《孟德爾的豌豆雜交實驗》參考教學(xué)設(shè)計

1、第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）教學(xué)設(shè)計一、設(shè)計理念孟德爾的豌豆雜交實驗（一）這節(jié)課中的經(jīng)典實驗及驗證過程無法在課堂上重現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)都是以講授為主線進行的教學(xué)活動，很少有學(xué)生的參與，這樣就限制了學(xué)生思維的積極性，使知識傳授和能力培養(yǎng)相互脫節(jié)。而提高生物科學(xué)素養(yǎng)，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)自主、合作、探究學(xué)習(xí)和注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系是高中生物課程改革的基本理念。所以我根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)課的要求，在教學(xué)中采用“假說演繹法”開展孟德爾遺傳定律的教學(xué)，在對生物性狀遺傳的探索過程中設(shè)置一系列環(huán)環(huán)相扣的問題，讓學(xué)生主動參與問題的分析，在分析和解決問題的過程中建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)，同時也體驗了孟德爾的科

2、學(xué)研究方法，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，從知識的被動接受者變成研究者、探索者，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時培養(yǎng)他們的思維能力、分析能力，并同時對學(xué)生進行了科學(xué)方法教育。二、教材分析本節(jié)內(nèi)容，由“一對相對性狀的雜交實驗”，“對分離現(xiàn)象的解釋”，“性狀分離比的模擬實驗”，“對分離現(xiàn)象的解釋的驗證”和總結(jié)“分離定律”五部分內(nèi)容構(gòu)成。本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子的實驗過程為主線，突出科學(xué)史和科學(xué)研究方法的教育。教材中以問題為線索，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法，達(dá)到闡明分離定律，最終能夠運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象的教學(xué)目標(biāo)。教材用科學(xué)方法教育統(tǒng)領(lǐng)了教學(xué)全過程，學(xué)生在分析實驗的過程中，體驗“假說

3、演繹法”這一科學(xué)研究的過程，體驗孟德爾敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新、勇于實踐以及嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。本節(jié)可分為2課時進行教學(xué)。必修2這一模塊是以人類對基因的本質(zhì)、功能及其現(xiàn)代應(yīng)用的研究歷程為主線展開的，而本節(jié)課是拉開這一歷程的序幕，認(rèn)識到基因（遺傳因子）的存在，才能使人類進一步去探究基因的位置、實質(zhì)和功能等一系列的問題，這樣的編排向?qū)W生真實展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的歷程。孟德爾的雜交實驗很好的體現(xiàn)了“假說演繹法”這一科學(xué)研究方法的過程，而這一科學(xué)方法正是模塊2科學(xué)方法教育的側(cè)重點。所以這節(jié)課在模塊2的作用和地位是非常重要的?？紤]到讓學(xué)生更好理解、接受孟德爾“對分離現(xiàn)象的解釋”及“分離定律”的內(nèi)容，在

4、學(xué)習(xí)本章之前先學(xué)習(xí)了第2章第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用三、學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了“基因控制生物性狀”和“基因的顯性和隱性”等知識，初步了解了基因與生物個體性狀的關(guān)系、控制相對性狀的成對基因之間的關(guān)系以及為什么具有相對性狀差異的雙親，后代會有復(fù)雜的表現(xiàn)等問題，對本節(jié)課的學(xué)習(xí)有一定的幫助。但高中這部分的教學(xué)對學(xué)生的生物素養(yǎng)要求較高，學(xué)生在學(xué)習(xí)“對分離現(xiàn)象的解釋”中對于孟德爾提出的四點假說的理解和領(lǐng)悟有一定的難度，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從分析雜交實驗的過程中嘗試自己提出幾點假說，并通過親自動手做“性狀分離比模擬實驗”來體驗孟德爾假說。在演繹推理假說的正確性過程中，教師也不能主觀臆斷的直接告訴學(xué)生孟德爾的

