人教版生物必修二第1章-遗传因子的发现第1节《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》参考教学设计

第1节孟德尔的豌豆杂交试验（一）一、设计理念孟德尔的豌豆杂交试验（一）这节课中的经典试验及验证过程无法在课堂上重现，传统的教学都是以讲授为主线进行的教学活动，很少有同学的参与，这样就限制了同学思维的乐观性，使学问传授和力量培育相互脱节。而提高生物科学素养，面对全体同学，提倡自主、合作、探究学习和留意与现实生活的联系是高中生物课程改革的基本理念。所以我依据《课程标准》对本节课的要求，在教学中接受“假说—演绎法”开展孟德尔遗传定律的教学，在对生物性状遗传的探究过程中设置一系列环环相扣的问题，让同学主动参与问题的分析，在分析和解决问题的过程中建构学问结构，同时也体验了孟德尔的科学争辩方法，使同学成为学习的主体，从学问的被动接受者变成争辩者、探究者，在学习基础学问的同时培育他们的思维力量、分析力量，并同时对同学进行了科学方法训练。二、教材分析本节内容，由“一对相对性状的杂交试验”，“对分别现象的解释”，“性状分别比的模拟试验”，“对分别现象的解释的验证”和总结“分别定律”五部分内容构成。本节的教学内容是以孟德尔发觉遗传因子的试验过程为主线，突出科学史和科学争辩方法的训练。教材中以问题为线索，引导同学思考、分析孟德尔遗传试验的科学方法，达到阐明分别定律，最终能够运用分别定律解释一些遗传现象的教学目标。教材用科学方法训练统领了教学全过程，同学在分析试验的过程中，体验“假说—演绎法”这一科学争辩的过程，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。本节可分为2课时进行教学。必修2这一模块是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的争辩历程为主线开放的，而本节课是拉开这一历程的序幕，生疏到基因（遗传因子）的存在，才能使人类进一步去探究基因的位置、实质和功能等一系列的问题，这样的编排向同学真实呈现了科学发觉史的历程。孟德尔的杂交试验很好的体现了“假说—演绎法”这一科学争辩方法的过程，而这一科学方法正是模块2科学方法训练的侧重点。所以这节课在模块2的作用和地位是格外重要的。考虑到让同学更好理解、接受孟德尔“对分别现象的解释”及“分别定律”的内容，在学习本章之前先学习了第2章第1节《减数分裂和受精作用》三、学情分析同学在学校已经学习了“基因把握生物性状”和“基因的显性和隐性”等学问，初步了解了基因与生物个体性状的关系、把握相对性状的成对基因之间的关系以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有简单的表现等问题，对本节课的学习有肯定的挂念。但高中这部分的教学对同学的生物素养要求较高，同学在学习“对分别现象的解释”中对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟有肯定的难度，老师应当引导同学从分析杂交试验的过程中尝试自己提出几点假说，并通过亲自动手做“性状分别比模拟试验”来体验孟德尔假说。在演绎推理假说的正确性过程中，老师也不能主观臆断的直接告知同学孟德尔的测交试验，而没有进行必要的分析为什么要这样做。课堂中老师可以给同学供应一些试验的方案，让同学分析争辩确定检验假说的合适的试验方案，这样同学才能真正理解测交的目的，最终能够机敏运用。四、教学目标1.学问目标（1）理解孟德尔一对相对性状的杂交试验及其解释和验证。（理解）（2）区分性状分别、显性性状、隐性性状、杂合子和纯合子等基本概念。（理解）（3）阐明分别定律并能运用分别定律解释和猜测一些遗传现象，并尝试杂交试验的设计。（理解）2.力量目标（1）通过学习孟德尔一对相对性状的杂交试验过程，体验科学争辩的一般过程。（2）通过课前的调查试验和课堂模拟试验培育同学的动手力量和观看、分析、整理归纳力量，学会科学的思维方法。3.情感态度和价值观目标（1）通过科学家的事迹，对同学进行宠爱科学、献身科学的训练。