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2019-2020年高中生物《1.1 孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)（一）》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修2 一、教學(xué)目標(biāo) ⑴ 知識方面：闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及分離定律。 ⑵ 情感態(tài)度與價(jià)值觀方面：體驗(yàn)孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維。 ⑶ 能力方面：運(yùn)用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) （1）對分離現(xiàn)象的解釋，闡明分離定律。 （2）以孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)為素材進(jìn)行科學(xué)方法教育。 （3）運(yùn)用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。 2.教學(xué)難點(diǎn)：（1）對分離現(xiàn)象的解釋。（2）假說—演繹法。 三、教學(xué)方法：討論法、演示法、實(shí)驗(yàn)法 四、教學(xué)課時(shí)：2 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖 第1課時(shí) 章引言。 “龍生龍，鳳生鳳，老鼠生仔會打洞”這體現(xiàn)了一種什么現(xiàn)象？ 大家請看章引言，有何感想？ 生答：遺傳現(xiàn)象。 聯(lián)系日常生活激發(fā)生興趣。 第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)（一）的引言 〖引入〗以“問題探討”引入。 〖提示〗1.粉色。因?yàn)榘凑杖诤线z傳的觀點(diǎn)，雙親遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)混合，子代呈現(xiàn)雙親的中介性狀，即紅色和白色的混合色──粉色。 2.此問題是開放性問題，目的是引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析身邊的生物遺傳現(xiàn)象，學(xué)生通過對遺傳實(shí)例的分析，辨析融合遺傳觀點(diǎn)是否正確。有些學(xué)生可能舉出的實(shí)例是多個(gè)遺傳因子控制生物性狀的現(xiàn)象（如人體的高度等），從而產(chǎn)生諸多疑惑，教師對此可以不做過多的解釋。只要引導(dǎo)學(xué)生能認(rèn)真思索，積極探討，投入學(xué)習(xí)狀態(tài)即可。 學(xué)生閱讀“問題探討”，思考討論回答。 激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。 孟德爾的初步介紹 設(shè)疑：在140多年前孟德爾通過雜交實(shí)驗(yàn)揭示了生物遺傳的基本規(guī)律。孟德爾為什么能揭示這一科學(xué)奧秘？組織學(xué)生交流對孟德爾的初步了解。 講述：結(jié)合學(xué)生的匯報(bào)，主要對孟德爾做以下簡介。 ①孟德爾自幼酷愛自然科學(xué)，通過對自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，孟德爾具有了雜交可使生物產(chǎn)生變異的進(jìn)化思想，以及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析遺傳學(xué)問題的意識。 ②在實(shí)踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物，連續(xù)進(jìn)行了多年的雜交實(shí)驗(yàn)研究，其中最成功的是豌豆實(shí)驗(yàn)。 ③當(dāng)時(shí)科學(xué)界開展對多種動(dòng)植物的雜交實(shí)驗(yàn)，孟德爾總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新研究方法，如從單一性狀入手觀察分析遺傳結(jié)果；用前人從未在生物學(xué)研究領(lǐng)域用過的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析研究；敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的觀點(diǎn)，提出了顆粒遺傳的思想等。 根據(jù)自己已有的知識，交流對孟德爾的初步認(rèn)識。 初步了解孟德爾在遺傳實(shí)驗(yàn)研究中方法的創(chuàng)新、思維方式的創(chuàng)新、敢于沖破原有觀念的精神。 豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)容易成功的原因 設(shè)疑：為什么用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)容易取得成功？ 講述：結(jié)合掛圖、課件和學(xué)生的回答，講述豌豆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ①豌豆自花傳粉（且閉花受粉），結(jié)果是：自花傳粉（自交），產(chǎn)生純種； ②豌豆花大，易于進(jìn)行人工雜交；即去雄—套袋（防止其他花粉的干擾）—授粉（采集另一種豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱頭上），獲得真正的雜種； ③具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的性狀，如豌豆莖的高度有懸殊的差異，通過觀察很容易區(qū)分，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。 