生物：《孟德尔的豌豆杂交实验》教案(新人教版必修)

第一节孟德文的豌豆杂交实验（一）教与学教案（第1课时）一、教学目标⑴知识方面理解应用孟德尔对性对性状的遗传试验及其解释和验证。⑵情感态度与价值观方面体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。⑶能力方面了解一般的科学研究方法：试验结果→假说箭→实验验证→理论。二、教学重点和难点1.教学重点（1）对分离现象的解释，阐明分离定律。（2）以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。2.教学难点（1）对分离现象的解释。（2）假说—演绎法。教学流程：教学过程：教学内容教师组织和引导学生活动设计意图章引言。“龙生龙，凤生凤，老鼠生仔会打洞”这体现了一种什么现象？遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探索之路，充满着艰难曲折，又那么精彩绝伦！让我们从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，循着科学家的足迹，探索遗传的奥秘。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。融合遗传：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现介于双亲之间的形状。讨论：按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？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。孟德尔的初步介绍设疑：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。①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。②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。③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。生：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。一、豌豆做遗传实验容易成功的原因设疑：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？（观察图1-1，1-2，1-3，总结选用豌豆的优点）①豌豆自花传粉（且闭花受粉），结果是：自花传粉（自交），产生纯种；②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；③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。自交：两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫自花传粉,也叫自交。杂交：基因型不同的个体之间的交配。父本：供应花粉的植株叫父本（♂）母本：接受花粉的植株叫母本（♀）正交、反交：若甲作父本、乙做母本为正交，反之为反交。性状：是指生物体的形态特征和生理特征的总称。如：豌豆茎的高矮。相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型。如：高茎和矮茎。点拨：遗传学中的几个基本概念学生阅读教材，完成学案。培养学生阅读收集信息的能力二、一对相对性状的杂交实验（提出问题）一对相对性状的遗传实验（观察图1-4）P纯种的高茎豌豆×纯种的矮茎豌豆♀（♂）↓♂（♀）F1高茎豌豆↓自交F2高茎豌豆矮茎豌豆3：1思考：F1为什么表现出高茎，没有表现出矮茎的性状？F2为什么又出现了矮茎？且统计是3：1的数量比？这比值是偶然的吗？具有相对性状的两个亲本杂交所产生的F1中显现出来的性状叫显性性状。而未显现出来的性状的性状叫隐性性状。性状分离指在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。点拨：性状的显隐性的判断方法学生阅读教材，完成学案。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。三、对分离现象的解释（做出假设）三、对分离现象的解释1、孟德尔在观察和统计分析的基础上，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，提出了如下假说：（1）性状是由遗传因子决定的。遗传因子不融合、不消失。显性性状：由显性遗传因子控制（用大写D表示）隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写d表示）（2）体细胞中遗传因子是成对存在。纯合子是指遗传因子组成相同的个体。如：纯种高茎豌豆：DD；纯种矮茎豌豆：dd纯合子表现出来的性状能稳定遗传，自交或测交后代均不发生性状分离。杂合子指遗传因子组成不同的个体，如：F1高茎豌豆：Dd杂合体表现出来的性状不稳定遗传，自交或测交后代均发生性状分离。（3）生物体在形成生殖细胞（配子）时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。2、根据孟德尔的假设，和同位讨论高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解。思考：F1形成的雌雄配子种类、比值都相等。两种雌配子和两种雄配子结合机会均等，因此F2便有了DD、Dd、dd三种基因组合，比例为1:2：1，在性状上则近于高：矮=3：1。点拨：纯合子和杂合子的判断学生阅读教材，完成学案。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四、性状分离比的模拟设疑：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3∶1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。（1）实验原理：①有性杂交的亲本，在形成配子时，成对遗传因子会发生分离。②受精时，雌雄配子随机结合成合子。（2）目的要求①通过模拟实验认识的理解基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系。②为学习基因的分离定律的实质打下一定的基础。（3）方法步骤①在1号、2号两个小罐中放入红色玻璃球和绿色玻璃球各5个。②摇动两个小罐，让小罐中的玻璃球充分混合。③分别从两个小罐中随机抓取一个小球，每次完成之后，将抓取的小球放回原来的小罐。重复50—100次，然后统计结果。④将所得的结果记录下来。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50～100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50～100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。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DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为3∶1。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。思考：性状分离模拟实验的关键有哪些？性状分离模拟实验的关键：①重复次数越多，结果越准确。②每次抓球以前，必须摇动木桶中的彩球，使两色彩球充分棍合，每次抓出的小球，记录完成之后，必须放回原来的木桶中，切不可将两桶中的小球相混。学生阅读性状分离比的模拟实验，思考学案上相应问题。4人一组，进行实验记录，统计结果。各小组汇报实验结果。培养学生的阅读能力和思维能力，将模拟实验与遗传实验相结合，明确每一实验步骤的真正意义，理解模拟试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。小结本节课咱们沿着当年孟德尔的足迹，重新感受了一下孟德尔的豌豆杂交实验，不仅学到了杂交的知识，还学到了一种好的自然科学研究的方法即在我们要进行科学研究的时候首先要知道我们要解决什么问题，采用什么做实验材料，用什么方法作实验，以及如何处理实验数据等。一些相关的概念，绘制杂合子，性状分离、相对性状、显性性状、隐性性状等概念的概念图。学生倾听并感受。更加明确本节课的内容。练习绘制概念图体验孟德尔研究自然科学的方法。板书设计：备课资料：2、根据显性现象的表现形式，可将显性分为以下的几种类型：(1)完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。它在生物界