孟德尔豌豆杂交试验教学设计中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf

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1、 设计理念】孟德尔的豌豆杂交实验经历了“提出问题构建假说验证假说得出结论”的科学 研究一般过程，运用“假说演绎”这一现代科学研究中常用的科学研究方法，提出遗 传学上的两大定律。在上一节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法，知道 提出假说的一般过程。本节课，以两对相对性状的杂交实验的探究过程为线索，用问题串 引导学生展开思维的探究，尝试让学生自己提出假说并表达分享，以锻炼并提高学生的“理 性思维”能力。最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象，体现了知识指导生活的实 践价值。【教材分析】本章是必修二模块的开篇，它循着人类认识基因之路，从孟德尔的植物杂交实验开始，展示人类探索遗传规

2、律的历程。与旧教材相比，新教材把本章放在 减数分裂和受精作用 之前，循着科学的发展历程，目的在于培养学生的科学思维和科学方法。【学情分析】高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识，通过必修 1分子与细胞的 学习，具备一定的遗传学的分子基础，但是学生缺乏遗传细胞学基础，即学生还没学习减 数分裂的知识，这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发，创造性的分析解决问题。【教学目标】1、知识目标：简述孟德尔的两对相对性状的杂交实验；通过分析孟德尔豌豆杂交实验，阐明孟德尔的自由组合定律。2、能力目标：获得假说-演绎法的科学思维及方法的训练；运用自由组合定律，尝试解释身边的遗传现象，并计算发生概率。孟德尔

3、的豌豆杂交实验二第 1 课时 授课者：郑婷婷 授课时间：2016.9.21 下午 第 1 节 指导老师：林文绩 授课地点：录播室 高二（7）班 3、情感态度价值观目标：通过孟德尔的杂交实验，体会学科知识间融会贯通的重要性以；通过应用自由组合定律解决生活中的问题，体会生物学科的社会责任感。【教学重点】1、通过分析孟德尔豌豆杂交实验，阐明孟德尔的自由组合定律；2、获得假说-演绎法的科学思维及方法的训练。教学难点】获得假说-演绎法的科学思维及方法的训练。教学过程】内容 教师活动 学生活动 设计意图 创 设 情 境 展示多指症及白化病的图片。展示案例：有一对夫妻，妻子为多指症患者，丈夫正常。他们所生的

4、女儿不患多指症，却患 白化病。提出问题：为什么会出现这种情况？思考:他们所生的女儿 为什么不患多指症，却 患白化病？激发学习 兴趣和探 究欲望。回 顾 旧 知 识 两对相对性状的遗传有什么样的规律？孟 德尔通过豌豆的杂交实验找到了其中的遗传规 律。这节课我们就来学习孟德尔的豌豆杂交实 验二。首先我们先回忆下，孟德尔一对相对性状的 杂交实验，他发现了什么定律？采用什么科学方 法？请一个学生描述该过程。回答出分离定律，假说-演绎法 回忆说出分离定律的基 本内容。通过复习 已有知识 为学习新 知识做铺 垫。验证假说得出结论的科学研究一般过程运用假说演绎这一现代科学研究中常用的科学研究方法提出遗传学上

5、的两大定律在上一节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法知道提出假说的一般过程本节课以两对相对性状的杂交的理性思维能力最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象体现了知识指导生活的实践价值教材分析本章必修二模块的开篇它循着人类认识基因之路从孟德尔的植物杂交实验开始展示人类探索遗传规律的历程与旧教材情分析高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识通过必修分子与细胞的学习具备一定的遗传学的分子基础但学生缺乏遗传细胞学基础即学生还没学习减数分裂的知识这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发创造性的分析内容 教师活动 学生活动 设计意图 发现分离定律后孟德尔的研究并没有停止。导入 他提出了

