孟德尔的豌豆杂交实验（一）教学设计与反思 2.doc

基本信息课题人教版高中生物必修2遗传与进化第一章第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）作者及工作单位徐玲玲 金溪一中教材分析 本节内容，由“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“性状分离比的模拟实验”，“对分离现象的解释的验证”和总结“分离定律”五部分内容构成。本节的教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育。教材中以问题为线索，引导学生思考、分析孟德尔遗传实验的科学方法，达到阐明分离定律，最终能够运用分离定律解释一些遗传现象的教学目标。教材用科学方法教育统领了教学全过程，学生在分析实验的过程中，体验“假说演绎法”这一科学研究的过程，体验孟德尔敢于质疑、敢于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神。学情分析1 由于学生已经学习了必修1，已经掌握了有丝分裂，有性生殖等相关知识，并且已经学习了减数分裂为孟德尔的遗传定律的奠定了基础。 2高二学生已经具有了一定的认知能力，观察分析能力，抽象思维能力，及一定的自主学习能力，但对于细胞中微观世界的物质变化缺乏感性认识，仍难以理解，较难抓住本质。3大部分学生表现为基本知识，基本技能能“学会”但“会学”的同学不多，主要原因是学生在逻辑推理和整体把握两个方面存在障碍，对问题探讨停留于表象认识，难于抓住事物的本质。 教学目标 （一）知识方面1、 分析孟德尔遗传实验的科学方法。2、 阐明基因的分离定律。 3、 理解基因型、表现型和等位基因的关系。4、 初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传定律的形式和方法。5、 应用基因分离定律解释一些简单的遗传现象。（二）能力方面1、 了解假说演绎法研究的一般流程：“实验现象假说演绎实验验证得出理论”2、 尝试进行杂交实验的设计3、 运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象（三）情感态度价值观方面 认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨求实的科学态度和科学精神 教学重点和难点（一）教学重点：1、 对分离现象的解释，阐明分离定律。2、以孟德尔遗传定律为素材进行科学方法教育。3、运用分离定律解释一些遗传现象。（二）教学难点：1、 对分离现象的解释2、假说演绎法 教学过程教学环节 教师活动预设学生行为设计意图第1课时章引言。 “种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙，凤生凤，老鼠生仔会打洞”这体现了一种什么现象？大家请看本章引言，有何感想？学生答：遗传现象。 联系日常生活激发生兴趣。第一节孟德尔的豌豆杂交试验（一）的引言 引入以“问题探讨”引入。提示1.粉色。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的中介性状，即红色和白色的混合色粉色。2.此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的生物遗传现象，学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传观点是否正确。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控制生物性状的现象（如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教师对此可以不做过多的解释。只要引导学生能认真思索，积极探讨，投入学习状态即可。学生阅读“问题探讨”，思考讨论回答。 激发学生的探究欲望和学习兴趣。 孟德尔的初步介绍 提问：在140多年前孟德尔通过杂交实验揭示了生物遗传的基本规律。孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘？组织学生交流对孟德尔的初步了解。讲述：结合学生的汇报，主要对孟德尔做以下简介。孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识。在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验。当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点，提出了颗粒遗传的思想等。根据自己已有的知识，交流对孟德尔的初步认识。 初步了解孟德尔在遗传实验研究中方法的创新、思维方式的创新、敢于冲破原有观念的精神。豌豆做遗传实验容易成功的原因 提问：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？讲述：结合挂图、课件和学生的回答，讲述豌豆的结构特点：豌豆自花传粉（且闭花受粉），结果是：自花传粉（自交），产生纯种；豌豆花大，易于进行人工杂交；即去雄套袋（防止其他花粉的干扰）授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种；具有稳定遗传的、易于区分的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行数据统计。讲述：结合上述内容，引导学生给出性状、相对性状、自交、杂交、正交和反交等概念。学生带着问题阅读、思考讨论、回答。 培养学生阅读收集信息的能力 一、一对相对性状的实验 孟德尔一对相对性状的杂交实验时怎样设计的？讲述利用综合媒体让学生边思考边讲解。 纯种高茎豌豆 纯种矮茎豌豆（或 ） （ 或 ）F1: 高茎豌豆（自交）F2: 高茎豌豆 ：矮茎豌豆787 ： 2773 ： 1给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。F2中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？讲解:孟德尔8年一共做了很多种性状，其中非常有成就的是7对相对性状，（课件展示他做的豌豆杂交实验的结果）发现显性和隐性不是偶然的，它带有相当的必然性，另外它还带有普遍性，而且F2代还带有特的比例，大致都在3：1左右。 结合图解，分析总结，得出答案。 学生看表11，得出结论师生共同解决问题，为学生阐明“一对相对性状的遗传实验”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。 二、对分离现象的解释为什么会出现这种现象呢？结合一对相对性状的遗传图解，引导学生分析：孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的？为什么子二代会出现性状分离，且分离比为31？教师结合图15讲解孟德尔的解释 亲本DD ddF1 配子D dF1Dd x DdF2 配子D d D dF2: DD Dd Dd ddDD : Dd : dd1 : 2 : 1引出纯合子和杂合子的概念假如雌雄配子的结合不是随机组合的能出现F231的结果吗？提示因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现31的性状分离比。学生阅读思考讨论回答：略 不能培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。