講述：結(jié)合上述內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生給出性狀、相對性狀、自交、雜交、正交和反交等概念。 學(xué)生帶著問題閱讀、思考討論、回答。 培養(yǎng)學(xué)生閱讀收集信息的能力 一、一對相對性狀的實(shí)驗(yàn) 孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣設(shè)計(jì)的？ 〖講述〗利用掛圖讓學(xué)生比思考邊講解。 純種高莖豌豆 純種矮莖豌豆 F1: 高莖豌豆 自交 F2: 高莖豌豆 ：矮莖豌豆 787 ：277 3 ： 1 給出顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念。 F2中出現(xiàn)3：1的性狀分離比是偶然的嗎？ 講解:孟德爾8年一共做了很多種性狀，其中非常有成就的是7對相對性狀，（課件展示他做的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果）發(fā)現(xiàn)顯性和隱性不是偶然的，它帶有相當(dāng)?shù)谋厝恍裕硗馑€帶有普遍性，而且F2代還帶有特定的比例，大致都在3：1左右。 結(jié)合圖解，分析總結(jié)，得出答案。 學(xué)生看表1－1，得出結(jié)論 師生共同解決問題，為學(xué)生闡明“一對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)”做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。 二、對分離現(xiàn)象的解釋 為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？結(jié)合一對相對性狀的遺傳圖解，引導(dǎo)學(xué)生分析：孟德爾是如何解釋子一代只出現(xiàn)顯性性狀的？為什么子二代會出現(xiàn)性狀分離，且分離比為3∶1？ 教師結(jié)合圖1－5講解孟德爾的解釋 P: DD dd 1.遺傳因子是 獨(dú)立存在的. 互不融合 2.遺傳因子在體細(xì)胞中是成對存在的 F1配子 ： D d 3.F1在形成配子的時(shí)候成對的遺傳因子要發(fā)生分離,.分別進(jìn)入不同的配子 F1： Dd Dd 中,隨配子遺傳給后代。 F2配子：D d D d F2： DD Dd Dd dd 4.受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。 DD : Dd : dd 1: 2: 1 引出純合子和雜合子的概念 假如雌雄配子的結(jié)合不是隨機(jī)組合的能出現(xiàn)F23∶1的結(jié)果嗎？ 〖提示〗因?yàn)闈M足孟德爾實(shí)驗(yàn)條件之一是雌、雄配子結(jié)合機(jī)會相等，即任何一個(gè)雄配子（或雌配子）與任何一個(gè)雌配子（或雄配子）的結(jié)合機(jī)會相等，這樣才能出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。 學(xué)生閱讀思考討論回答：略 不能 培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，給予學(xué)生發(fā)散思維、啟動(dòng)已有知識的空間。使學(xué)生理解孟德爾的科學(xué)研究方法和解釋 第2課時(shí) 實(shí)驗(yàn) 針對上節(jié)課提出的問題組織學(xué)生交流自己的見解。 設(shè)疑：孟德爾在不知道遺傳因子是什么的情況下，用抽象的遺傳因子來分析雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提出了遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在，在配子中單個(gè)出現(xiàn)的假說，是超越自己時(shí)代的一種非凡的設(shè)想。生物體在進(jìn)行有性生殖時(shí)，遺傳因子分離，配子隨機(jī)組合真能出現(xiàn)3∶1的性狀分離現(xiàn)象嗎？讓我們通過模擬實(shí)驗(yàn)來體驗(yàn)孟德爾的假說。 指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)的目的要求，明確相關(guān)的問題。 在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)要求。 1.兩個(gè)小桶代表什么？兩個(gè)小桶中的D小球和d小球代表什么？ 1.兩個(gè)小桶分別代表生物體的精巢和卵巢；D小球和d小球分別代表含有顯性遺傳因子和隱性遺傳因子的配子。 2.為什么每個(gè)小桶內(nèi)的d小球和D小球數(shù)目都是10個(gè)？ 2.每個(gè)小桶內(nèi)的d小球和D小球數(shù)目都是10個(gè)，確保雌、雄配子數(shù)目相等。 3.分別從兩個(gè)小桶內(nèi)抓取一個(gè)小球組合在一起的含義是什么？ 3.分別從兩個(gè)小桶內(nèi)抓取一個(gè)小球組合在一起的含義是：模擬雌、雄配子的隨機(jī)結(jié)合。 4.將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復(fù)做50～100次的含義是什么？ 4.將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復(fù)做50～100次，是為了確保觀察樣本數(shù)目足夠多。雌、雄配子結(jié)合的機(jī)會相等。 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料用具。巡回檢查、指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。 