人教版高中生物必修2示范教案1尔的豌豆杂交实验一第课时

1、第1章遗传因子的发现 章节本章是遗传与进化（必修）的开篇，集中描述了孟德尔对生物性状遗传的规律的研究。遗传因子是如何发现的？这是在 140 多年前奥地利学者孟德尔，从水平出发，利用植物杂交实验的方法，展开对生物性状的研究来揭示遗传规律的。由于孟德尔在植物杂交实验过程中发现了遗传因子和揭示了遗传因子遗传的两个规律，使遗传学诞生了。因而孟德尔成为名垂青史的遗传学的奠基者!孟德尔于 1866 年的植物杂交实验中，揭示了核遗传的两个基本定律，即分离定律和自由组合定律。本章内容以上两个定律分两节进行描述。即第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验（一），第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二）。第 1 节孟德尔的豌豆

2、杂交实验（一）。本节内容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。其顺序即是：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）。这就是本节内容的内在逻辑结构，这也符合学生的认识规律。在教学内容上也便于学生沿着孟德尔的探索过程进行思考和从实际中领悟孟德尔的科学方法。本节有一些新特色：1.对实验过程以问题的形式，层层深入地程中建构知识结构。这是极其重要的特色！问题和分析问题，在分析和解决问题的过2.对杂交实验的解释和对遗传规律的总结，没有作跨的说明,完全是按照孟德尔的推理得出的。这

3、是过去人教版的高中生物的内容中所没有的。3.在讲述孟德尔的探究方法的基础上，不失时机地提出要求,让学生主动参与问题的分析。第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二），由以下的内容要点：“两对相对性状的杂交实验”，“对自由组合现象的解释”“对现象解释的验证”“自由组合定律”“孟德尔实验方法的启示”和“孟德尔遗传规律的再发现”等。本节在内容安排上与第 1 节有共同的特点，即按照孟德尔的实验过程，由现象到本质， 层层深入地展开讨论。“一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？”这一问句起到了承上启下的作用。同时说明，分离定律是研究单因子的，而自由组合定律是研究多因子的。单因子的研究是多因子研究的基础。

4、本章内容与本册书其他章内容有着密切的。本章内容集中描述了孟德尔发现遗传因子的实验过程。而对实验现象的解释只是一种推测，根据推测总结遗传规律。而其他章的内容是第一章的内容层层展开的。如：第 2 章和的关系，回答了遗传因子是什么和遗传规律的细胞学基础的问题；第 3 章的本质描述了遗传因子的本质是什么；第 4 章的表达描述了遗传因子（）是如何行使功能的；第 5 章突变及其他变异描述了遗传因子（）在传递过程中是怎样变化的；第 6 章从杂交育种到工程描述了人类如何利用生物的遗传因子（）；第 7 章现物进化理论，则描述了生物进化过程中遗传因子（）频率是如何变化的。总之，整册书是按照遗传学发展的历程来编写的

5、。抓住了这条主线，就可以找出各章之间的有机,教学中就能达到左右逢源了。本章的知识结构如下：本章教学价值：1.知识方面（1） 学习孟德尔科学实验的方法。（2） 认知分离定律的内容和实质。（3） 认知自由组合定律的内容和实质。2.能力方面（1） 学习运用数学统计方法和遗传学原理解释或（2） 尝试进行杂交实验的设计。3.情感态度与价值观方面一些遗传现象。认同孟德尔敢于质疑、勇于实践、勇于创新以及严谨求实的科学态度和科学精神。本章教学安排：第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验（一）：2 课时第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二）：2 课时第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验（一） 从容说课本节内容包括以下四个方面：

