高三生物孟德尔的豌豆杂交实验教案

　　高三生物孟德尔的豌豆杂交实验教案一

　　1设计思想：

　　1.1《普通高中生物课程标准(实验)》明确提出“要重视生物科学史的学习”，因为“学习科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和方法，学习科学家献身科学的精神，对提高学生的探究能力和生物科学素养都具有重大的意义。”孟德尔的豌豆杂交实验经历了“提出问题——构建假说——验证假说——得出结论”的科学研究一般过程，运用了“假说——演绎”这一现代科学研究中常用的科学研究方法，是很好的生物科学史材料。

　　1.2普通高中生物课程标准(实验)》倡导学生主动参与、探究发现、合作交流的学习方式，从而培养学生的探究能力，提高学生的生物科学素养。

　　2 教学内容分析

　　2.1 教材内容及地位：“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”是人教版必修2第一章第一节，内容是基因分离定律的发现过程，是按孟德尔“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”的科学研究过程为线索编写的，能让学生亲自踏着孟德尔的足迹，亲自经历提出假说,设计实验验证假说的科学研究过程，培养学生探究能力和科学思维。

　　2.2教学重、难点：

　　2.2.1教学重点：让学生像孟德尔一样尝试提出假说,设计实验验证假说。

　　2.2.2教学难点：尝试对分离现象进行解释，提出假说;设计测交实验验证假说。

　　3教学目标：

　　3.1知识目标：

　　3.1.1阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。

　　3.1.2分析孟德尔遗传实验的科学方法。

　　3.2能力目标：

　　3.2.1通过学习一对相对性状的杂交实验，引导学生不断提出问题，分析和解决问题;

　　3.2.2尝试像科学家那样解释和推理，并对分离现象作出解释;

　　3.2.3通过孟德尔的豌豆杂交实验，体会科学研究的一般过程，通过假说演绎法的科学方法的学习，进一步提高学生的探究能力;

　　3.3情感态度与价值观目标：通过对一对相对性状的杂交实验过程，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。

　　4.学情分析：高一的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识，通过必修1《分子与细胞》的学习，具备一定的遗传学的分子基础，但是学生缺乏遗传细胞学基础，即学生还没学习减数分裂的知识，这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发，创造性的分析解决问题。

　　5 教学过程:

　　教 学环 节 教师组织和引导 学 生

　　活 动 设 计

　　意 图

　　交流调查结果，尝试解释某一性状的遗传

　　引入：学生交流单双眼皮遗传的调查结果，并用表格进行归纳与统计：

　　父母 子女

　　单眼皮×双眼皮 有的单眼皮，有的双眼皮

　　单眼皮×单眼皮 全部为单眼皮

　　双眼皮×双眼皮 有的单眼皮，有的双眼皮

　　设疑：尝试解释单眼皮×双眼皮→单眼皮?

　　引导：主要的问题是：

　　1、单双眼皮是由什么控制的呢?(根据已有的生物学知识知道是遗传物质控制的)

　　2、母亲细胞内控制眼皮的遗传物质怎样存在?(从数量上分析，1个，2个或是若干个)

　　3、母亲的控制眼皮的遗传物质如何传给孩子呢?

　　4、父亲有给孩子控制眼皮的遗传物质吗，如果有，父亲给的遗传物质遇到母亲给的遗传物质会发生什么呢?(保持完整，还是互相融合?)

　　要解释这些问题，最终还是要通过科学的实验。

　　从人类对遗传的探索从19世纪开始至今，已经能完美解释这些问题，其中孟德尔在解释这些问题上，作出了巨大的贡献。我们今天就来一起沿着孟德尔的足迹，看看他是如何开展研究，并取得了巨大的成就。 课前调查：人类单双眼皮的遗传

　　尝试解释遗传现象。

　　隐性渗透“性状”和“相对性状”的概念;培养学生运用归纳与统计的科学方法。

　　通过学生尝试解释遗传现象，

　　还原孟德尔当时的研究场景。

　　介绍孟德尔一对相对性状的实验过程

　　孟德尔开展实验，选择了豌豆作为实验材料。豌豆有很多相对性状，如，茎的高度有高茎和矮茎，(呈现豌豆7对相对性状的图)。孟德尔将高茎和矮茎进行杂交，无论谁做母本，或父本，子一代都是高茎，并且高度和亲本的高茎一样高，一点也没变矮。他继续将F1进行自交，发现子二代出现了高茎和矮茎，矮茎和亲本一样的矮，一点也没变高。

