1、 孟德尔的豌豆杂交实验（一）教学设计宁世东 宜昌市第七中学一、教学目标的确定“分析孟德尔遗传试验的科学方法，阐明分离定律”是课程标准对本节内容提出的基本要求。本节教材的编排特点也适合进行科学方法的教育，并且高中生具备一定的生物学基础和较强的理性思维能力。依据课标、教材和学生实际，制定本节课的教学目标为：1.知识目标（1）阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及其解释。（2）阐明分离定律。2.能力目标（1）运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象。（2）尝试进行杂交试验的设计。3.情感态度与价值观认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践、以及严谨求实的科学态度和科学精神。二、教学设计思路：本小节内
2、容理论性较强，前后顺序逻辑严密，以系列的问题推进教学进程，以教师讲解、学生讨论、探究的方式处理教学内容是可行的。我是按照一般科学的研究方法即要解决什么问题、采用什么做实验材料、怎样进行实验以及如何处理实验数据等来设计本节课的。大致思路如下：1、通过一个小游戏引入新课。这样既活跃了课堂气氛，又能使学生感觉到本节课要讲的内容就存在于咱们身边，使学生带着浓厚的兴趣进入课堂。2、通过讲解孟德尔的生平使学生了解孟德尔的科学探索的精神，并让学生知道他在遗传学界中的重要地位。3、展示豌豆的一些易于区分的性状和豌豆的生殖器官花来理解孟德尔为什么选用豌豆做实验材料。4、通过一步步的探究来学习孟德尔的一对相对性状
3、的杂交实验。5、通过学生分组讨论和一个小资料与模拟实验来解释孟德尔的杂交实验。6、用一般科学的研究方法来小结本节课的教学内容。三、教学实施程序：教学内容教师组织与引导 学生活动 教学意图引入新课小游戏：请大家把双手伸出来,五指分开,然后双手自然交叉,握紧，引导学生相互观察，找出和其他的同学的异同点。引导学生回答其异同点。讲解：其实双手交叉拇指的位置就是人的一种性状，也就是区别于他人的一种特征。（引出性状的概念）并让学生试着从人的身上找出一些性状来。双手自然交叉，握紧，并前后比较，寻找异同点。回答：有的人双手交叉左手拇指在上，有的人右手拇指在上。学生倾听，并相互讨论并从身上找一些性状，例以游戏的
4、形式导入新课,活跃课堂气氛来激发学生的学习兴趣。使学生感觉到知识就在咱们设疑:你可曾今留意过自己的哪些性状与爸爸相似，哪些性状与妈妈相似？引出遗传现象。如：人的眼皮的形状：单眼皮和双眼皮，有无耳垂，有无酒窝等等。学生思考并回答：单眼皮像爸爸，有酒窝象妈妈。身边。从身边来感受遗传现象孟德尔生平引导：是哪个人在遗传方面最先做出了突破性的进展呢？课件出示孟德尔的头像并讲解:他叫孟德尔，是现代遗传学的奠基人，出生于奥地利的一个贫民家庭,由于家庭贫困,故在 21 岁的时候就到了修道院,由于他从小对科学很感兴趣,在修道院的花园里,他种植了豌豆,菜豆,山柳菊等植物进行杂交试验,其中最有名气的就是连续 8 年
5、的豌豆杂交试验,也总结了一些基本规律,但是他的成绩超越了当时的时代而没有被别人所接受,故在 20 世纪初的时候 3 位植物学家相继分别做了同样的试验也总结出了类似的规律,这时孟德尔的成绩才被世人所接受,当时的科学界追认他为遗传学之父.现在的科学界对孟德尔有这样一个新的评价:8 年耕耘源于对科学的痴迷 ,一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密,实验设计开辟了研究的新路,科学统计揭示了遗传的规律.学生思考并回答：孟德尔。学生倾听,感受孟德尔的科学探索精神和勇于创新的精神,明确孟德尔在遗传学界的地位.初步了解孟德尔在遗传学界的地位,以及学习他的科学探索的精神.孟德尔带着什么样的问题来进行试验的呢?设疑:当年的孟德