使学生理解孟德尔的科学研究方法和解释 第2课时实验针对上节课提出的问题组织学生交流自己的见解。设疑：孟德尔在不知道遗传因子是什么的情况下，用抽象的遗传因子来分析杂交实验结果。提出了遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个出现的假说，是超越自己时代的一种非凡的设想。生物体在进行有性生殖时，遗传因子分离，配子随机组合真能出现31的性状分离现象吗？让我们通过模拟实验来体验孟德尔的假说。指导学生阅读实验的目的要求，明确相关的问题。在学生阅读的基础上，帮助学生明确实验要求。1.两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？1.两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。2.为什么每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个？2.每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个，确保雌、雄配子数目相等。3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是：模拟雌、雄配子的随机结合。4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次的含义是什么？4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次，是为了确保观察样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。准备实验材料用具。巡回检查、指导学生做实验。组织学生汇报，统计全班的实验结果，引导学生将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，比较的结果说明了什么？思考：为什么全班的实验结果与预期的结果更接近？如果孟德尔在研究遗传实验时，只统计10株豌豆杂交结果，他还能正确解释性状分离现象吗？与每个小组的实验结果相比，全班实验的总结果更接近预期的结果，即彩球组合类型数量比DDDddd=121，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为31。因为实验个体数量越大，越接近统计规律。如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。 依据自己已有的知识，讲述自己的看法。 学生阅读性状分离比的模拟实验，思考左边问题。 4人一组，进行实验记录，统计结果。各小组汇报实验结果。 激发探究心理，明确模拟实验的目的。理解遗传因子分离与配子随机组合的意义。理解模拟实验是进行科学研究的一种方法。培养学生的实验记录能力、合作能力。体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。三、对分离现象的解释的验证设疑：孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验。但是作为一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另一些实验结果。孟德尔是如何实现这一目的的呢？讲述：孟德尔的测交实验，给出测交概念，指导学生通过绘制遗传图解，预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。通过课件或板图，展示规范的测交遗传图解，对学生出现的错误给予及时的纠正。 杂交一代隐性纯合子高茎矮茎测交配子Dd dd D dd测交后代Dd dd高茎 矮茎1 ： 1遗传图解2 一对相对性状测交实验图解展示孟德尔的测交实验结果，即用子一代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）测交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，两种性状之比接近11。设疑：引导学生分析：实验结果与预测结果是否相同，这一结果说明了什么？孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什么？介绍假说演绎法。绘制遗传图解，进一步掌握绘制遗传图解的方法，理解测交实验的过程，预测实验结果。 使学生在习作中巩固绘制遗传图解的基本方法 体验孟德尔实验方法的创新之处。四、分离定律依据一对相对性状的遗传实验，引导学生归纳分离定律。在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 学生归纳培养学生的归纳能力技能训练提示将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。 阅读思考讨论回答。拓展思维板书设计第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）第一课时：一、一对相对性状的杂交实验1、实验过程2、实验结果：子一代（F1）表现为高茎（显性性状）。子二代（F2）出现性状分离，高茎:矮茎=3:1二、对分离现象的解释（挂图展示）第二课时：一、性状分离比的模拟实验二、对分离现象解释的验证三、分离定律学生学习活动评价设计 综合学习学生活动评价表（生评）评价对象_总成绩_ 评价主体：学生（自评、互评） 评价指标体系评 价 标 准一级指标二级指标项优（）良（）中（）较差（）单项成绩累计成绩一、活动行为评价1、参与活动态度积极热情主动积极热情但欠主动态度一般较差2、活动计划制定情况计划周密详细步骤有条理计划周密步骤简单计划较简单计划制定较差3、活动记录情况记录完整规范记录完整但欠规范有记录完整性一般记录较差4、协作意识与完成任务情况协作意识强任务完成好协作意识较强任务完成较好协作意识与完成任务一般协作意识完成任务较差 二、学习技能性评价1、媒体的应用进步很大（三种媒体）进步较大（两种媒体）进步不大没进步2、获取信息的方法（指采摄、记写、检索）熟练规范进步大较熟练有进步能够掌握进步不大有待努力3、学习档案建立（文件夹）独立完成，完整规范他人指导完成，较完整他人帮助完成，有待完善他人帮助未完成，三、认知水平评价1、对学习主题的认识能清晰的阐述学习主题能阐述学习主题认识较清晰对学习主题认识一般对学习主题认识欠佳2、信息收集收集的信息与主题密切相关并有来源标识收集的信息与主题有一定关系有来源标识收集的信息与主题有一定关系没有来源标识信息与主题关系不密切没标识3、信息获取（活动）过程的陈述能用条理清晰优美的文字和流利语言阐述过程过程表述文字条理清晰语言欠佳过程表述文字条理一般要迎头赶上4、对学习活动结果的认识能及时将收集的素材用清晰流畅语言整理成紧扣主题的文字或写出调查报告（总结）。（同左）但语言文字不够清晰流畅（同左）但扣主题不紧文字表述较简单四、创新能力评价1、对事物的认识对事物的性质、规律及该事物与他事物内在联系达到较深刻的理解（同左）理解较浅（同左）理解模糊未理解2、对素材处理的创造性能创造性地重新组合、集成或分析比较素材，写出有原创性的感悟文章能重新组合、集成或分析比较素材，写出有一定观点和认识的感悟文章感悟文章没有自己的见解有待努力未理解3、知识迁移的创造性学习活动中能发现新的主题，能阐明自己的观点，有完整的设计方案学习活动中能发现新的主题，能阐明自己的观点，没有设计方案学习活动中能发现新的主题，未阐明自己的观点，方案无未发现新主题4、网络伙伴支持率网上评价回复率高网上评价回复率