6、1. 一对相对性状的遗传实验，即孟德尔的单因子遗传实验过程及实验结果。2. F2 为什么出现 31 的性状分离比呢？孟德尔提出假说对分离现象进行解释。3. 对分离现象解释正确吗？孟德尔设计了巧妙的对分离现象解释的实验测交实验进行验证。同时安排了“性状分离比的模拟实验”，使学生能更好地来体会孟德尔的假说。4.分离定律。这是对孟德尔一对相对性状杂交实验的结果及其解释进行分析而得出的结论。本节内容有何内在呢？伊始，通过“问题探讨”栏目,既让学生了解“融合遗传”的内涵，为理解孟德尔的“颗粒遗传”埋下伏笔。同时也激发了学生的求知欲望。在介绍实验前首先介绍了孟德尔及孟德尔所选用的豌豆适于作为实验材料的生物

7、学特征。这为讲述孟德尔的豌豆杂交实验，并获得作了必要的铺垫。本节教学内容逻辑结构严密,层层深入地展开。其依次展开的顺序是：孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）孟德尔对实验现象的解释（提出假说）对分离现象解释的验证（验证假设）总结出分离定律。这种内容的内在逻辑性与学生的认识规律是相一致的。的主导思想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。本对原有新的，具体表现在：对杂交实验的解释和对遗传规律的总结完全是根据孟德尔的推理得出的；对实验过程采用问题的形式，层层深入地问题和解决问题，在分析和解决问题的过程中构建知识结构；为了加深学生对遗传因子的分离和配子的

8、随机结合与性状之间关系的理离比的模拟”。验孟德尔的假材穿插了模拟实验“性状分本节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的过程，层层深入地展开的。因而内在的逻辑性很强。这就是本节内容的思路脉络。执教者能否把握本节的这一结构特点,是在教学中能否左右逢源、得心应手的关键。本节在教学方法上要力求做到精心设计师生间的互动，特别是对难点分离现象的解释和性状分离的模拟实验的设计上。在师生互动过程中 三维目标1.知识与技能（1） 认知孟德尔一对相对性状的遗传实验。（2） 认知孟德尔分离定律的内容和实质。难点。（3） 理解自交、杂交、测交、正交、反交、性状、相对性状、显性性状、隐性

9、性状、性状分离、纯合子、杂合子和分离定律等概念。（4） 运用分离定律解释一些遗传现象。2.过程与方法（1）探究：性状分离比的模拟实验。（2）相互交流：对分离现象的解释，体会孟德尔对杂交实验分离现象解释的假说。（3）学习：通过互联网、馆、新华书店等多种,收集遗传学之父孟德尔的个人资料等。3.情感态度与价值观（1） 体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新，以及严谨求实的科学态度和科学精神。（2） 尝试进行杂交实验的设计。 教学重点1. 一对相对性状的遗传实验。2. 对分离现象的解释。3. 对分离现象解释的验证。4. 分离定律的内容和实质。 教学难点1. 对分离现象的解释。2. 对分离定律

10、的理解。 教具准备1. 实验材料和用具。2. 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件。 课时安排本节内容需安排两个课时进行教学： 第 1 课时 一对相对性状的遗传实验对分离现象的解释第 2 课时 性状分离比的模拟实验对分离现象解释的验证分离定律第 1 课时 教学过程课前准备1. 学生查找孟德尔的生平资料。2. 一对相对性状的杂交实验遗传图。3. 认知豌豆适于杂交实验的生物学特征。情境创设课室（或多课室）屏幕显示：问题探讨师生互动以上问题的呈现激发了学生的求知欲望。很快把学生引入新课，进入学习状态。屏幕显示课题：第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）同学们，遗传是生物界普遍的现象，但其中的奥秘却隐藏至深

11、啊！让我们从 140 多年前孟德尔的植物杂交实验开始，看看科学家们是如何探索其奥秘的！1.孟德尔的生平简介师：请同学们把课前收集到的孟德尔的生平资料互相交流一下。哪位同学能理的孟德尔的生平资料在课堂上与大家共享呢？收集整生：孟德尔于 1822 年 7 月 22 日,出生于奥地利一个贫寒的农民家庭。从小爱劳动，念中学时就对自然科学发生了。21 岁做了修道士，以后,当过中等学校的教员，在此期间，业余时间进行科学实验。他对天文、气象、园艺和养蜂等都进行过研究，其中杂交实验，潜心研究了 8 年，而豌豆的杂交实验是非常的。他对科学研究工作严肃认真，在自己的通信中说过，“从春到秋，天天都要全神贯注、翼翼地

