《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》名师教案

孟尔豌杂实（）苏州大学附属中学

朱永梅【教材分析】“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”是人教版高中生物教材《遗传与进化》第章第1的内容，本节作为“遗传与进化”模块的开篇，引导学生探索遗传的奥秘。由于是开篇，有很多琐碎的概念、专业名词等需要交代。教材就以孟德尔的探索历程为主线把这些内容都串起来了但是如何合理的安排将这些零散的基本概念和专业名词适时的介绍给学生是需要大动脑筋的另外教材中突出科学史和科学研究方法的教育教师在教学过程中需要想办法提炼隐含在本节教学中的科学研究方法于无声处让学生了解生物学研究的基本方法让学生体会科学研究的过程始于发现问题止于解决问题和得出结论科学研究中如果假说不成立则重新提出假说为了加深学生对遗传因子的分离和配子随机结合和数量关系的理解，体验孟德尔的假说，教材安排了模拟实验，通过模拟实验，让学生充分体验假说的正确性。【学情分析】生物性状随处可见关于遗传的谚语也很多比如老鼠生的儿子会打洞在此基础上学生很容易理解孟德尔豌豆杂交实验中后代的性状表现另外学生初中学习过的知识对本节的学习也有一定程度的影响比如学生在初中初步解决了基因与生物个体性状的关系为学习了显性基因和隐性基因显性性状和隐性性状等知识初步解决了相对性状和成对的基因之间的关系问题另外学生的数学知识特别是二项式幂的展开式知识也是学习本章内容不可缺少的基础学生经过一学期的生物学学习具备了一定的生物学知识基础实验设计能力分析能力也有了一定程度的提高。【教学目标】知识与力目标（1）通过阅读资料、图片和观看视频，能够阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。（2）通过小组合作探究、师生交流，尝试分析孟德尔遗传实验的科学方法。学科素：1/

（1）基础知识（孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律；孟德尔遗传实验的科学方法）；（2）基本技能（尝试进行实验设计，体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维，培养观察能力以及搜集和处理信息的能力，提高逻辑推理的能力）；（3）基本思想（积极参与设计实验，体验科学研究的一般方法，培养学生的理性思维和科学探究的科学素养）；（4）基本活动经验（在探究过程中，形成乐于学习生物科学的态度，初步养成质疑、求实、创新及用于实践的科学精神和科学态度）。【教学重点、难点】1．教学重：（1）对分离现象的解释，阐明分离定律。（2）以孟德尔的遗传实验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。2．教学难：（1）对分离现象的解释。（2）假说法。【教学过程流程图】2/

【教学过程】步骤

教师引导行为

学生主体行为

目标说明情景导入，先和大家做个小游戏，考眼力，请仔细介绍性状概观察视频中有哪几种动物出现？3/

观看视频。

调动学生学习兴趣

念

优提：打开素材趣味导入：——种。我们之所以能快速的分辨这些动物，是因为我们了解这些动物的典型特征，我们把生物的形态、结构、生理特征称之为——性状。图片展示，自然界的每种生物都有很多的性状。我

观看图片解相对创设问题情介绍相对性们无时无刻不在感知着、欣赏着、比较

性状的概念。

境导学生状概念

着。比如这张照片，最吸引你眼球的是什么性状？真是没有比较就没有伤害。

联想和思考如果我们拿姚明与长颈鹿比身高，你觉得有没有意义？如果我们拿姚明2米的身高她近斤的体重做比较，你觉得有没有意义？请你们来说说什么叫相对性状？比如身高的高和矮，体重的重和轻。

——最萌身高差。——没有。总结们通常研究的是同种生物的性状。总结们就把同一种生物的同一种性

引导学生积状的不同表现类型，极思考生叫做相对性状。

活经验中提请你们小组讨论：你还能举出哪些相对性状的例子？

小组讨论：单眼皮、取信息的能双眼皮指弯曲是力否超过30等。生物学方法非常棒，看来大家在生活中都是非常善论一：观察于观察的。你知道吗？观察法是生物学

感受体验。

激励学生在日常学习中法

研究的基本方法之一。希望大家能继续保持这种善于观察的良好习惯，去发现、4/

要多观察

感知这个美好的世界。介绍孟德尔科学家们也正是通过观察生物亲代和子代之间的一对相对性状，揭示了一个个的遗传规律。提到遗传规律，我要考考大家，遗传学的奠基人是哪位科学家？我们可以用四句话来概括孟德尔的功绩。孟德尔的研究成功的重要原因之一，是他选择了一种合适的生物展开研究，是什么生物呢？这是几年前我在上海科技馆拍摄的豌豆模型，这是豌豆植株，这是？这些模型就是用来介绍我们今天要学习内容的。让我记忆犹新的是，当时有一对母女，妈妈被年幼的女儿问的哑口无言。希望学习了今天的内容之后，多年后的你遇到先前的情境时，能够应答自如。豌豆适合作豌豆究竟有哪些特点，使得它适合用来为遗传学研做遗传学研究的材料呢？究材料的原请大家打开课本第页到第页，小组