5、測交實驗，而沒有進行必要的分析為什么要這樣做。課堂中教師可以給學(xué)生提供一些實驗的方案，讓學(xué)生分析討論確定檢驗假說的合適的實驗方案，這樣學(xué)生才能真正理解測交的目的，最終能夠靈活運用。四、教學(xué)目標(biāo)1知識目標(biāo)（1）理解孟德爾一對相對性狀的雜交實驗及其解釋和驗證。（理解）（2）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。（理解）（3）闡明分離定律并能運用分離定律解釋和預(yù)測一些遺傳現(xiàn)象，并嘗試雜交實驗的設(shè)計。（理解）2能力目標(biāo)（1）通過學(xué)習(xí)孟德爾一對相對性狀的雜交實驗過程，體驗科學(xué)研究的一般過程。（2）通過課前的調(diào)查實驗和課堂模擬實驗培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察、分析、整理歸納能力，學(xué)會科學(xué)

6、的思維方法。3情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)（1）通過科學(xué)家的事跡，對學(xué)生進行熱愛科學(xué)、獻身科學(xué)的教育。（2）體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維，逐漸養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐，以及嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。五、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。（3）運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。2教學(xué)難點（1）對分離現(xiàn)象的解釋。（2）假說演繹法。六、教學(xué)策略與手段為提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，在整個教學(xué)過程中始終遵循以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則。課前通過完成小組任務(wù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了動手能力；課堂中首先以孟德爾的生平事

7、跡引導(dǎo)學(xué)生參與到孟德爾的遺傳實驗中去，結(jié)合教材提出環(huán)環(huán)相扣的問題，采用“問題漸進探究”的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象展開思考和討論，嘗試自己設(shè)計實驗、自己提出假說，并演繹推理實驗驗證假說的正確性，在體驗科學(xué)研究方法的同時也成功分析了孟德爾的科學(xué)研究方法（假說演繹法）。如何充分理解和領(lǐng)悟?qū)Ψ蛛x現(xiàn)象的解釋中孟德爾所提出的四點假說，教學(xué)中采取了將模擬實驗和雜交實驗有機結(jié)合的方式，從而突破教學(xué)的難點。通過學(xué)生對雜交實驗的分析和討論以及實驗小組的課外實驗匯報，使學(xué)生確立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。教學(xué)的過程中適時地進行技能訓(xùn)練和課堂練習(xí)，加強了學(xué)生對概念的理解，同時結(jié)合生活和生產(chǎn)中的生物遺傳實例

8、，訓(xùn)練學(xué)生運用分離定律解決問題的能力。最終實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。七、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備提前一個星期布置學(xué)生完成查閱資料、問卷調(diào)查及相關(guān)實驗任務(wù)。將學(xué)生按要求進行分組，每8人一組并指定一個為組長。具體任務(wù)及要求：（1）帶著教師提出的問題（孟德爾的生平；孟德爾雜交實驗所選材料與實驗的成功是否有關(guān)；在孟德爾之前也有許多人做過雜交實驗，為什么他們沒有揭示出遺傳規(guī)律）通過書籍和網(wǎng)絡(luò)等渠道查閱收集相關(guān)資料。要求做一簡單的匯報資料。（2）研究菊花的紅花和黃花這一對相對性狀。咨詢學(xué)校前面的花圃的師傅，了解這兩種顏色的菊花雜交的子代花色情況。（3） 對全年級同學(xué)及其父母的眼瞼性狀遺傳做問卷調(diào)查。對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處

9、理，并列成表格。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備（1） 對資料查閱小組提出問題，讓他們的查閱有針對性；指導(dǎo)和協(xié)助問卷調(diào)查小組的問卷設(shè)計、收集和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理；（2） 制作本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)課件。3教學(xué)環(huán)境的設(shè)計與布置多媒體課室八、教學(xué)過程附：教學(xué)流程圖第一課時：（一）、創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)疑引入展示問卷調(diào)查小組的結(jié)果。提問：雙親均是雙眼皮，為什么后代會出現(xiàn)單眼皮？當(dāng)雙親均是單眼皮時，為什么后代只有單眼皮，而沒有出現(xiàn)雙眼皮？生物性狀的遺傳有沒有規(guī)律呢？學(xué)生討論（略），分組回答。眼瞼性狀是學(xué)生非常熟悉和感興趣的話題，討論這一性狀的遺傳既激發(fā)學(xué)生的濃厚的學(xué)習(xí)興趣又能自然地引入新課。教師對討論結(jié)果不做過多的評價，只是引導(dǎo)學(xué)生能

