孟德尔的豌豆杂交实验一教学案及答案

孟德尔的豌豆杂交实验一教学案及答案一、教学目标1.知识目标阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。理解孟德尔对分离现象的解释和验证。能说出性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离等概念。2.能力目标通过分析孟德尔的豌豆杂交实验，培养学生的逻辑推理能力和科学探究能力。尝试运用分离定律解释一些遗传现象，提高解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目标体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。认同遗传规律在生产生活中的应用价值，激发学生学习生物学的兴趣。

二、教学重难点1.教学重点对分离现象的解释，阐明分离定律。以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。运用分离定律解释一些遗传现象。2.教学难点对分离现象的解释。假说-演绎法。

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）展示一些常见的遗传现象图片，如人的双眼皮和单眼皮、豌豆的圆粒和皱粒等，引导学生观察并思考：这些性状是如何遗传给后代的？亲子代之间的性状有什么规律？从而引出本节课的主题--孟德尔的豌豆杂交实验（一）。

（二）讲授新课（30分钟）1.豌豆作为遗传实验材料的优点（5分钟）引导学生阅读教材相关内容，思考：为什么孟德尔选择豌豆作为遗传实验材料？总结豌豆作为遗传实验材料的优点：自花传粉、闭花受粉，自然状态下一般都是纯种，结果可靠，容易分析。具有易于区分的相对性状，实验结果易于观察和分析。花大，便于人工异花传粉操作。讲解相对性状的概念：一种生物的同一种性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎、圆粒和皱粒等。并让学生举例说出一些相对性状。2.一对相对性状的杂交实验（10分钟）结合教材中的豌豆杂交实验图解，讲解孟德尔的一对相对性状的杂交实验过程：纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本（P）进行杂交，得到F1（子一代）全部为高茎。F1自交，得到F2（子二代），F2中出现了高茎和矮茎两种性状，且高茎∶矮茎≈3∶1。提问学生：为什么子一代都是高茎而没有矮茎？为什么子二代中矮茎又出现了？F2中高茎和矮茎的比例为什么接近3∶1？引导学生对这些问题进行思考和讨论，从而引出孟德尔对分离现象的解释。3.对分离现象的解释（10分钟）讲解孟德尔对分离现象的四点解释：生物的性状是由遗传因子决定的。这些遗传因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个因子决定一种特定的性状，其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母（如D）表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如d）表示。体细胞中遗传因子是成对存在的。纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD，纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。像这样，遗传因子组成相同的个体叫做纯合子。而F1体细胞中的遗传因子组成是Dd，遗传因子组成不同的个体叫做杂合子。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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。受精时，雌雄配子的结合是随机的。例如，含遗传因子D的配子，既可以与含遗传因子D的配子结合，又可以与含遗传因子d的配子结合。结合遗传图解，详细讲解F1自交产生F2的过程：F1（Dd）产生的配子有两种：D和d，比例为1∶1。受精时，雌雄配子随机结合，产生的F2遗传因子组成及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，性状表现及比例为高茎∶矮茎=3∶1。让学生根据孟德尔的解释，用遗传图解表示一对相对性状的杂交实验过程，加深对分离现象解释的理解。

（三）探究活动：性状分离比的模拟实验（15分钟）1.实验目的通过模拟实验，理解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，体验孟德尔的假说。2.实验原理本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。3.实验材料小桶2个，分别标记甲、乙；两种不同颜色的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d；记录用的纸和笔。4.实验步骤在甲、乙两个小桶中分别放入两种彩球各10个。摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。分别从两个小桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤③重复做50～100次。5.注意事项抓取小球时应随机抓取，且每抓完一次将小球放回原桶并摇匀，保证每次抓取时桶内两种小球的数量比例为1∶1，模拟雌雄配子结合的随机性。重复抓取的次数要足够多，以保证实验结果的准确性。6.实验结果与分析统计实验结果，计算不同组合的数量及比例。分析实验结果与孟德尔对分离现象解释的一致性，讨论：为什么每次抓取的小球要放回原桶并摇匀？如果抓取次数较少，实验结果会怎样？实验结果与孟德尔的假说是否相符？7.实验结论通过模拟实验，验证了孟德尔的假说，即生物在进行有性生殖时，遗传因子会发生分离，雌雄配子会随机结合，导致性状分离现象的出现。

（四）对分离现象解释的验证（10分钟）1.假说-演绎法（3分钟）讲解假说-演绎法的一般步骤：观察现象、提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。强调孟德尔在一对相对性状的杂交实验中，是如何运用假说-演绎法的。2.测交实验（7分钟）引导学生思考：如何验证孟德尔对分离现象的解释是否正确？讲解测交的概念：让F1与隐性纯合子杂交。分析测交实验的遗传图解：F1（Dd）与隐性纯合子（dd）杂交，F1产生两种配子D和d，隐性纯合子只产生一种配子d。雌雄配子随机结合，后代的遗传因子组成及比例为Dd∶dd=1∶1，性状表现及比例为高茎∶矮茎=1∶1。指出测交实验结果验证了孟德尔对分离现象的解释是正确的，从而得出分离定律。