——孟德尔。——豌豆。——种子。阅读课本第2到第3。小组讨论完成活动

实例说明学生重视生物学基础知识的学习识到努力提高自身的生物学素养对公民的基本要求锻炼学生快速提取信息的能力因

讨论完成活动清单上的[自主学习]内容。清单上的[主学最后我会请各小组派代表，汇报你们讨习]容。

锻炼学生的论的结果。

汇报内容豆——语言表达能优提：打开素材《孟德尔的自花传粉、闭花受

力我们把自花传粉的交配方式叫做自交。

粉然条件下一般都是纯即高茎的后代都是高茎）孟德尔经过仔细观察，34豌豆品种另外豆还有易于认识到科学5/

中选择了7对相对性状进行实验。

区分的相对性状研究要经历如高茎和矮茎这对相对性状。

从特殊到一般的过程孟德尔杂交这节课，我们就以豌豆的高茎和矮茎为实验

例来学习孟德尔的豌豆杂交实验。依据豌豆自花传粉的特点，请你推测在自然状态下，这株高茎豌豆的后代表现为什

提高分析能——高茎代也还力识到科么性状？它的后代呢？这样持续下去，子代和亲代比，性状并没有改变，如何规律遗传，怎么办？生物学方法实验能人为的控制、干预研究对象，揭论二：实验示隐藏的奥秘。法孟德尔就巧妙的设计了人工异化传粉的实验。异化传粉过请大家参考课本第页图—，小组讨

是高茎。——设计实验呀。感悟阅读课本第3图1

学研究是靠实验开路的认识到实验法是生物学研究的基本方法程

论异化传粉的过程，完成活动清单上的[作探究]。汇报前先说明一下，我们把异化传粉的交配方式称为杂交。

—2，小组讨论。介绍异化传粉的基本步骤雄→套袋

锻炼交流合作取信息的能力去雄是在什么时期，传粉时在什么时期？为什么要套袋？优提：打开素材动画演示：高茎和矮茎了解了基本方法，我们来看一下具体实为例介绍杂施过程，孟德尔让高茎豌豆和矮茎豌豆交实验杂交，那么高茎和矮茎在前后代中充当6/

→传粉→套袋——未成熟时。——成熟时。——防止外来花粉的干扰

提高分析推理能力

11221111122111的角色是——亲本：P。去雄的是？提供花粉的是？他们的后代，也就是子一代：，这个F可能表现为什么性状呢？请你大胆的猜测一下子代的性状表现可能与什么因素有关呢？这个大胆的猜想到底正确与否，如何证

——母本——父本——都是高茎——子代的性状与母本相同。——设计实验

引导学生大胆的想象学生认识到猜想也是科学研究的方明？请你们小组讨论一下如何设计实验？孟德尔也是这么设计的对照实验，这两

法之一——交换一下茎培养学生的豌豆做父本茎豌实验设计能组实验我们相互称为正交、反交实验，反交实验的结果如何呢？请看看。实验结果说明什么问题？通过刚才的正反交实验，我们看到不管

豆做母本。——依然是高茎。——说明子代的性状表现

力认识到假说可能会不成高茎豌豆做母本还是父母，子一代全为高茎，那矮茎去哪里了呢？再请大家小

并不是与母本相同。立小组讨论。组讨论，猜测一下，有哪些可能性？哪种猜测正确呢？怎么办？如何设计实验呢，孟德尔让子一代自交

——隐而未现——彻底消失——做实验。——高茎和矮茎又

再次认识到大胆猜想在科学研究中的重要性得到了子二代（用F表示），F代性状同时出现了表现如何呢？

——子一代中矮茎

认识到假说子二代的性状表现说明了什么？

没有消失是隐而成立与否孟德尔把这种在F代中隐藏起来的性状叫做隐性性状，比如矮茎；而在中显现出来的性状，叫做显性性状，比如高茎。亲本的隐性性状和显性性状在中汇7/

未现。

靠实验验证提升学生的实验分析能力

122122合，孟德尔就形象的把F代称为杂种。又把在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。性状分离现对于性状分离现象的发生，孟德尔又是象的解释

如何解释的呢？请大家观看视频，寻找观看视频。答案。优提：打开素材视频演示：根据视频中的介绍，孟德尔认为，性状——遗传因子。由什么控制？由于相对性状有显性和隐性两种，孟德尔就猜测遗传因子也有两种。孟德尔选择用大写字母比如D表示显性遗传因子，它应该控制显性性状；用相应的小写字母比如d表示隐性遗传因子，—当时盛行的观

提升学生提取有效信息的能力它应该控制隐性性状。这两种遗传因子是如何遗传给后代并且控制生物性状的呢？小组讨论：孟德尔的观念和当时盛行的观念有什么不同？生物学方法孟德尔这个全新观念的产生，正是受了论三：物理化学家道尔顿原子学说的影响，说物理