6、新的疑问：一对相对性状的分离对其他 性状的分离有没有影响？观察花园中豌豆发现豌豆种子的子叶颜色 思考两对相对性状之间 引出新问 题，引导 学生思考 新课 分为黄色和绿色，子叶性状为圆粒和皱粒。但他 们只组合出两种类型：黄色圆粒，绿色皱粒。是否可以自由组合。回答问 题，导入 黄色的豌豆一定是饱满的，绿色的豌豆一定 是皱缩的吗？子叶颜色和性状可以自由组合 吗？新知识。一、两对相对性状的杂交实验 讲解与提 孟德尔以纯种黄色圆粒豌豆、纯种绿色皱粒 学生跟随教师的讲解，问，让学 豌豆为亲本进行杂交实验，发现不论正交反交，了解杂交实验过程，生了解孟 建 F1都是黄色圆粒。PPT 展示杂交实验图解及推断 德

7、尔两对 构 结果。判断出黄色和圆粒都是 相对性状 由此可推断出，什么性状是显性性状什么性 显性性状，绿色和皱粒 的杂交实 新 状是隐性性状呢？都是隐形性状。验过程及 知 孟德尔接着让 F1 自交，得到 F2，大家猜测 结果。F2 可能出现哪些性状组合呢？学生回答出黄色圆粒和 识 正如大家所想，F2 的确出现了黄色圆粒和绿 绿色皱粒，并试着回答 色皱粒，根据分离定律，我们知道 F2 发生了一 还可能出现绿色圆粒和 种特殊的现象，叫做性状分离。奇怪的是，F2 还出现了与与亲本不同的性状组合：绿色圆粒 和黄色皱粒，。黄色皱粒。设疑，为 说明不同性状之间是可以自由组合的。PPT 接下来讲 展示 F2

8、的四种性状组合。学生跟随教师的讲解，解 F2 出现 提问：为什么会出现新的性状组合呢？了解 F2 不仅发生性状 性状分离 孟德尔对 F2 中不同的性状类型进行了数量 分离还出现了新的性状 并出现新 统计，发现黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿 组合。的性状组 色皱粒的数量依次是 315、108、101 和 32，它 合做铺 们的数量比接近于 9:3:3:1。垫。提问：这与一对相对性状实验中 F2 的 3:1 的数量比有什么关系呢?孟德尔首先对每一对性状单独进行分析，学生回答：可以推论出 验证假说得出结论的科学研究一般过程运用假说演绎这一现代科学研究中常用的科学研究方法提出遗传学上的两大定律在上一

9、节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法知道提出假说的一般过程本节课以两对相对性状的杂交的理性思维能力最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象体现了知识指导生活的实践价值教材分析本章必修二模块的开篇它循着人类认识基因之路从孟德尔的植物杂交实验开始展示人类探索遗传规律的历程与旧教材情分析高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识通过必修分子与细胞的学习具备一定的遗传学的分子基础但学生缺乏遗传细胞学基础即学生还没学习减数分裂的知识这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发创造性的分析内容 教师活动 学生活动 设计意图 F2中圆粒：皱粒接近 3:1；黄色：绿色接近 3：1。根据实验现象、

10、分离定律以及统计分析的结果，结合数学中的乘法定律，你可以推论出什么呢？PPT 展示：孟德尔对豌豆的其他性状做了杂 交试验，结果都是子二代出现了新的性状组合，并且有稳定的性状比，都为 9:3:3:1。每对相对性状的遗传均 遵循分离定律，两对相 对性状的遗传相互独 立，互不干扰。观看 PPT，认识到自由 组合现象的普遍性。讲授法，层层递进 地引导出 F2 的实验 结果。二、对自由组合现象的解释 从数学角度分析，9:3:3:1 与 3:1 能否建立 数学联系？概率理论之一：两个相互独立事件同时发生 的概率等于每个事件单独发生概率的乘积。这进一步确证两对相对性状的遗传相互独 立，互不干扰。那么再根据分