10、認(rèn)真思索、，積極探討，投入學(xué)習(xí)狀態(tài)即可。（二）走近孟德爾請幾組同學(xué)對課前收集的有關(guān)孟德爾的生平事跡做簡要的介紹，讓學(xué)生走近“遺傳學(xué)之父”這一科學(xué)偉人。教師適時的補充，最后做以總結(jié)，強調(diào)孟德爾刻苦鉆研和堅持不懈的科學(xué)研究精神?！懊系聽柕纳绞论E的介紹”具有很強的故事性，學(xué)生容易接受，學(xué)生會對孟德爾會產(chǎn)生欽佩和感動。通過這一過程能較好的對學(xué)生進行科學(xué)精神教育。（三）孟德爾雜交實驗材料選擇的成功原因1 豌豆的花教師出示豌豆花的結(jié)構(gòu)圖，請資料查閱小組學(xué)生描述豌豆花的特點解釋豌豆在自然界中是純種的原因。此時教師介紹兩性花、單性花、自花傳粉、異花傳粉、性狀和相對性狀等相關(guān)概念。并引導(dǎo)學(xué)生分析人工異花傳粉時

11、要注意哪些事項（母本適時去雄，授于父本的花粉后還要套袋）。2豌豆的七對相對性狀教師講述豌豆具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的七對性狀。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。并通過相關(guān)習(xí)題訓(xùn)練使學(xué)生構(gòu)建相對性狀的概念。這一部分以教師的講授為主，為學(xué)生闡明“一對相對性狀的雜交實驗”做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。（四）豌豆一對相對性狀的雜交實驗和對分離現(xiàn)象的解釋分步驟展示高莖豌豆和矮莖豌豆的雜交實驗過程，步步設(shè)置相關(guān)問題，引導(dǎo)學(xué)生討論分析實驗現(xiàn)象并參與實驗的設(shè)計。具體如下：師豌豆在自然界中是純種，若不進行人為異花傳粉對它的遺傳研究沒有任何意義。所以孟德爾用高莖豌豆做母本，矮莖

12、豌豆做父本進行雜交。雜交后代Fi（子一代）的莖高度的性狀可能是什么呢？學(xué)生討論兩種觀點：不高不矮，介于親本之間的性狀；高莖的和矮莖的都有。絕大多數(shù)支持“F1表現(xiàn)出介于兩個親本高度之間的性狀”這一觀點。師提出當(dāng)時科學(xué)界普遍認(rèn)同的“融合遺傳”觀點。以紅藍(lán)墨水混合為例說明。那么是否會出現(xiàn)大家所預(yù)料的結(jié)果呢？出示雜交結(jié)果：F1全部都是高莖豌豆！看來并沒有相互融合！為什么子一代都是高莖而沒有矮莖呢？學(xué)生討論可能是母本是高莖的原因，母本的信息干擾了父本的信息，所以子一代只表現(xiàn)出母本的性狀。師是這樣嗎？怎么去證實呢？生母本和父本換一下進行雜交。師將矮莖豌豆做母本，高莖豌豆做父本進行雜交，但是F1仍然統(tǒng)統(tǒng)是高

13、莖豌豆?？磥砗驼l做母本誰做父本無關(guān)。介紹正交與反交的概念。那么親本矮莖的遺傳物質(zhì)又沒有傳給子一代，也就是說子一代中有沒有控制矮的遺傳物質(zhì)呢？生矮莖的遺傳物質(zhì)應(yīng)該傳下來了。師既然傳下來了！為什么子一代全是高莖？生高和矮的遺傳物質(zhì)都傳下來了！當(dāng)兩者遇到一起時高的作用強一些，表現(xiàn)出來了！師如何證實Fi中有矮的遺傳物質(zhì)呢？學(xué)生討論兩種方案：用Fi和矮莖豌豆雜交，看后代是否出現(xiàn)矮莖豌豆讓F1之間雜交，看后代是否出現(xiàn)矮莖豌豆師生互動，共同討論方案后代若出現(xiàn)矮莖豌豆，可能是矮的親本傳下來的！要證實Fi中是否有矮的遺傳物質(zhì)就因該只用Fi作實驗！師展示孟德爾的Fi自交實驗和結(jié)果。子二代F2出現(xiàn)了矮莖！師生互動共

