高中生物-孟德尔豌豆杂交试验（一）教学设计学情分析教材分析课后反思

关于关于本节课的高中生物课程标准：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.模拟性状分离的杂交实验《普通高中生物课程标准(实验)》倡导学生主动参与、探究发现、合作交流的学习方式，从而培养学生的探究能力，提高学生的生物科学素养。【学情分析】学生在初中学习过的知识与本章内容有密切的联系。例如，花的结构及发育，有利于孟德尔豌豆杂交试验操作的理解，特别是“去雄”的领会。在初中学习的“基因控制生物性状”的知识，初步掌握基因与生物个体性状的关系；学生在之前学习中，新课程的生物学知识已经牵涉到如下4个重要的知识点，本节课将重点利用这四个关键的知识点，作为学生的起点行为并进行建模。（1）染色体中的DNA是生物的遗传物质（故对遗传现象有一定感性认识，具备一定遗传学的分子基础）（2）细胞通过细胞分裂产生新的细胞（3）细胞核内的染色体先加倍成完全一样的两份，再分别进入两个新细胞（4）植物通过传粉，花粉粒的精子与子房的卵细胞受精，形成受精卵。高二又刚刚在数学课上学习了概率的知识，并且孟德尔的分离定律作为“概率的应用”内容也出现在数学教材中。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高二的学生,已经学习完必修一模块和必修三模块，对高中生物已经有了一定的学科思维基础，知识也有了一定量的积累，这就为必修二模块学习遗传学知识奠定了一定细胞学基础。必修二模块较必修一模块和必修三模块在学法上有很大差异，必修二尤其第一章内容更注重逻辑思维和推理能力，与数学概率等知识联系紧密，需要较强的理性思维。第一章第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）检测案1．下列各组中属于相对性状的是（）A、兔的长毛和短毛B、玉米的黄粒与圆粒C、棉纤维的长和粗D、马的白毛和鼠的褐毛2．下列叙述中，正确的是（）A、两个纯合子的后代必是纯合子B、两个杂合子的后代必是杂合子C、纯合子自交后代都是纯合子D、杂合子自交后代都是杂合子3．下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是（）A、F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆B、F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔C、花斑色茉莉花自交，后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花D、黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代出现白色长毛兔4．已知豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，在某杂交试验中，后代有50％的矮茎，则其亲本的基因组成是（）A.DD×dd