6、尔是带着什么样的问题来进行实验的呢?一个是我们看到丰富多彩的性状传递着,存在着,是否有一根魔棒在其背后指挥着呢?如果有这根魔棒的话,那么,它在细胞中又是怎样存在的呢?生物体是直接把性状传递给了后代还是把控制性状的物质传递给了后代的呢?1. 性状是由什么来控制的?2. 他们在细胞中是怎样存在的?3. 他们又是如何传递给后代的呢?学生思考,讨论,交流,给学生提出问题,让他们带着问题来进入孟德尔的探索历程.孟德尔选用豌豆做试验材料的原因.设疑:孟德尔是从一粒粒小小的豌豆里来揭开了生命的奥秘,那么豌豆又有什么神奇的地方来使孟德尔名垂青史呢?1.课件展示豌豆茎的高度,花的位置,种子的颜色,种子的形状,子
7、叶颜色,种皮颜色,豆荚颜色及形状等,明确相对性状的概念,总结出.豌豆具有一些易于区分的性状.设疑:人的大眼睛和双眼皮, 狗的长毛和直毛是一对相对性状吗? 学生观察并思考,讨论,并回答:人的大眼睛和小眼睛是一对相对性状,双眼皮和单眼皮是一对相对性状;狗的长毛和短毛是一对相对性状,直毛和卷毛引出相对性状的概念,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2.课件展示豌豆的花,讲述豌豆的花是两性花即雌雄同株,但豌豆花在未开放之前就已经完成了受粉. 即豌豆是自花传粉和闭花授粉的植物.是一对相对性状.学生理解自花传粉和闭花授粉的豌豆其后代全是纯种.力和理解能力,探究一对相对性状的杂交实验
8、设疑: 怎样可以使豌豆的性状得以改变呢 ?探究一:如果用高茎和矮茎的豌豆杂交，后代会是怎样的呢？设疑：如何设计实验?展示课件来操作实验:去高茎豌豆的雄蕊 ,受上矮茎豌豆的花粉,课件展示实验结果:全是高茎 .探究二：子一代的高茎性状与亲本的选择有关系吗？设疑：如何设计实验:预期实验结果:课件展示实验结果：全是高茎 。推论：正反交具有同一性，子一代的性状具有一致性。探究三：有没有控制矮茎的物质呢 ？引导学生做出假设如何设计实验？引导学生预期结果： 课件展示实验结果：子二代既有高茎豌豆也有矮茎豌豆。 讲述：边板书边叙述一对相对性状的遗传实验：引导学生回答: 用高茎的和矮茎的豌豆杂交思考并预期结果:高
9、茎、矮茎或介于中间用高茎豌豆做母本，矮茎豌豆做父本，杂交，学生观察,学会如何进行杂交.实验.学生疑惑,为什么全是高茎?并提出新的问题:是不是母本是高茎后代就是高茎呢?引导学生做出假设:有关系设计实验: 用矮茎豌豆做母本，高茎豌豆做父本，进行杂交,全是矮茎学生又产生了新的疑问:矮茎这种性状哪里去了?并提出疑问：有没有控制矮茎的物质呢 ？有控制矮茎的物质让子代之间进行杂交，可能全是高茎，也可能有高有矮。感受孟德尔的豌豆杂交实验历程,培养学生的问题意识，给与学生发散思维、启动已有知识的空间，使学生理解孟德尔的科学研究方法，遗传图解纯种高茎豌豆 x 纯种矮茎豌豆（ +或 ） （ 或 + ）F1: 高茎
10、豌豆自交F2: 高茎豌豆 : 矮茎豌豆3 : 1结合上述讲述内容,给出相对性状,自交, 杂交 正交和反交, 显性性状, 隐性性状和性状分离的概念.边听讲边掌握遗传图解的绘制要点,概述显性遗传因子与显性性状,隐性遗传因子与隐性性状之间的关系;概述孟德尔对性状分离的解释要点.展示遗传图解的画法,使学生掌握其画法,并掌握以下概念:自交, 杂交 正交和反交, 显性性状, 隐性性状和性状分离对分离现象的解释:设疑: 那么这种现象是偶然还是必然的呢？是个别的还是普遍的呢？怎样再继续做试验?讲解:孟德尔 8 年一共做了很多种性状，其中非常有成就的是 7 对相对性状， （课件展示他做的豌豆杂交实验的结果）发现