14、同建構(gòu)隱性性狀、顯性性狀和性狀分離等概念。師孟德爾不僅研究F2的性狀還對不同性狀的數(shù)量進行統(tǒng)計。子二代出現(xiàn)了3:i性狀分離比是偶然的嗎？怎么得知是個別現(xiàn)象還是普遍的現(xiàn)象？實驗個體的數(shù)量有什么要求？生把其他六對性狀做相同實驗！師展示結(jié)果實驗！那么是什么導(dǎo)致遺傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離呢？提出孟德爾的假說之一：生物的性狀是由遺傳因子（后來叫做基因）決定的。圍繞以下問題思考討論：遺傳因子有什么特點？遺傳因子是如何傳遞的？提示：結(jié)合減數(shù)分裂和受精作用的過程來理解。學(xué)生討論，嘗試提出假說因為親本正交與反交的結(jié)果都是高莖，F(xiàn)i自交后代出現(xiàn)了矮莖，所以遺傳因子是獨立的，既不會相互融合，也不會在傳遞中

15、消失；F2有高有矮，高和矮的遺傳因子都來自Fi,不是無中生有，所以遺傳因子在體細(xì)胞中應(yīng)該成對存在；Fi中的高矮遺傳因子來自雙親，應(yīng)該一個來自父本，一個來自母本，即遺傳因子在傳遞時親代只把一半遺傳因子交給子代（減數(shù)分裂）。師生互動共同構(gòu)建顯性遺傳因子DX隱性遺傳因子d,書寫親本和子一代的遺傳因子組成。教師指出“顆粒遺傳”和配子。共同提出假說：配子中的遺傳因子是成單的。師根據(jù)以上假說，將雜交實驗以圖解形式表示出來，看F2會出現(xiàn)什么結(jié)果？師生互動學(xué)生邊解說，教師邊將遺傳圖解寫在黑板上。書寫的過程中師生討論共同提出假說：產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子彼此分離；雌雄配子的結(jié)合是隨機的。師總結(jié)孟德爾對分離現(xiàn)象

16、的解釋所做出的四點假說要點（電腦附板）一對相對性狀的雜交實驗的過程介紹并沒有采用簡單講授方式，而是用設(shè)置問題串的方式引導(dǎo)學(xué)生對每一步的實驗現(xiàn)象解釋，以及下一步該如何做才能驗證自己的觀點。這一部分的學(xué)習(xí)充分地發(fā)揮了學(xué)生的想象力，在教師的引導(dǎo)下設(shè)計出自己的研究方案，讓孟德爾的實驗過程得以再現(xiàn)！最終在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生圍繞“遺傳因子”展開討論，嘗試自己提出假說。在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生不僅加深對知識的理解還培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和科學(xué)的思維方法。（五）總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容由學(xué)生討論歸納，并派代表上臺做總結(jié)。老師做補充。（六）課后思考孟德爾假說與“融合遺傳”觀點的本質(zhì)區(qū)別是什么？在人們還沒有認(rèn)識到配子的形成和受精過程

17、中染色體的行為變化時，你如何認(rèn)識孟德爾假說的深刻意義？遺傳因子分離、配子隨機組合真能出現(xiàn)3：1的結(jié)果嗎？第二課時（一）性狀分離比模擬實驗師孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋所做出的四點假說要點。遺傳因子分離、配子隨機組合真的能出現(xiàn)3:1的結(jié)果嗎？出示性狀分離模擬實驗材料和用具，簡單演示實驗過程。思考以下問題：兩個布袋代表什么？布袋中的黑白棋子代表什么？為什么每個布袋里的黑白棋子各是10個？分別從兩個布袋內(nèi)抓取一個棋子組合在一起的含義是什么？將抓取過的棋子放回原來的布袋中搖勻，按步驟重復(fù)50100次的含義是什么？學(xué)生討論（略）學(xué)生活動8人一組按要求做性狀分離模擬實驗，因時間有限，每組重復(fù)做10次。并統(tǒng)計數(shù)據(jù)