念是：混合遗传。——孟德尔全新的观念是：独立遗传/颗粒遗传。感悟

认识到物理化学方法化学法

化学方法也经常会被用到生物学研究中来。

可以应用到生物学研究中来导学生学会跨学科思考问题孟德尔对性孟德尔在这种全新的观念的引导下，进状分离现象一步对F进行了研究，他发现在——的进一步解1000株左右的豌豆中，787是高茎，8/

认识到统计

222322322222322322释

277是矮茎，比例约为3:1，那么的性状分离比究竟是偶然还是必然呢？孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，得到了这样的结果，那

学方法在此处的应用科学研究要么你说3：1是必然的还是偶然的。并且我们比较后发现，这两组数据最接

——3：1是必然的

从特殊到一般近3:1。请观察一下这些数据，分析为——数量多什么这两组最接近？生物学方法数据越大越接近，其实这一次，孟德论四：数学尔又将数学的统计学方法引入到他的研

认识到数学方法是科学方法

究中来了。

研究的基本方法学是一门工具学科孟德尔对分这样看来31性状分离比不是偶然现——做实验。离现象的进象，31背后，又隐藏着什么样的秘

——F代的矮茎豌一步解释

密呢？怎么办？

豆都是纯种。孟德尔让F代所有的矮茎豌豆自交，收

——F代的高茎豌

认识到实验集每株矮茎豌豆的种子，单独播种成行，豆有些是纯种在科学研究他发现矮茎豌豆的后代全为矮茎，这说

是杂种。

中的重要性明什么？在这里我们观察的是F代的性状，但是——代的高茎豌揭示的却是哪一代的奥秘？那么高茎豌豆又如何呢？孟德尔让所有的高茎豌豆自交，收集每株高茎豌豆的种子也就是F，单独播种成行，结果如何呢？

豆中纯种和杂种的比是1：2——对其他6相对性状进行实验。——1:2的比例不是

提升逻辑推理能力在孟德尔所研究F高茎豌豆中，偶然，在F代他发现，有株是纯种高茎，有株9/

的性状分离比背后，

221221是杂种高茎，比例约为12。这个比例又是偶然还是必然呢？

隐藏着一个真正的比例是12，其由特殊到一怎么办？孟德尔又对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，得到了这样的结果。F代所出现的：：1的比例，究竟又该如何去解释呢？优提：打开素材精品动画：孟德尔对性孟德尔的数学造诣真的是非常的深，他状分离现象再次将数学方法引入到了生物学研究中的进一步解来，我知道你们的数学也很厉害，你们

中这1是高茎纯种，2是高茎杂种，1是矮茎纯种。

般引导学生尝试也用自己所学的数学释

也可能想到的„„12：1？你们真是太厉害了。我们来看看孟德尔是如何将这个公式和他的杂交实验关联起来的？1:2:1在哪里？[形变形2]1:2:1是哪一代的比例？DD控制的性状是？呢？也就是当显性遗传因子和隐性遗传因子在一起的时候，听谁的？dd？高茎和矮茎的性状分离比是——3，高茎中纯和杂的比12，矮茎都是纯，这和刚才的实验也吻合的。孟德尔做出这样的解释，他认为体细胞内的遗传因子有几个？——成对存在的。按照这个推测，那么F的遗传因子组成也可以变形成Dd。那10/

——完全平方公式——F代。——高茎。——高茎——显性遗传因子——矮茎矮——2

知识解释生物学问题培养学生的逻辑推理能力

么这样的F如何产呢？比如：如何产生DD？请你们小组讨论一下。也就是说成对的遗传因子先要分离——遗传因子分离。之后还要结合。能出现这三种12：1的遗传因子组成，说明他们之间的结合是随机的。生物方法论至此，孟德尔对性状分离现象已经做出五：假说方了最好的解释。法在当时那个根本不知道遗传因子是什么的时代，这些解释都是他跨越时空的猜想，我们把他的解释称之为假说。孟德尔认为遗传因子的分离发生在形成配子过程中，随机结合发生在受精过程中。模拟实验接下来我们还可以通过模拟实验，来体

小组讨论。——成对的遗传因子传递给下一代时只传递一个后还要再结合。

培养学生的逻辑推理达能力训练学生的思辨能力验一下孟德尔的假说。优提：打开素材实验动画：小组讨论请小组讨论这3个问题：小桶分别模拟的是什么？小球内的彩球代表什么？

——雌雄生殖器官。——两种颜色的小球代表配子别代表的是Dd种遗培养学生的传因子。——数量个小桶

分析能力除了颜色，你还关注了小球哪些方面的特征？观察员、抓球员、摇桶员、记录员的操作顺序及任务。11/

内有两种颜色为11小球。——摇桶员——抓球员小球放回去)——观察员——记

补充一点，记录员还需要到我的电脑中来录入数据。好，都清楚了，我们开始进行实验，看哪一组模拟的次数先达到次，就上来计数。值得一提的是，我们的模拟实验进行的很开，不到3分钟我们就集到了这么多组数据。但是孟德