离概念。P 高茎 矮茎（P 代表亲代； X 表示杂交）F1 高茎(F1 表示杂交后产生的第一代，简称子一代) （表示自交）F2高茎矮茎（F2 表示自交子二代，自交第一代）P 高茎 矮茎（P 代表亲代； X 表示杂交）F1 高茎(F1 表示杂交后产生的第一代，简称子一代)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载教学目标达成过程个子二代豌豆植株中，有787 株是高茎， 277 株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3：1。请同学们注意这个比例。提问：豌豆的其它相对性状杂交情况如何呢？请一位同学上黑板书写纯种圆粒豌豆和纯种皱粒豌豆杂交示意图。讲述：孟德尔统计出子二代圆粒豌豆5474 粒，皱粒豌豆1850 粒，有趣的是数量比也接近3：1。请学生看书：孟德尔做的豌豆杂交试验的结果。P21 表 62。提问：该杂交试验结果说明什么？（答：子二代出现性状分离现象，且显性性状与隐性性状的数量比接近3：1，具有规律性。）是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？（设疑引入下文）(三)对分离现象的解释（提出假说）学生自己书写遗传图解。及时纠正学生书写遗传图解中出现的问题。P 高茎 矮茎（P 代表亲代； X 表示杂交）F1 高茎(F1 表示杂交后产生的第一代，简称子一代) （表示自交）F2高茎矮茎（F2 表示子二代，自交第一代）性状分离现象（显性性状）（隐性性状）数量： 787 277 比例：3 ：1 P 圆粒 皱粒 F1 圆粒 F2 圆粒皱粒数量： 5474 1850 比例： 3 ： 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载教学目标达成过程讲述：在孟德尔当时的年代，生物学还没有建立基因概念，孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）控制的。（1)生物的性状是由遗传因子决定的。显性性状由显性遗传因子控制，如高茎用大写字母表示，隐性性状是由隐性遗传因子控制，如矮茎用小写字母表示，（2)在生物的体细胞中，控制性状的基因是成对的。提问：请学生阅读课文5 页：思考什么是纯合子，什么是杂合子，它们在遗传中各有什么特点。讲述：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，叫纯合子 (如 DD 和 dd),可稳定遗传。而由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，叫杂合 子(如 Dd)，不能稳定遗传，后代会发生性状分离。（3)生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子分离，配子只含有每对遗传因子中的一个。（4)受精时，雌雄配子随机结合（边讲述边在黑板上书写杂交实验遗传因子的遗传图解）提问： DD 或 dd 产生的配子是什么？（答：或。 ）讲述：由于基因对的显性作用，所以F1（Dd）只表现出高茎性状，而矮茎性状表现不出来。提问： F1（Dd）自交时，可产生哪几种配子？答：和两种数目相等的配子。讲述：由于在受精时，雌雄配子随机结合，F2便可产生三种基因组合：、d、，且它们的数量比为1：2：。由于对的显性作用，F2的性状表现有两种类型，高茎和矮茎，且数量比为3：1。学 生在思 考、讨 论交流 中体验 孟德尔 遗传因 子假说。用 遗传因 子解释 分离现 象，学 习配子 交叉线 图法规 范书写方法。让学生阅读并讨论孟德尔遗传因子的假说。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载孟德尔提出的假说符合了一对相对性状杂交实验的实验现象，但是假说的正确性应该怎样验证呢？这留待同学们回家思考。教学目标巩固（堂上练习）1人类的白化病是一种隐性遗传病，由隐性遗传因子a控制，正常人由正常基因A控制。一正常纯合子与一白化病患者婚配并生育后代，请按要求 填写遗传图解。