18、。（考慮到條件因素，也可派學(xué)生代表上講臺演示）師巡回檢查、指導(dǎo)學(xué)生做實驗。師生互動6組分別匯報數(shù)據(jù)，教師將數(shù)據(jù)統(tǒng)計在列表內(nèi)。并讓學(xué)生將每組的實驗結(jié)果和全班總的實驗結(jié)果做比較，有什么發(fā)現(xiàn)？學(xué)生討論（略）將模擬實驗和遺傳實驗相結(jié)合，在明確實驗意義和目的的前提下，讓學(xué)生親自動手體驗假說，從而加深對分離現(xiàn)象的理解，為掌握分離定律的實質(zhì)打下基礎(chǔ)。同時讓學(xué)生了解模擬實驗是進行科學(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，體驗了用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法分析實驗結(jié)果的必要性。（二）對分離現(xiàn)象解釋的驗證師孟德爾假說合理地解釋了豌豆一對相對性狀雜交實驗。但是作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該

19、能預(yù)測另一些實驗結(jié)果孟德爾是如何實現(xiàn)這一目的的呢？師孟德爾的測交實驗，給出測交的概念，指導(dǎo)學(xué)生通過繪制遺傳圖解，預(yù)測測交實驗的結(jié)果。巡視檢查學(xué)生習(xí)作的情況。師通過幻燈片展示規(guī)范的測交遺傳圖解，對學(xué)生的錯誤給予及時糾正。師根據(jù)孟德爾分離現(xiàn)象的解釋得到的分離比是多少？師生互動共同預(yù)測的實驗結(jié)果：后代高莖：矮莖=1:1師（展示孟德爾的測交實驗結(jié)果）理論與實際是相符的。說明F1是雜合子。孟德爾的假說是正確的。進一步理解什么是測交，及測交的作用：可以預(yù)測未知基因型的顯性表現(xiàn)型個體的基因型。孟德爾的假說是超越自己時代的一種非凡的設(shè)想。（三）歸納分離定律。師簡單回顧孟德爾揭示分離定律的過程（觀察實驗、發(fā)現(xiàn)問

20、分析問題、f提出假說設(shè)計公、驗證假說歸納綜合、總結(jié)規(guī)律），提出“假說一演繹法”。【課堂訓(xùn)練】略在對分離現(xiàn)象解釋的驗證的問題上并非主觀臆斷地直接告訴學(xué)生孟德爾做了測交實驗，而是在教師的引導(dǎo)下學(xué)生主動分析思考，演繹推理出測交實驗方案。學(xué)生在感到成功喜悅的同時也真正理解了測交的意義，這樣才能靈活地解決生產(chǎn)中的一些實際問題。同時培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理能力和思維的想像能力，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。在這一部分的學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生再次體驗到孟德爾實驗方法的創(chuàng)新之處，同時領(lǐng)悟了“假說一演繹法”這一科學(xué)的研究方法。最后進行相關(guān)的訓(xùn)練，鞏固基本知識并培養(yǎng)知識運用能力。九、板書設(shè)計第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第一

21、課時：一、一對相對性狀的雜交實驗1、實驗過程2、實驗結(jié)果：子一代（Fi）表現(xiàn)為高莖（顯性性狀）。子二代（F2）出現(xiàn)性狀分離，高莖：矮莖=3:1二、對分離現(xiàn)象的解釋（孟德爾四點假說要點電腦附板）第二課時：一、性狀分離比的模擬實驗二、對分離現(xiàn)象解釋的驗證三、分離定律十、作業(yè)設(shè)計一、判斷題1、兔的白毛和黑毛，綿羊的長毛和細(xì)毛都是相對性狀。（）2、隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀。（）3、 純合子的自交后代中不會發(fā)生性狀分離，雜合子的自交后代中不會出現(xiàn)純合子。（）二、選擇題1 .鼠的毛皮黑色（MD對褐色（項為顯性，兩只雜合黑鼠生出純種小黑鼠的可能性是（）A1/2B1/3C1/4D100%2一對雜合黑豚鼠產(chǎn)仔