（五）分离定律（5分钟）1.分离定律的内容在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。2.对分离定律的理解遗传因子的独立性：遗传因子在体细胞中是成对存在的，且各自独立，互不融合。分离发生的时期：在形成配子时，成对的遗传因子发生分离。分离的结果：形成两种类型比例相等的配子。

（六）课堂小结（5分钟）1.回顾本节课所学内容，包括豌豆作为遗传实验材料的优点、一对相对性状的杂交实验过程、对分离现象的解释、性状分离比的模拟实验、对分离现象解释的验证以及分离定律的内容。2.强调重点知识：孟德尔的假说及演绎推理过程，分离定律的实质。3.总结学习过程中所运用的科学方法，如假说-演绎法，鼓励学生在今后的学习中运用这种方法解决问题。

（七）课堂练习（10分钟）1.下列属于相对性状的是（）A.狗的长毛与卷毛B.兔的长毛与猴的短毛C.豌豆的黄粒与圆粒D.人的单眼皮和双眼皮2.纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒。原因是（）A.甜是显性性状B.非甜是显性性状C.相互混杂D.环境影响3.某高茎豌豆自交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆，若后代全部高茎进行自交，则所有自交后代的表现型比为（）A.3∶1B.5∶1C.9∶6D.1∶14.假说-演绎法的一般程序是（）A.观察实验、发现问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说→归纳综合、总结规律B.个案研究→综合比较→提出假说→归纳结论C.发现问题、分析问题→提出假说、设计实验→观察实验、验证假说→归纳综合、总结规律D.个案研究→发现问题→提出假说→归纳综合5.番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制着，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。请分析回答：

|实验组|亲本表现型|F1的表现型和植株数目||::|::|::||红果×黄果|红果×黄果|492红果、504黄果||红果×黄果|红果×红果|997红果、312黄果||红果×红果|红果×红果|1511红果、508黄果|

（1）番茄的果色中，显性性状是______，这一结论是依据实验______得出。（2）写出3个实验中两个亲本的遗传因子组合。实验一：____________________；实验二：____________________；实验三：____________________。

（八）布置作业（5分钟）1.书面作业：教材课后练习题。2.拓展作业：调查身边的遗传现象，如某一性状在家族中的遗传情况，并尝试用分离定律进行解释。思考：如果孟德尔在研究过程中只统计了10株豌豆的杂交结果，他还能正确地解释性状分离现象吗？为什么？

五、答案（七）课堂练习答案1.D解析：相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。A选项中狗的长毛与卷毛不是同一种性状；B选项中兔和猴不是同一生物；C选项中豌豆的黄粒与圆粒不是同一种性状；只有D选项人的单眼皮和双眼皮符合相对性状的概念。2.B解析：纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，说明非甜玉米籽粒是显性性状，能将显性性状遗传给后代。3.B解析：某高茎豌豆自交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆，说明该高茎豌豆是杂合子（Dd），其自交后代高茎豌豆的遗传因子组成及比例为DD∶Dd=1∶2。让这些高茎豌豆全部自交，DD自交后代全是高茎，Dd自交后代高茎∶矮茎=3∶1，所以所有自交后代的表现型比为（1/3+2/3×3/4）∶（2/3×1/4）=5∶1。4.A解析：假说-演绎法的一般程序是观察实验、发现问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说→归纳综合、总结规律。5.（1）红果二和三（2）实验一：Aa×aa实验二：Aa×Aa实验三：AA×Aa或AA×AA（实验三中亲本组合只要保证有一方为AA即可）解析：（1）根据实验二和实验三，红果与红果杂交后代出现了黄果，说明黄果是隐性性状，红果是显性性状。（2）实验一红果与黄果杂交，后代红果∶黄果≈1∶1，所以亲本遗传因子组合为Aa×aa；实验二红果与红果杂交，后代红果∶黄果≈3∶1，所以亲本遗传因子组合为Aa×Aa；实验三红果与红果杂交，后代全是红果或红果∶黄果≈3∶1，所以亲本遗传因子组合为AA×Aa或AA×AA。

（八）布置作业答案1.教材课后练习题答案略，学生可根据教材内容和课堂所学知识进行解答。2.拓展作业答案：调查身边的遗传现象：学生可以选择如双眼皮、酒窝、耳垂等性状在家族中的遗传情况进行调查。例如，通过询问父母、祖父母等家族成员，记录家族中具有某种性状的个体情况，然后用分离定律进行分析解释。如果