11、离定律和随机化理 论，试着去想象控制不同性状的遗传因子之间有 什么关系呢？同桌合作，尝试提出一个假说，从遗传因 子的角度解释：1.F 1为什么全为黄色圆粒？2.F 2为什么会出现 9:3:3:1？根据孟德尔的大胆想象，引导学生在遗传因 子的基础上再对孟德尔两对相对性状的杂交实 验进行分析。孟德尔以纯种的黄色圆粒和绿色皱 粒豌豆为亲本，其中黄色相对于绿色为显性，原 理相对于皱粒为显性，就用 Y 和 y 分别代表黄 色和绿色的遗传因子，R 和 r分别代表圆粒和皱 粒的遗传因子。所以，亲本的基因型分别为 YYRR 和 yyrr。亲本产生的配子的基因型分别是 什么呢？雌雄配子结合产生的 F1 代的基因

12、型就 为 YyRr。孟德尔又将 F1 代进行自交。F1 代进行自交，所以产生的雌雄配子和种 类和数量完全相同。雌雄配子随机结合，产生了 F2代。利用棋盘法得到的 F2 代的组合类型总共 有 16 种。学生 A 根据分离定律从 遗传因子的角度推理出 F1 为何全为黄色圆粒。学生 B 根据自由组合现 象展开大胆的想象推测 F1 在产生配子过程中，控制不同性状的基因自 由组合。所以可以产生 四种类型的配子。学生跟随教师的讲解，思考回答出亲本的基因 型。学生回答配子的基因型 是 YR 和 yr。学生讨论，得出答案。学生跟随教师讲解，学 引导学生 进行严谨 的推理和 大胆的想 象。验证假说得出结论的科学

13、研究一般过程运用假说演绎这一现代科学研究中常用的科学研究方法提出遗传学上的两大定律在上一节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法知道提出假说的一般过程本节课以两对相对性状的杂交的理性思维能力最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象体现了知识指导生活的实践价值教材分析本章必修二模块的开篇它循着人类认识基因之路从孟德尔的植物杂交实验开始展示人类探索遗传规律的历程与旧教材情分析高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识通过必修分子与细胞的学习具备一定的遗传学的分子基础但学生缺乏遗传细胞学基础即学生还没学习减数分裂的知识这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发创造性的分析内容 教师活动

14、学生活动 设计意图 讲解棋盘法的规律，并引导学生总结出黄色 圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒分别有多 少种组合类型。最后总结得出，这四种表现型的 数量比为 9:3:3:1。总结提出假说的过程。在遗传因子分析的基础上得出的数量比和 孟德尔两对相对性状杂交实验的结果完全相符。说明孟德尔的大胆想象是完全正确的。孟德尔的 假说虽然合理的解释了两对相对性状的杂交实 验，但是，一种正确的假说，仅能解释已有的实 验现象是不够的，还应该能预测另一些实验结 果。习棋盘法。学生在学习棋盘法的同 时，计算得出黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和 绿色皱粒的数量比。讲授法，引导学生 总结黄色 圆粒、黄 色皱粒、绿色圆粒

15、和绿色皱 粒的数量 比。建 构 新 知 识 三、对自由组合现象解释的验证 孟德尔在发现分离定律时采用哪种方式进 行验证的？应该采用那种亲本？请用遗传图解的方式在纸上演绎测交后代 性状组合类型及其数量比。思考回答出：测交实验。F1 和隐性纯合子。尝试写出测交实验的遗 学以致 用，巩固 所学知识 传图解。验证假说得出结论的科学研究一般过程运用假说演绎这一现代科学研究中常用的科学研究方法提出遗传学上的两大定律在上一节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法知道提出假说的一般过程本节课以两对相对性状的杂交的理性思维能力最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象体现了知识指导生活的实践价值教材