12、监视着实验”。他通过观察对比、统计分析，从大量的数据中揭示了两个遗传规律,成为遗传学的奠基人！ 师：同学们,这位同学对孟德尔的生平描述得怎么样？生：很不错。使我们从他的介绍中感受到了遗传学的奠基者孟德尔进行科学实验时所表现出的科学精神和科学态度。2.豌豆适于杂交实验的生物学特征师：为什么用豌豆作遗传实验材料容易取得？生：豌豆是闭花自花授粉的植物,自然状态下是纯种。用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析；同时，豌豆还有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析；豌豆的花大,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。孟德尔经过观察,在 34 个豌豆品种中选择了七对相对性状。如茎的高度：高茎

13、和矮茎这是一对性状。相对性状是指：同一种生物同一性状的不同表现类型。他首先是对每对相对性状的遗传各自进行研究的。人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。这种观点也称做融合遗传。讨论：1. 按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹会是什么颜色？2. 你同意上述观点吗？说说你的理由。3.一对相对性状的遗传实验孟德尔是如何进行豌豆的杂交实验的呢？下面我们一起来看看孟德尔的一对相对性状的遗传实验。大家先以下问题各自看书（P36）,进行学习，然后同桌之间进行讨论，交流学习的信息。（1） 注意弄清以下几组概念的含义：亲本、母本、父本；杂交、自

14、交、正交、反交、测交；性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离。（2） 在杂交实验中孟德尔选择的是什么样的亲本？他是如何设计杂交类型的？（3） 孟德尔在一对相对性状的遗传实验中观察到了哪些实验现象？（4） 你能用图解表示出孟德尔一对相对性状杂交实验的过程吗？ 思考题参考：（1）见内容。（2） 孟德尔选择的是纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本。在杂交亲本的选择上既用高茎作母本（接受花粉的称母本）,矮茎作父本（传出花粉的称为父本）；同时又用高茎作父本，矮茎作母本。如果将第一种杂交类型称为正交，那么第二种杂交类型就称为反交了。但不管是正交，还是反交，F1 都有表现高茎的植株。（3） 孟德尔观察到的

15、实验现象是： F1 都是高茎的。即 F1 只表现一个亲本的性状高茎。 F2 出现了性状分离。即出现了两个亲本性状：高茎和矮茎。且高茎与矮茎之比接近31。孟德尔一对相对性状杂交实验遗传图解。P纯种高茎豌豆纯种矮茎豌豆F1高茎性状表现F2 数比值高茎7873矮茎2771师：从同学们交流学习信息的情况看，绝大部分同学对一对相对性状的遗传实验的设计和实验过程理解、掌握得比较好，也能用图解的方式来表示孟德尔的杂交实验过程。这说明大部分同学有一定的获取知识的能力。这是值得赞赏的！（鼓掌）为什么 F1 只表现高茎？为什么 F2 出现了性状分离，且分离比为 31？ 4.对分离现象的解释孟德尔在对豌豆杂交实验观

16、察统计分析的基础上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点， 通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的，提出了独到的假说。师：孟德尔认为生物的性状由什么决定的？生：由遗传因子决定的。（第一次提出遗传因子的概念） 师：遗传因子有什么特点？生：遗传因子的特点有：决定着对应的性状。的颗粒状，互不融合，在传递中消失，每个遗传因子师：遗传因子有哪些类型？与性状有何关系？如何表示呢？生：孟德尔认为遗传因子有显性和隐性之分。显性遗传因子显性性状，用大写字母表示；隐性因子隐性性状，用小写字母表示。师：遗传因子在体细胞中的存在形式怎样？生：孟德尔认为遗传因子在体细胞中是成对存在的。纯种高茎豌豆体细胞中有成对的遗传因子