（2）体验孟德尔遗传试验的科学方法和创新思维，渐渐养成敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨求实的科学态度和科学精神。五、教学重点和难点1.教学重点（1）对分别现象的解释，阐明分别定律。（2）以孟德尔的遗传试验为素材进行科学方法训练。（3）运用分别定律解释一些遗传现象。2.教学难点（1）对分别现象的解释。（2）假说—演绎法。六、教学策略与手段为提高同学的生物科学素养，在整个教学过程中始终遵循以同学为主体，老师为主导的教学原则。课前通过完成小组任务激发同学的学习爱好，培育了动手力量；课堂中首先以孟德尔的生平事迹引导同学参与到孟德尔的遗传试验中去，结合教材提出环环相扣的问题，接受“问题渐进探究”的教学模式引导同学对试验现象开放思考和争辩，尝试自己设计试验、自己提出假说，并演绎推理试验验证假说的正确性，在体验科学争辩方法的同时也成功分析了孟德尔的科学争辩方法（假说—演绎法）。如何充分理解和领悟对分别现象的解释中孟德尔所提出的四点假说，教学中实行了将模拟试验和杂交试验有机结合的方式，从而突破教学的难点。通过同学对杂交试验的分析和争辩以及试验小组的课外试验汇报，使同学确立了严谨的科学态度和勇于创新的科学精神。教学的过程中适时地进行技能训练和课堂练习，加强了同学对概念的理解，同时结合生活和生产中的生物遗传实例，训练同学运用分别定律解决问题的力量。最终实现教学目标。七、课前预备1.同学的学习预备提前一个星期布置同学完成查阅资料、问卷调查及相关试验任务。将同学按要求进行分组，每8人一组并指定一个为组长。具体任务及要求：（1）带着老师提出的问题（孟德尔的生平；孟德尔杂交试验所选材料与试验的成功是否有关；在孟德尔之前也有很多人做过杂交试验，为什么他们没有揭示出遗传规律）通过书籍和网络等渠道查阅收集相关资料。要求做一简洁的汇报资料。（2）争辩菊花的红花和黄花这一对相对性状。询问学校前面的花圃的师傅，了解这两种颜色的菊花杂交的子代花色状况。（3）对全班级同学及其父母的眼睑性状遗传做问卷调查。对数据进行统计和处理，并列成表格。2.老师的教学预备(1)对资料查阅小组提出问题，让他们的查阅有针对性；指导和帮忙问卷调查小组的问卷设计、收集和数据的统计和处理；(2)制作本节内容的教学课件。3.教学环境的设计与布置多媒体课室八、教学过程附：教学流程图第一课时（一）、创设情景，设疑引入呈现问卷调查小组的结果。提问：双亲均是双眼皮，为什么后代会消灭单眼皮？当双亲均是单眼皮时，为什么后代只有单眼皮，而没有消灭双眼皮？生物性状的遗传有没有规律呢？同学争辩（略），分组回答。▲眼睑性状是同学格外生疏和感爱好的话题，争辩这一性状的遗传既激发同学的深厚的学习爱好又能自然地引入新课。老师对争辩结果不做过多的评价，只是引导同学能认真思考、，乐观探讨，投入学习状态即可。（二）走近孟德尔请几组同学对课前收集的有关孟德尔的生平事迹做简要的介绍，让同学走近“遗传学之父”这一科学伟人。老师适时的补充，最终做以总结，强调孟德尔刻苦钻研和坚持不懈的科学争辩精神。▲“孟德尔的生平事迹的介绍”具有很强的故事性，同学简洁接受，同学会对孟德尔会产生鄙视和感动。通过这一过程能较好的对同学进行科学精神训练。（三）孟德尔杂交试验材料选择的成功缘由1.豌豆的花老师出示豌豆花的结构图，请资料查阅小组同学描述豌豆花的特点解释豌豆在自然界中是纯种的缘由。此时老师介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉、性状和相对性状等相关概念。并引导同学分析人工异花传粉时要留意哪些事项（母本适时去雄，授于父本的花粉后还要套袋）。2.豌豆的七对相对性状老师叙述豌豆具有稳定遗传的、易于区分的七对性状。如豌豆茎的高度有悬殊的差异。通过观看很简洁区分，进行数据统计。并通过相关习题训练使同学构建相对性状的概念。▲这一部分以老师的讲授为主，为同学阐明“一对相对性状的杂交试验”做铺垫。培育同学的概括力量和理解力量。（四）豌豆一对相对性状的杂交试验和对分别现象的解释分步骤呈现高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验过程，步步设置相关问题，引导同学争辩分析试验现象并参与试验的设计。具体如下：[师]豌豆在自然界中是纯种，若不进行人为异花传粉对它的遗传争辩没有任何意义。所以孟德尔用高茎豌豆做母本，矮茎豌豆做父本进行杂交。杂交后代F1（子一代）的茎高度的性状可能是什么呢？[同学争辩]两种观点：①不高不矮，介于亲本之间的性状；②高茎的和矮茎的都有。绝大多数支持“F1表现出介于两个亲本高度之间的性状”这一观点。[师]提出当时科学界普遍认同的“融合遗传”观点。以红蓝墨水混合为例说明。那么是否会消灭大家所预料的结果呢？出示杂交结果：F1全部都是高茎豌豆！看来并没有相互融合！为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？[同学争辩]可能是母本是高茎的缘由，母本的信息干扰了父本的信息，所以子一代只表现出母本的性状。[师]是这样吗？怎么去证明呢？[生]母本和父本换一下进行杂交。[师]将矮茎豌豆做母本，高茎豌豆做父本进行杂交，但是F1仍旧统统是高茎豌豆。看来和谁做母本谁做父本无关。介绍正交与反交的概念。那么亲本矮茎的遗传物质又没有传给子一代，也就是说子一代中有没有把握矮的遗传物质呢？[生]矮茎的遗传物质应当传下来了。[师]既然传下来了！为什么子一代全是高茎？[生]高和矮的遗传物质都传下来了！当两者遇到一起时高的作用强一些，表现出来了！[师]如何证明F1中有矮的遗传物质呢？[同学争辩]两种方案：①用F1和矮茎豌豆杂交，看后代是否消灭矮茎豌豆②让F1之间杂交，看后代是否消灭矮茎豌豆[师生互动，共同争辩]方案①后代若消灭矮茎豌豆，可能是矮的亲本传下来的！要证明F1中是否有矮的遗传物质就因该只用F1作试验！[师]呈现孟德尔的F1自交试验和结果。子二代F2消灭了矮茎！[师生互动]共同建构隐性性状、显性性状和性状分别等概念。[师]孟德尔不仅争辩F2的性状还对不同性状的数量进行统计。子二代消灭了3:1性状分别比是偶然的吗？怎么得知是个别现象还是普遍的现象？试验个体的数量有什么要求？[生]把其他六对性状做相同试验！[师]呈现结果试验！那么是什么导致遗传性状在杂种后代中按肯定的比例分别呢？提出孟德尔的假说之一：生物的性状是由遗传因子（后来叫做基因）打算的。围绕以下问题思考争辩：遗传因子有什么特点？遗传因子是如何传递的？提示：结合减数分裂和受精作用的过程来理解。[同学争辩，尝试提出假说]由于亲本正交与反交的结果都是高茎，F1自交后代消灭了矮茎，所以遗传因子是独立的，既不会相互融合，也不会在传递中消逝；F2有高有矮，高和矮的遗传因子都来自F1，不是无中生有，所以遗传因子在体细胞中应当成对存在；F1中的高矮遗传因子来自双亲，应当一个来自父本，一个来自母本，即遗传因子在传递时亲代只把一半遗传因子交给子代（减数分裂）。[师生互动]共同构建显性遗传因子D、隐性遗传因子d，书写亲本和子一代的遗传因子组成。老师指出“颗粒遗传”和配子。共同提出假说：配子中的遗传因子是成单的。[师]依据以上假说，将杂交试验以图解形式表示出来，看F2会消灭什么结果？[师生互动]同学边解说，老师边将遗传图解写在黑板上。书写的过程中师生争辩共同提出假说：产生配子时，成对的遗传因子彼此分别；雌雄配子的结合是随机的。[师]总结孟德尔对分别现象的解释所做出的四点假说要点（电脑附板）。▲一对相对性状的杂交试验的过程介绍并没有接受简洁讲授方式，而是用设置问题串的方式引导同学对每一步的试验现象解释，以及下一步该如何做才能验证自己的观点。这一部分的学习充分地发挥了同学的想象力，在老师的引导下设计出自己的争辩方案，让孟德尔的试验过程得以再现！最终在老师的引导下，同学围绕“遗传因子”开放争辩，尝试自己提出假说。在学习的过程中同学不仅加深对学问的理解还培育了创新精神和科学的思维方法。(五)总结本节课学习内容由同学争辩归纳，并派代表上台做总结。老师做补充。（六）课后思考孟德尔假说与“融合遗传”观点的本质区分是什么？在人们还没有生疏到配子的形成和受精过程中染色体的行为变化时，你如何生疏孟德尔假说的深刻意义？遗传因子分别、配子随机组合真能消灭3∶1的结果吗？其次课时（一）性状分别比模拟试验[师]孟德尔对分别现象的解释所做出的四点假说要点。遗传因子分别、配子随机组合真的能消灭3∶1的结果吗？出示性状分别模拟试验材料和用具，简洁演示试验过程。思考以下问题：①两个布袋代表什么？布袋中的黑白棋子代表什么？②为什么每个布袋里的黑白棋子各是10个？③分别从两个布袋内抓取一个棋子组合在一起的含义是什么？④将抓取过的棋子放回原来的布袋中摇匀，按步骤③重复50～100次的含义是什么？[同学争辩]（略）[同学活动]8人一组按要求做性状分别模拟试验，因时间有限，每组重复做10次。并统计数据。（考虑到条件因素，也可派同学代表上讲台演示）[师]巡回检查、指导同学做试验。[师生互动]6组分别汇报数据，老师将数据统计在列表内。并让同学将每组的试验结果和全班总的试验结果做比较，有什么发觉？[同学争辩]（略）▲将模拟试验和遗传试验相结合，在明确试验意义和目的的前提下，让同学亲自动手体验假说，从而加深对分别现象的理解，为把握分别定律的实质打下基础。同时让同学了解模拟试验是进行科学争辩的一种方法，培育同学的试验记录力量、合作力量，体验了用数学统计方法分析试验结果的必要性。（二）对分别现象解释的验证[师]孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交试验。但是作为一种正确的假说，仅能解释已有的试验结果是不够的，还应当能猜测另一些试验结果孟德尔是如何实现这一目的的呢？[师]孟德尔的测交试验，给出测交的概念，指导同学通过绘制遗传图解，猜测测交试验的结果。巡察检查同学习作的状况。[师]通过幻灯片呈现规范的测交遗传图解，对同学的错误赐予准时订正。[师]依据孟德尔分别现象的解释得到的分别比是多少？[师生互动]共同猜测的试验结果：后代高茎∶矮茎=1∶[师]（呈现孟德尔的测交试验结果）理论与实际是相符的。说明F1是杂合子。孟德尔的假说是正确的。进一步理解什么是测交，及测交的作用：可以猜测未知基因型的显性表现型个体的基因型。孟德尔的假说是超越自己时代的一种非凡的设想。（三）归纳分别定律。[师]简洁回顾孟德尔揭示分别定律的过程（观看试验、发觉问题→分析问题、提出假说→设计试验、验证假说→归纳综合、总结规律），提出“假说—演绎法”。【课堂训练】略▲在对分别现象解释的验证的问题上并非主观臆断地直接告知同学孟德尔做了测交试验，而是在老师的引导下同学主动分析思考，演绎推理出测交试验方案。同学在感到成功喜悦的同时也真正理解了测交的意义，这样才能机敏地解决生产中的一些实际问题。同时培育同学严密的规律推理力量和思维的想像力量，提高同学的生物科学素养。在这一部分的学习的过程中同学再次体验到孟德尔试验方法的创新之处，同时领悟了“假说—演绎法”这一科学的争辩方法。最终进行相关的训练，巩固基本学问并培育学问运用力量。九、板书设计第1节孟德尔的豌豆杂交试验（一）第一课时：一、一对相对性状的杂交试验1、试验过程2、试验结果：①子一代（F1）表现为高茎（显性性状）。②子二代（F2）消灭性状分别，高茎:矮茎=3:1二、对分别现象的解释（孟德尔四点假说要点电脑附板）其次课时：一、性状分别比的模拟试验二、对分别现象解释的验证三、分别定律十、作业设计一、推断题1、兔的白毛和黑毛，绵羊的长毛和细毛都是相对性状。（）2、隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。（）3、纯合子的自交后代中不会发生性状分别，杂合子的自交后代中不会消灭纯合子。（）二、选择题1.鼠的毛皮黑色（M）对褐色（m）为显性，两只杂合黑鼠生出纯种小黑鼠的可能性是（）A.1/2B.1/3C.1/4D.100%2.一对杂合黑豚鼠产仔4只，4只鼠仔的性状可能是（）A.三黑一白B.全部黑色C.二黑二白D.以上三种都有可能3.家兔的黑毛对褐毛是显性，要推断一只黑色兔是否是纯合子，选用与它交配的兔最好是（）A.纯种黑毛兔B.褐毛兔