組織學(xué)生匯報(bào)，統(tǒng)計(jì)全班的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生將每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與全班總的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作比較，比較的結(jié)果說明了什么？ 思考：為什么全班的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果更接近？如果孟德爾在研究遺傳實(shí)驗(yàn)時(shí)，只統(tǒng)計(jì)10株豌豆雜交結(jié)果，他還能正確解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？ 與每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，全班實(shí)驗(yàn)的總結(jié)果更接近預(yù)期的結(jié)果，即彩球組合類型數(shù)量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)值比為3∶1。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)個(gè)體數(shù)量越大，越接近統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 如果孟德爾當(dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)10株豌豆雜交的結(jié)果，則很難正確地解釋性狀分離現(xiàn)象，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)目足夠多，是孟德爾能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提條件之一。當(dāng)對10株豌豆的個(gè)體做統(tǒng)計(jì)時(shí)，會出現(xiàn)較大的誤差。 依據(jù)自己已有的知識，講述自己的看法。 學(xué)生閱讀性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)，思考左邊問題。 4人一組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄，統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 激發(fā)探究心理，明確模擬實(shí)驗(yàn)的目的。 理解遺傳因子分離與配子隨機(jī)組合的意義。 理解模擬實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的一種方法。 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄能力、合作能力。 體驗(yàn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的必要性。 三、對分離現(xiàn)象的解釋的驗(yàn)證 設(shè)疑：孟德爾假說合理地解釋了豌豆一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)。但是作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。孟德爾是如何實(shí)現(xiàn)這一目的的呢？ 講述：孟德爾的測交實(shí)驗(yàn)，給出測交概念，指導(dǎo)學(xué)生通過繪制遺傳圖解，預(yù)測測交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。巡視檢查學(xué)生習(xí)作的情況。 通過課件或板圖，展示規(guī)范的測交遺傳圖解，對學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤給予及時(shí)的糾正。 雜交子一代 隱性純合子 高莖 矮莖 測交 Dd dd 配子 D d d 測交后代 Dd dd 高莖 矮莖 1 ： 1 遺傳圖解2 一對相對性狀測交實(shí)驗(yàn)圖解 展示孟德爾的測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即用子一代高莖豌豆（Dd）與矮莖豌豆（dd）測交，在得到的64株后代中，30株是高莖，34株是矮莖，兩種性狀之比接近1∶1。 設(shè)疑：引導(dǎo)學(xué)生分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測結(jié)果是否相同，這一結(jié)果說明了什么？孟德爾設(shè)計(jì)測交試驗(yàn)的巧妙之處是什么？ 介紹假說—演繹法。 繪制遺傳圖解，進(jìn)一步掌握繪制遺傳圖解的方法，理解測交實(shí)驗(yàn)的過程，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 使學(xué)生在習(xí)作中鞏固繪制遺傳圖解的基本方法 體驗(yàn)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新之處。 四、分離定律 依據(jù)一對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生歸納分離定律。 在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。 學(xué)生歸納 培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力 技能訓(xùn)練 〖提示〗將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進(jìn)行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色花為止。 閱讀思考討論回答。 拓展思維