17、DD，而纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子 dd。体细胞中由相同的遗传因子组成的就叫纯合子。师：F1 细胞中遗传因子是怎样的呢？生：F1 细胞中遗传因子也是成对的。从 F1 自交产生的后代出现隐性性状看,F1 细胞中必然含有隐性遗传因子。其体细胞中成对的遗传因子应是 Dd。师：大家能从中推断出 F1 为什么都表现高茎的吗？生：对以上事实和提出的问题同学们进行认真的分析、讨论。有些同学跃跃欲试，分析推断的结果。其中有几位同学阐述了的认知：因为显性遗传因子（D）想谈谈和隐性遗传因子（d）在一起时，只表现豌豆高茎的遗传因子所的性状，可见豌豆的高茎对矮茎是显性性状,而矮茎是隐性性状。而隐性性状是在

18、 F1 表现不出来的。所以，不管是正交还是反交，F1 全部表现高茎。师：这几位同学依据孟德尔的假设进行的分析推断是完全正确的。给大家解开了 F1 为什么全部是高茎的奥秘。像 F1 这样的，由成对的相对性状的显性遗传因子和隐性遗传因子组成的称杂合子。遗传因子在生殖细胞中的存在与在体细胞中的存在有什么不同吗？生：遗传因子在生殖细胞中是成单存在的。这就是它们之间的不同。（通过比较，可加深理解和记忆）师：你能分析遗传因子在生殖细胞中成单存在的吗？生：依据孟德尔的假设，在形成生殖细胞的时候，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。所以，生殖细胞中只含有成对遗传因子中的一个，因而也就形成了比值相等的

19、雌、雄两种配子。师：在作用时，雌雄配子结合的行为是怎样的？生：孟德尔认为，雌雄配子的结合是随机的。含有 D 和 d 遗传因子的雌雄配子之间结合的机会是均等的。师：F1 产生的雌雄配子之间的遗传行为会产生怎样的结果？生：从P5 图 15 看,F1（Dd）在形成生殖细胞时,各产生两种类型比值相等的雌、雄配子。由于雌雄配子之间的结合机会相等,因此，在 F2 体细胞中出了三种类型的遗传因子的组合，即 DD、Dd、dd，它们的比值是 121。由于 DD 和 Dd 表现高茎，dd 表现矮茎。所以 F1 自交得到的 F2 出现了性状分离，分离比是 31。F2接近 31 的理论值。数目越多，统计的结果越是师：

20、这位同学性状分离了吗？利用图解进行分析，回答得太妙了！大家现在知道 F2 为什么会发生生：知道了！（大多数同学异口同声地说）教师精讲前面，我们对孟德尔的生平和对豌豆的生物学特征进行了认知，着重学习了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。特别对孟德尔的假设对分离现象的解释进行了细致认真的讨论。下面着重讲一讲关于孟德尔杂交实验设计和对实验现象的解释等问题，以加深同学们对这些问题的理解。1.为什么孟德尔成为遗传学的奠基者？ 首先是由于孟德尔对自然科学的热爱和,对待杂交实验的科学态度和科学精神；其次是他观察比较，找到了理想的遗传实验材料豌豆；第三,他用数学统计的方法分析实验结果，揭示其内在规律。这是孟德尔获

21、得实验,成为遗传学奠基者的主要。2. 孟德尔对豌豆杂交实验进行了精心的设计，如他从 34 个豌豆品种中选择了七对易于区分的相对性状进行实验；将亲本分别进行正交、反交对比观察；将 F1 自交，观察和统计分析 F2 的表现。这些都表现了孟德尔严谨求实的逻辑思维方法和设计思路，这是他对待科学实验的科学精神和科学态度的具体体现。3. 在对 F2 分离现象的解释时，孟德尔果断地 了前人融合遗传的观点，而大胆地提出了对分离现象的解释的独到的假说。他认为：（1）生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子间有、互不融合、消失的特征。（2）遗传因子在体细胞中是成对存在的,而在生殖细胞中是成单存在的。（3）在作用过程