B.DD×Dd

C.Dd×Dd

D.Dd×dd5．正常人的褐眼（A）对蓝眼（a）为显性，一个蓝眼男子和一个其母是蓝眼的褐眼女子结婚。从理论上分析，他们生蓝眼孩子的概率是（）A.25％

B.50％

C.75％

D.100％6．杂种雌雄白毛绵羊交配，产生后代有白毛和黑毛两种，这种现象叫()A．细胞分裂B．自由组合C．性状分离 D．性状重组7．杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的()A．1/4B．1/2C．3/4D．100％8．高粱有红茎（R）和绿茎（r），如果一株高粱穗上的1000粒种子萌发后长出760株红茎植株，和240株绿茎植株，则此高粱的两个亲本的遗传因子组成是（）A.Rr×RrB.Rr×rrC.Rr×rrD.RR×rr9．人类的单眼皮与双眼皮是由一对遗传因子A与a决定的，某男孩的双亲都是双眼皮，而他却是单眼皮，该男孩及其父母的遗传因子组成依次是（）A.aaAAAaB.AaAaaaC.aaAaAaD.aaAAAA10．绵羊有白色的，也有黑色的。白色是由显性基因B控制的，黑色是由隐性基因b控制的。现在一只白色公羊和一只白色母羊交配，生了一只黑色小羊。问：白色公、羊白色母羊、黑色小羊的基因型依次是（）A．Bb、BB、bbB．BB、Bb、bbC．Bb、Bb、bbD．bb、bb、BB11.番茄果实的红色（R）对黄色（r）是显性。RR×rr杂交，F1为红果，自交得到的F2中有30株结红果，其中基因型为Rr的植株约为（）A．10株 B．15株 C．20株 D．30株12．基因型Dd的植物在形成配子时，D和d的分离发生于()A．有丝分裂后期B．减数第二次分裂后期C．减数第一次分裂后期D．姐妹染色体单体分开形成染色体时13．孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是() A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交C．杂交、自交和测交D．杂交、测交和自交14．一匹家系不明雄性黑马与若干纯种枣红马杂交，生出20匹枣红马和25匹黑马，据此能判断出（）A．雄性黑马是纯合子B．黑色为隐性性状C．枣红色是隐性性状D.20匹枣红马中有杂合子15．下列关于测交的说法,不正确的是()A.测F1的基因型是根据F1×隐性类型→所得后代表现型反向推知的B.通过测定F1的基因组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性C.F1×隐性类型→测F1基因型D.测交时,与F1杂交的另一亲本无特殊限制16．人类的肤色正常（A）对白化（a）是显性。右图为一白化病家系谱，Ⅱ3为白化病患者。（1）Ⅰ1、Ⅱ2的基因型是。（2）Ⅱ4的基因型可能是，其是杂合子概率是。17．下图为某家族白化病的遗传系谱，请据图回答（相关的遗传基因用A、a表示）（1）该病是由 性基因控制的。（2）Ⅰ3和Ⅰ4都是正常，但他们有一儿子为白化病患者，这种现象在遗传学上称为（3）Ⅱ3是杂合体的机率是 。（4）Ⅲ？是白化病的概率是。本节教材在内容结构上是由“引入和铺垫”，“一对相对性状的遗传实验”，“对分离现象的解释”，“对分离现象解释的验证”和“分离定律”五个部分。1.引入和铺垫本节开始引入的问题探讨是通过红蓝墨水混合的比喻，让学生了解“融合遗传”的内涵，从而为进一步理解本书所述的孟德尔“颗粒遗传”的观点打下伏笔。在介绍一对相对性状的遗传实验前，编者首先介绍了孟德尔的生平（如进修了自然科学和数学）及孟德尔所用的实验材料豌豆的有关知识（如豌豆是自花受粉植物等），这为后面讲述孟德尔进行的豌豆杂交实验，并最终取得成功进行了必要的铺垫。2.主题教学内容的四个部分本节的教学内容是按照孟德尔的探索过程由现象到实质，层层深入地展开的。教材首先介绍了孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）；接着介绍了孟德尔对实验现象进行的分析（提出假说）；然后介绍了对假说的演绎推理和验证（演绎推理，验证假说）；最后归纳总结出分离定律（总结规律）。这样编写教材，在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。3.为了加深学生对遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系的理解，体验孟德尔的假说，课文中穿插了模拟实验——“性状分离比的模拟”；正文中还辟有专门栏目，对本节科学史中体现出来的主要科学方法“假说——演绎法”进行了介绍；在正文的最后，编者又创设与植物杂交有关的问题情境，安排学生进行设计实验程序的技能训练。本节的主旨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。在讲述的过程不时的穿插一些问题，以激励学生主动探究、自主获得知识。第1节孟德尔的豌豆杂交试验（一）教学设计【整体设计】[教学目标]1．知识与技能：