16、分析本章必修二模块的开篇它循着人类认识基因之路从孟德尔的植物杂交实验开始展示人类探索遗传规律的历程与旧教材情分析高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识通过必修分子与细胞的学习具备一定的遗传学的分子基础但学生缺乏遗传细胞学基础即学生还没学习减数分裂的知识这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发创造性的分析内容 教师活动 学生活动 设计意图 孟德尔预测用 F1 与隐性亲本测交，其测交 后代有四种表现型，分别是：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，数量近似比值为 1：1：1：1，而通过后 来的实际种植观察证明，孟德尔的解释是正确 的，也就验证了他对自由组合现象的解释。认真听讲。思考如何实地种植 四、自由组合

17、定律 引导学生回顾，总结自由组合定律的内容：控制两对或两对以上的不同性状的遗传因 子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性 状的遗传因子自由组合。也叫做独立分配定律。指出自由组合定律适用于其他植物，动物中 也普遍存在。思考、回顾、总结。找出该定律中关键点。引导学生 的认识由 个别到一 般。应用 解决问题情境：1.有一对夫妻，妻子为多指 症患者，丈夫正常。他们所生的女儿不患多指症，却患白化病。这是为何？写出这对夫妻的遗传因 子的组成。（多指症为显性性状，决定该性状的 遗传因子为 A。与白化病相关的遗传因子为 B-b。）2.二胎政策开放，这对夫妻计划再生

18、一个孩 子，请问这个孩子不患病的概率为多少？判断白化病为隐性性 状。判断双亲遗传因子组 成。计算再生一个孩子，不 患病的概率。体会知识 的价值。用所学知 识为身边 的人提供 帮助。点评 孟德尔得出遗传学两大定律离不开他对实验现象的细致观察，希望大家日后学习 中也要细心。孟德尔创造性地将数学与生物学融会贯通，也是他获得成功的一个重要 原因，希望大家在日后学习中认真学好每一个学科。并多观察和思考身边的问题，努 力用所学知识去解决这些问题。假说-演绎法不仅在生物学中经常被使用，物理学、化学的很多重要发现也是通 过假说-演绎法。知识会被更新会被遗忘，但是方法和能力却是伴随我们一生的。【作业布置】完成课

19、后练习 板书设计】第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）验证假说得出结论的科学研究一般过程运用假说演绎这一现代科学研究中常用的科学研究方法提出遗传学上的两大定律在上一节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法知道提出假说的一般过程本节课以两对相对性状的杂交的理性思维能力最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象体现了知识指导生活的实践价值教材分析本章必修二模块的开篇它循着人类认识基因之路从孟德尔的植物杂交实验开始展示人类探索遗传规律的历程与旧教材情分析高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识通过必修分子与细胞的学习具备一定的遗传学的分子基础但学生缺乏遗传细胞学基础即学生还没学习减数

20、分裂的知识这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发创造性的分析一、两对相对性状的杂交实验 二、对自由组合现象的解释 三、对自由组合解释的验证 四、自由组合定律【教学反思】本节课以遗传现象为情境引入孟德尔对遗传规律的探究，最后尝试用自由组合定律解 释情境中的问题。在两对相对性状的杂交实验中，引导学生观察实验、提出问题，作出假 设，学习科学方法和感受科学精神。验证假说得出结论的科学研究一般过程运用假说演绎这一现代科学研究中常用的科学研究方法提出遗传学上的两大定律在上一节孟德尔豌豆杂交实验一中学生已体会假说演绎法知道提出假说的一般过程本节课以两对相对性状的杂交的理性思维能力最后运用本节课所学的自由组合定律解释身边遗传的现象体现了知识指导生活的实践价值教材分析本章必修二模块的开篇它循着人类认识基因之路从孟德尔的植物杂交实验开始展示人类探索遗传规律的历程与旧教材情分析高二的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识通过必修分子与细胞的学习具备一定的遗传学的分子基础但学生缺乏遗传细胞学基础即学生还没学习减数分裂的知识这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发创造性的分析