11、显性和隐性不是偶然的，它带有相当的必然性，另外它还带有普遍性，而且 F2 代还带有特定的比例，大致都在 3：1 左右。设疑：为什么会出现这种现象呢？根据这个实验结果，思考并讨论以下 3 个问题：1. 遗传因子有何特点?2. 遗传因子是如何传递给后代的?3. 如何解释性状的分离现象?讲解并板书对分离现象的解释：P: DD x ddF1 配子 D d F1： Dd x DdF2 配子 D d D dF2： DD Dd Dd ddDD : Dd : dd 1: 2: 1 遗传图解：一对相对性状的杂交实验图解设疑：如何用试验来验证并观察一下 F1 在形成配子的时候遗传因子发生分离，并且其分必然的,可以
12、再找其他对的相对性状来做试验,学生分组讨论,把每个组的意见归纳一下.引导学生回答:1. 遗传因子是 独立存在的. 互不融合,l2. 遗传因子在体细胞中是成对存在的,3. F1 在形成配子的时候成对的遗传因子要发生分离,.分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。4. 受精时，雌雄配子的结合是随机的。学生和老师一起来完成遗传图解。引出纯合子与杂合子的概念;:遗传因子的特点以及是如何传递给后代的，怎样用遗传图解来解释性状的分离现象。离比是 1：1 呢？小资料：科学家以水稻为例：水稻的非糯性对糯形是显性，含非糯性基因的花粉有直链淀粉，遇碘变为兰黑色， ；含糯性基因的花粉有支链淀粉，遇碘变为红褐色。将纯
13、种非糯稻和纯种糯稻杂交，取 F1 植株的花粉加碘染色，在光学显微镜下观察，花粉粒有蓝黑色和红褐色两种，大约各占50%,其结论：验证了遗传因子的分离发生在形成配子的时期。学生观察并倾听，认识遗传因子的分离发生在形成配子的时期。并用小资料的试验具体说明遗传因子的分离发生在形成配子的时期,其配子比例是1:1.性状分离比的模拟试验设疑：遗传因子分离，配子随机结合真的能出现 3：1 的结果吗？能否用一种方法来模拟一下？拿出红色和白色两个袋子里分别放置了一些红色和黑色的玻璃球，指导学生阅读实验的目的和要求，明确相关的问题。在学生阅读的基础上，帮助学生明确实验要求。1、 两个袋子分别表示生物体的精巢和卵巢；
14、两种颜色的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、 每个袋子里的红球和黑球的数目都是10 个，确保雌、雄配子数目相等。 3、 分别从两个袋子里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袋子内，摇匀。按步骤重复做 20 次，确保观察样本数目足够多，雌、雄配子结合的机会相等。组织学生汇报，统计全班的实验结果，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？设疑：1、为什么全班的实验结果与预期的结果更接近？2、如果孟德尔在研究遗传实验时，只统计 20 株豌豆杂交结果，他还能正确解释性状分离现象吗？将实验结果与孟德尔
15、的杂交实验结果作比较，帮助学生理解“实验样本数量足够大，是满足统计学规律的必要条件之一。设疑：今天的天气预报说：明天的降水概率是 20%，是什么意思？学生阅读并思考以下问题：1、 两个袋子代表什么？两种小球代表什么？2、 如何在每个袋子里设置玻璃球的数量？3、 分别从两个袋子内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？4、 为什么要重复 20 次？含义是什么？ 4 人一组，进行实验记录，统计结果。各小组汇报实验结果，理解遗传因子的分离，配子随机结合的含义。学生思考并回答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。理论联系实际。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。学生倾听并感受。更加明确本节课的内容。体验孟德尔研究自然科学的方法。作业 练习绘制一对相对性状的遗传图解。 绘制一对相对性状遗传图解巩固新知识