（分别用 A和a表示遗传因子）P 正常人白化病患者 配子F1 （）2、如上题，请规范写出的两表现正常人（杂合子）婚配产生后代的遗传图解。学生自己完成巩固所学解题方法六、本课时课后练习1. 豌豆在自然状态下是纯种的原因是（）A. 豌豆品种间性状差异大B. 豌豆先开花后授粉C. 豌豆是闭花自花授粉的植物D. 豌豆是自花传粉的植物2.孟德尔选择豌豆作为实验对象，原因不包括（）A. 闭花授粉B. 有容易区分的相对性状C. 雌雄异株D. 自花授粉3. 下列各项中属于相对性状的是（）A. 玉米的黄粒和圆粒B. 家鸡的长腿和毛腿C. 绵羊的白毛和黑毛D. 豌豆的高茎和豆荚的绿色4.下列叙述正确的是（）A. 杂合子自交后代都是杂合子B. 纯合子自交后代都是纯合子C. 纯合子杂交后代都是纯合子D. 纯合子与杂合子杂交后代都是杂合子（易错题） 5. 羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了3 只小羊是白羊，若它们再生第 4 只小羊，其毛色（）A. 一定是白色的B. 是白色的可能性大C. 一定是黑色D. 是黑色的可能性大6. Dd 和 Dd 豌豆杂交，子代中高茎豌豆占（）A. 1/2 B. 1/3 C. 1/4 D. 3/4 （变型题） 7. Dd 和 Dd 豌豆杂交，子代中高茎纯合豌豆占（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载A. 1/2 B. 1/3 C. 1/4 D. 3/4 （变型题） 8. Dd 和 Dd 豌豆杂交，子代中高茎纯合豌豆占全部高茎豌豆（）A. 1/2 B. 1/3 C. 1/4 D. 3/4 （变型题） 9. Dd 和 Dd 豌豆杂交，子代中纯合子占（）A. 1/2 B. 1/3 C. 1/4 D. 3/4 （变型题） 10. Dd 和 Dd 豌豆杂交，子代中矮茎豌豆与高茎豌豆比例是（）A. 1/2 B. 1/3 C. 1/4 D. 3/4 11. 新疆某牧场的羊群有黑白两种毛色的羊。已知羊的毛色受一对遗传因子（A、a）控制。某牧民让两只白色羊交配，后代中出现了一只黑色小羊。请回答：（1）该遗传中，哪种毛色为显性？（2）请写出两只白羊的遗传因子：（3）请写出这两只白羊交配产生黑色小羊的遗传图解。练习答案：C 2C 3C 4B 5B 6D 7C 8B 9A 10B 11.(1)白色（2）Aa Aa （3）P Aa Aa 配子 A a A a F1 AA Aa Aa aa 毛色白色黑色七、教学反思1教学效果反思（1）教师适当补充自交、杂交等概念的解释，有利于学生对孟德尔实验内涵更深入了解；（2）教师在教学过程中处处、时时注意遗传图解的规范书写，并补充让学生写遗传图解的环节，这样处理有两个比较明显的效果：一是相比单纯听的情况，学生通过亲自画一画遗传图解，更有利于了解孟德尔名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载假说的内容；二是学生在写图解时，暴露出了不少的问题，教师可以利用这个契机有效弥补了学生认识上的缺陷；（3）本课时通过让学生初步掌握科学研究的方法和过程，发展了学生的科学思维，培养了学生积极提出问题和分析问题的能力，提高了学生的科学素养，同时也使学生体会了孟德尔这位“现代遗传学之父”的科学精神。2教学问题反思（1）由于本节课的课时有限，教学内容较多，而且根据本校学生的认知能力，对分离现象的解释中孟德尔提出的遗传因子假说，只采取了常规教学模式，让学生阅读理解假说内容。如果时间允许，可以尝试创设问题情境，让学生经历一个“探究”的过程，尝试对实验现象作出自己的；（2）学生对一对相对性状的遗传图解的规范书写还处于模仿阶段，教师课堂写过，学生在堂上重复练习过还是存在一些问题，主要体现在书写不够规范和理解不够透彻。（3）从学生课后练习反馈得知，学生对本节知识的迁移能力不足，经分析原因有三。一是学生初涉学遗传的基本规律，遗传学的解题思维还有待培养；二是部分学生本身数学成绩不理想，只要与数学有关系的知识就心存惧怕；三是生物要求的知识技能超前于数学，学生还没有学习概率计算。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -