孟德尔豌豆杂交试验教学设计

孟德尔豌豆杂交试验教学设计一、教学目标1.知识目标阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。说出基因型、表现型和等位基因的含义。2.能力目标通过对两对相对性状杂交实验结果的分析，培养学生运用数学统计方法和遗传学原理解释和预测遗传现象的能力。尝试进行杂交实验的设计，提高学生的科学探究能力。3.情感态度与价值观目标通过对孟德尔遗传实验的学习，体验科学家严谨的科学态度和坚持不懈的探索精神。认同遗传规律在生产生活中的应用价值，培养学生的科学思维和实践意识。

二、教学重难点1.教学重点对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。2.教学难点对自由组合现象的解释。自由组合定律的应用。

三、教学方法讲授法、讨论法、演示法、探究法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.回顾旧知提问：孟德尔一对相对性状的杂交实验得出了什么结论？（学生回答：分离定律）展示孟德尔一对相对性状杂交实验的遗传图解，引导学生回顾相关概念和过程。2.设疑导入展示教材中豌豆粒色和粒形的遗传实验图，提出问题：孟德尔同时观察两对相对性状时，它们又遵循怎样的遗传规律呢？从而引出本节课的主题--孟德尔豌豆杂交试验(二)。

（二）两对相对性状的杂交实验（10分钟）1.实验过程利用多媒体课件展示孟德尔两对相对性状杂交实验的过程：纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交，得到F1全为黄色圆粒，F1自交得到F2，F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型。引导学生观察实验现象，思考以下问题：F2中与亲本表现型相同的个体所占比例是多少？（学生回答后总结：(9+1)/16=5/8）F2中出现了哪些不同于亲本的性状组合？（学生回答：黄色皱粒和绿色圆粒）2.数据分析展示F2中四种表现型的数量统计结果，让学生计算不同表现型之间的数量比例。（学生计算后得出：黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒≈9∶3∶3∶1）引导学生分析该比例与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1比例之间的关系，思考其背后可能蕴含的遗传规律。

（三）对自由组合现象的解释（20分钟）1.提出假设引导学生回忆分离定律中遗传因子的行为，让学生尝试对两对相对性状的遗传现象提出假设。教师总结学生的假设，并进一步提出孟德尔的假设：豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。亲本纯种黄色圆粒豌豆的遗传因子组成为YYRR，纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成为yyrr。F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有四种：YR、Yr、yR、yr，且它们之间的比例为1∶1∶1∶1。受精时，雌雄配子的结合是随机的。2.遗传图解分析教师在黑板上画出两对相对性状杂交实验的遗传图解，结合假设进行详细讲解。讲解过程中强调：F1产生配子时遗传因子的分离和自由组合情况。雌雄配子随机结合的方式及结果。F2中各种遗传因子组合和表现型的种类及比例。让学生根据遗传图解，分析F2中遗传因子组合和表现型的具体情况，完成以下表格：|遗传因子组合|比例|表现型|比例|||||||YYRR|1/16|黄色圆粒|9/16||YYRr|2/16||||YyRR|2/16||||YyRr|4/16||||YYrr|1/16|黄色皱粒|3/16||Yyrr|2/16||||yyRR|1/16|绿色圆粒|3/16||yyRr|2/16||||yyrr|1/16|绿色皱粒|1/16|学生完成表格后，教师进行点评和总结，强化学生对自由组合现象解释的理解。

（四）对自由组合现象解释的验证--测交实验（10分钟）1.设计思路引导学生思考：如何验证对自由组合现象的解释是否正确？（学生回顾分离定律中测交实验的思路，提出用F1与隐性纯合子杂交的方法）分析测交实验的设计原理：如果对自由组合现象的解释是正确的，那么F1产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1，隐性纯合子yyrr只产生一种配子yr，测交后代的遗传因子组合和表现型种类及比例应能反映F1产生配子的情况。2.遗传图解分析教师在黑板上画出测交实验的遗传图解：P：YyRr（F1）×yyrr配子：YRYryRyryr测交后代：YyRrYyrryyRryyrr黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒1∶1∶1∶1讲解测交实验的过程和结果，强调测交实验对自由组合现象解释的验证作用。让学生根据遗传图解，分析测交后代的遗传因子组合和表现型比例，再次体会自由组合定律的实质。

（五）自由组合定律（5分钟）1.总结定律内容引导学生回顾两对相对性状杂交实验、对自由组合现象的解释及测交实验的过程，总结自由组合定律的内容：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。2.强调定律实质强调自由组合定律的实质发生在减数分裂过程中，即同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（六）孟德尔遗传实验的科学方法（10分钟）1.分析成功原因组织学生分组讨论孟德尔遗传实验获得成功的原因，每组派代表发言。教师总结孟德尔成功的原因：正确选用豌豆作为实验材料。先研究一对相对性状的遗传，再研究两对或多对相对性状的遗传。应用统计学方法对实验结果进行分析。科学地设计实验程序，提出假说并进行验证。2.体会科学精神引导学生体会孟德尔在研究过程中所展现出的严谨的科学态度、坚持不懈的探索精神和创新思维，鼓励学生在今后的学习和生活中学习科学家的优秀品质，勇于探索未知。

（七）自由组合定律的应用（10分钟）1.应用实例分析展示实例1：在豚鼠中，黑色对白色是显性，毛皮粗糙对毛皮光滑是显性。现有两只杂合黑色粗糙毛豚鼠杂交，问它们的后代中黑色粗糙毛豚鼠的概率是多少？引导学生分析：首先确定亲本的遗传因子组成，设黑色由B控制，白色由b控制，粗糙由R控制，光滑由r控制，则亲本为BbRr×BbRr。然后根据自由组合定律，分别分析每对性状的遗传情况，计算出后代中黑色粗糙毛豚鼠（B_R_）的概率。学生计算后，教师进行点评和讲解：黑色（B_）的概率为3/4，粗糙（R_）的概率为3/4，所以黑色粗糙毛豚鼠（B_R_）的概率为3/4×3/4=9/16。展示实例2：人类多指（T）对正常指（t）为显性，白化（a）对正常（A）为隐性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是多少？引导学生分析：先确定父母的遗传因子组成，父亲多指，其遗传因子组成可能为T_A_，母亲正常，其遗传因子组成为ttA_，孩子患白化病但手指正常，其遗传因子组成为ttaa，由此可推出父亲的遗传因子组成为TtAa，母亲的遗传因子组成为ttAa。然后分别分析多指和白化病的遗传情况，计算出后代患两种病和只患一种病的概率。学生计算后，教师进行详细讲解：患白化病（aa）的概率为1/4，手指正常（tt）的概率为1/2，所以患白化病和手指正常（ttaa）的概率为1/4×1/2=1/8；患多指（T_）的概率为1/2，不患多指（tt）的概率为1/2，患白化病（aa）的概率为1/4，不患白化病（A_）的概率为3/4，所以只患多指（T_aa）的概率为1/2×1/4=1/8，只患白化病（ttA_）的概率为1/2×3/4=3/8，那么只患一种病的概率为1/8+3/8=1/2，患两种病的概率为1/8。2.课堂练习布置一些相关的练习题，让学生在课堂上完成，巩固自由组合定律的应用。练习题如下：番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性。两对性状分别受两对非同源染色体上的非等位基因控制。育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交，子二代中重组表现型个体数占子二代总数的（）A.7/8或5/8B.9/16或5/16C.3/8或5/8D.3/8基因型为AaBbCc和AabbCc的两个个体杂交（三对等位基因分别位于三对同源染色体上），后代中基因型和表现型的种类数分别是（）A.18，8B.18，4C.12，8D.12，4已知A与a、B与b、C与c3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是（）A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16C.表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16学生完成练习后，教师进行点评和讲解，针对学生出现的问题进行纠正和强化。

（八）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容，包括两对相对性状的杂交实验、对自由组合现象的解释、测交实验、自由组合定律的内容及应用、孟德尔遗传实验的科学方法等。2.强调自由组合定律是遗传学中的重要规律，它揭示了生物遗传多样性的原因之一，在生物育种、遗传咨询等方面具有重要的应用价值。同时，通过学习孟德尔的科学研究方法，培养学生的科学思维和探究能力。

（九）布置作业（5分钟）1.书面作业完成教材课后练习题。已知水稻高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，这两对基因独立遗传。现将一株表现型为高秆、抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型是高秆∶矮秆=3∶1，抗病∶感病=3∶1。根据以上实验结果，回答下列问题：以上后代群体的表现型有______种。以上后代群体的基因型有______种。亲本的基因型是______。后代中表现型为高秆、抗病植株的基因型有______种，其中能稳定遗传的个体所占比例为______。2.拓展作业查阅资料，了解自由组合定律在现代遗传学研究和农业生产中的更多应用实例，并撰写一篇简短的报告。思考如果孟德尔没有采用统计学方法对实验结果进行分析，他还能得出自由组合定律吗？为什么？

五、教学反思通过本节课的教学，学生对孟德尔两对相对性状的杂交实验及自由组合定律有了较为系统的认识，在分析实验