（1）分析孟德尔遗传实验的科学方法。（2）理解孟德尔实验操作理论根据。

（3）认识“假说—演绎法”在生物实验思维中的运用。

2．过程与方法：

（1）尝试从实验实例中练习操作。

（2）模拟孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验，体验分离规律发现的思维过程。

3．情感态度和价值观：

（1）体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

（2）学生在合作讨论的过程中，感受合作的愉悦。

[教学重难点]重点：1．对分离现象的解释，阐明分离定律。2．以孟德尔的遗传学实验为素材进行科学方法的教育。3．运用分离定律解释一些遗传现象。难点：1．对分离现象的解释。2．假说—演绎法。[教学方法]1．通过多媒体展示图示，使抽象的知识形象化。2．以问题为线索，引导学生通过质疑和推理来学习本节内容。3．将模拟实验与孟德尔的豌豆杂交实验有机结合，突破教学中的难点。4．采用直观教学法、讲述法、启示法、演示法、自学讨论法等教学方法，准备PPT、实验材料等教学用具。[课前准备]多媒体、白板、围棋、小桶（或小型容器）、学案等。【教学过程】导入新课：教师通过幻灯片展示和语言叙述，简介孟德尔的生平，引入新课。一、检测学生预习情况学生做学案上的有关问题，检测预习情况。检测内容主要是：相对性状、性状分离、等位基因、人工杂交的简要过程、用豌豆做实验材料容易成功的原因。二、一对相对性状的杂交实验我们循着孟德尔的足迹，描述孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验的过程。请同学们在学案上书写简要过程，注意有关符号。在这个实验中孟德尔通过观察实验现象，提出了哪些问题？你还能提出哪些问题？教师补充实验现象，子二代不仅出现了黄子叶和绿子叶两种豌豆，而且其数量之比恰好接近于3∶1。到底性状为什么会分离？这个性状分离比的出现是偶然的么？如何才能知道？教师请学生分析，学生能够很容易想到继续利用其他性状来做实验。教师肯定学生的答案，给出孟德尔实际做过的豌豆七对相对性状杂交实验的结果，学生观察发现性状分离比3∶1具有普遍性，那么这将揭示一个怎样的规律呢？三、性状分离比的模拟实验以及对分离现象的解释带着前面的问题，教师请学生开始进行小组实验——性状分离比的模拟。按照课本给出的方法步骤，教师请每个小组重复操作30~60次，并统计实验结果，填写在如下的表格中：棋子组合数量比值实验结束后，各小组将实验结果板书到黑板上，汇总后。学生发现3种彩球组合的比例接近于1:2:1。这个比例与3:1的性状分离比之间是否存在着某种联系呢？为了帮助学生构建孟德尔的实验结果与学生实验结果的联系，教师请学生思考这样几个问题：①装有两种颜色棋子的小桶对应孟德尔实验中的哪一代个体？②不同颜色的棋子分别对应着什么？③抓取后的棋子组合又对应着什么？④3种棋子组合的比例接近于1:2:1，出现的前提条件是什么？学生小组讨论后，交流得到答案：①装有两种颜色棋子的小桶对应孟德尔实验中的子一代，因为在子一代个体中既有控制黄色的物质也有控制绿色的物质。再进一步，小桶对应的是子一代个体的雌、雄生殖器官。②不同颜色的棋子分别对应子一代个体产生的生殖细胞，有的生殖细胞中只有控制黄色的物质、有的生殖细胞中只有控制绿色的物质，换句话说，子一代个体中控制黄色的物质和控制绿色的物质在生殖细胞中分开了。③抓取后的棋子组合对应的是子二代。因此子二代个体有三种情况：只有控制黄色的物质，预测个体出现黄色子叶；既有控制黄色的物质也有控制绿色的物质，预测个体像子一代一样出现黄色子叶；只有控制绿色的物质，预测个体出现绿色子叶。这样子二代中子叶黄色与绿色的个体恰好为3:1。④3种棋子组合的比例接近于1:2:1，其前提至少有两点：一是每个小桶中黑棋与白棋的数量相等，也就是说，子一代的每一个个体产生的两种生殖细胞的比例是相同的；二学生通过对比本组的实验结果与全班总的实验结果，发现只有当操作次数足够多，才会出现理想中的比值，同样，孟德尔统计了上千株的豌豆后才得到了3:1的结果。经过讨论，学生已经基本完成了对分离现象的解释，最后请学生结合孟德尔的假设，尝试解释豌豆的杂交实验，并自学画出遗传图解。教师向学生简单介绍遗传因子、纯合子、杂合子等概念，然后请一个小组的学生在黑板上画出遗传图解，并提示学生注意规范书写遗传图解的要点。学生板演并讲解遗传图解（结合孟德尔的假说内容）。四、对分离现象解释的验证一种正确的假说，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。孟德尔又将怎样通过实验来检验自己的解释呢？通过前面的讨论，学生已经发现对分离现象的解释中的关键点——子一代产生了两种且比例相等的配子！那么如何来证明这一点呢？教师请学生设计实验，并请学生将实验方案以遗传图解的形式写在黑板上。之后，学生小组就方案的合理性及书写的规范性作出评价和提出修改建议。五、基因的分离定律及实质师生共同对本节课进行归纳，总结得出分离定律的内容。如果学生在此之前已经学习了减数分裂，则结合减数分裂的过程，引导学生得出分离定律内容的实质、发生时间、适用范围。六、总结回顾本节课的内容，师生共同总结归纳孟德尔研究一对相对性状的豌豆杂交实验的思路，并归纳假说演绎法的一般步骤。学生交流孟德尔成功的原因。【板书设计】第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）一、一对相对性状的杂交实验P纯种黄色豌豆×纯种绿色豌豆（♂或♀）（♀或♂）））F1：黄色豌豆自交F2:黄色豌豆:绿色豌豆3:1二、对分离现象的解释P:YY×yyF1配子YyF1：YyxYyF2配子YyYyF2：YYYyYyyyYY:Yy:yy1:2:1三、对分离现象解释的验证F1Yy×yy配子YyyF2：Yyyy1：1四、分离定律的内容（及实质）本节课根据教学设计思路，比较流畅、顺利的完成了教学任务。根据“整体优化设计、问题诊断教学”的方式，设计本课时，将概念等列在预习案中，节省课上时间。课上沿着孟德尔的研究思路学习本节内容，让学生有一个连续的思路。在授课中调整了教材顺序，把性状分离比的模拟实验调至对分离定律的解释之前，让学生带着问题去做实验。通过实验和分析，学生对假说的理解也就水到渠成。学生再通过写遗传图解