22、中，雌、雄配子（即生殖细胞）的结合是随机的,机会是均等的。孟德尔运用这些假说的基本观点、基本原理，解释了豌豆杂交实验中 F2 出现性状分离现象的机理。这是认知过程中，从实践上升到理论，从感性上升到理性的过程。这是符合认知的一般规律的。这就是孟德尔科学思维方法之严密所在。同学们，评价反馈认为呢？1. 用遗传图解法表示孟德尔一对相对性性状的遗传实验。（以此检测反馈学生对孟德尔豌豆的一对相对性状实验设计和实验过程的理解）2. 孟德尔一对相对性状杂交实验的实验现象是什么？为什么 F2 出现性状分离？孟德尔怎样解释 F2 出现的性状分离的？从中折射出孟德尔是怎样一个人？（：略，详见前“师生互动”和“教师

23、精讲”栏目）课堂小结ì孟德尔的生平简介ï课堂知识结构ï豌豆与杂交实验有关的生物学特征íï一对相对性状的杂交实验ïî对F2出现性状分离的解释布置作业1.2.预习P8 基础题 13。P6 实验。课后拓展1.选择题（1）豌豆在自然状态下是纯种的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是：豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物。在自然状态下，花未开放前就已经完成了传作用。所以能保持纯种。：C（2）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.绵羊的白毛和黑色D.

24、豌豆的高茎和豆荚的绿色：相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。绵羊的毛色白色和黑色是一对粉相对性状。：C（3）用纯种高茎豌豆（DD）与纯种矮茎豌豆（dd）杂交，得到 F1 全为高茎，将 F1 自交得 F2，发现 F2 中高茎矮茎为 31。实现 F2 中高茎矮茎为 31 的条件是A.F1 形成配子时，遗传因子分离，形成两种配子B.含有不同遗传因子的配子随机结合C.含有不同遗传因子组合的必须有适宜的生长发育条件D.只需 A 项条件，而不需 B、C 两项条件：F1 自交后代出现性状分离，分离比为 31。条件有： F1 形成配子时成对不同的遗传因子分离，形成 D 配子和 d 配子；这两种类型的雌

25、雄配子随机结合，且结合机会相等；含各种遗传因子的：ABC（4）下列叙述正确的是必须有实现各自遗传因子表达的环境条件。A.纯合子测交后代都是纯合子B.纯合子自交后代是纯合子 C.杂合子自交后代都是杂合子D.杂合子测交后代都是杂合子：本题主要考查学生对分离定律中一些概念的理解。根据分离定律可知是否正确。因纯合子自交，配子中含有相同的遗传因子，作用产生一种类型的纯合的合子，故 B正确。根据测交概念的含义，纯合子测交一定是杂合子，所以 A 是错的。根据分离定律杂合子和自交的含义，杂合子自交有 50%是杂合子，50%是纯合子，因此 C 也是错的。根据杂合子和测交的含义，杂合子测交有 50%是杂合子，有

26、50%是纯合子，故 D 也是错的。：B（5）桃果实表面光滑对有毛为显性，在毛桃的植株上授以纯合光桃的花粉，该育成的果实应为发A.毛桃C.毛桃的概率为 1/3B.光桃D.光桃的概率为 1/3：此题是考查果实的发育，果实的性状表现与亲本的关系。因果实是由子房发育成的，而子房是母本的一部分，因此发育成的果实只表现母本的性状。：A（6）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C.一定是黑色的B.是白色的可能性大D.是黑色的可能性大：此题是考查分离定律的知识。因羊的白色对黑色为显性。两杂合白羊为亲本，接连生下三只小羊是白羊，生第 4 只小羊也是生白色的可能性大。因为两种杂合的白羊交配， 从理论上看这对亲本生出的小羊白（1 显纯+2 显杂）黑（隐纯）=31。：B2.科学家发现了一只罕见的白色雄猴，请你设计一个最佳方案，可以较快地让这只白色雄猴繁殖成一群白色猴群。：此题是考查分离定律的有关知识。猴子的白化病与人类白化病一样，是隐性性状。如果白色遗传因子用 a 表示，这只白色雄猴体细胞中遗传因子的组成是 aa。：最佳的设计方案是：先让这只白色