　　将矮茎称为隐性性状，高茎称为显性性状，F1自交后代出现高茎和矮茎的现象称为性状分离。

　　孟德尔的实验到此，并没有让感到意外，因为在他之前已经有一位科学家发现了性状分离的现象，但是孟德尔并没有就此止步，他做了一件与众不同的事情，那就是他收集了F2代植株共一千多株，其中高茎的787株，矮茎277株，其比例为2.84:1，孟德尔用他数学统计学知识，确定数量越大，其比例就越接近3:1。3:1是必然的还是偶然的呢?孟德尔继续其它6对相对性状的杂交实验。实验结果如下：(教材表1-1)

　　结合板图，观察分析一对相对性状的实验过程。

　　倾听

　　感受孟德尔是一个勤奋、具有创新精神的人。 简单介绍豌豆，豌豆的其它特征到第二课时再讨论，这样能保证学生探究思维的连贯性;并且这样处理，并不影响学生对杂交实验的理解。

　　还原孟德尔的实验过程，让学生理解孟德尔的实验过程及实验结果;

　　渗透科学品质、科学精神教育

　　尝试解释3:1的性状分离比

　　设疑：如何解释3:1的性状分离比呢?

　　讲述：在当时，关于遗传物质在细胞的存在以及如何在亲子代间的传递，有很多科学家对遗传现象问题做出一些解释，其中以达尔文为代表的一些科学家提出 “多重微粒”观点：每个细胞对应某一种性状存在无数完全相同的遗传物质，每一遗传物质的许多复制物可能同时传递给生殖细胞。例如：母亲是单眼皮，父亲是双眼皮，母亲产生的卵细胞中含有很多个单眼皮遗传物质，父亲产生的精子中也含有很多个双眼皮遗传物质，那最终子代是单眼皮还是双眼皮由数量决定，谁提供的多就像谁，而数量是随机的。

　　关于双亲的遗传物质在子代细胞中如何存在这一问题，当时有一种“融合遗传”观点：由父本和母本提供的遗传物质在子代细胞中完全融合。使子代表现出介于双亲之间的性状。例如：双亲中一方直发，一方是卷发，那么孩子头发就是中等程度的卷曲。

　　设疑：用“多重微粒”观点和“融合遗传”观点能对孟德尔的实验现象作出合理解释吗?

　　(“多重微粒”观点：不能解释，如果按多重微粒观点遗传，子代不可能出现一定的比例。“融合遗传”：按融合观点，子一代的高度应该是介于高茎和矮茎之间，且子二代的不可能得到矮茎和亲本一样的矮。)

　　设疑：尝试解释3:1的性状分离比?

　　1、性状由遗传因子控制，遗传因子是独立的。控制显性性状的为显性因子(D)，控制隐性性状的为隐性因子(d)

　　2、体细胞中应该有几个遗传因子?(1个，2个， 3个，4个)

　　3、生殖细胞中几个?(1个)

　　4、雌雄配子随机结合。

　　以上四点就是孟德尔的假说的主要内容。:孟德尔提出的假说在当时的背景下是一种超越时代的设想。 倾听，理解孟德尔当时的研究背景，当时人们对遗传问题的主流观点;

　　思考、讨论、交流;

　　学生讨论、交流;

　　告诉学生当时的主流观点，利于学生从孟德尔角度出发，分析问题。

　　培养学生逻辑推理能力和批判性思维

　　这是教学的重点，也是难点，通过精心设计问题，降低思维难度，突破难点;给学生充分的时间和发散性思维的空间，培养学生分析能力;渗透孟德尔大胆创新的精神

　　设计测交实验，

　　验证假说

　　设疑：如何设计实验验证假说呢?

　　实验目的：验证假说是否成立?

　　实验原理：关键证明成对(Dd)的遗传因子分离，产生了两种配子(D和d);遗传因子看不见，摸不着，只能从子代性状及比例分析分析配子的类型及比例。

　　实验材料： F1高茎(Dd)和矮茎 (dd)

　　结果预测：

　　(这是利用假说进行演绎的过程)

　　实验结果：高茎 30株，矮茎34株，比例接近1：1

　　实验结论：假说是成立的。

　　这种杂交方法后来称为测交，是孟德尔首创的，它非常完美的证明了假说是成立的，从此，测交成为非常经典的遗传学实验。 思考与讨论，

　　尝试写出演绎推理的遗传图解。

　　对假说的验证是难点，设计成实验教学形式进行逐步引导、启发，帮助学生突破难点;

　　渗透科学精神教育：创新精神

　　总结 总结：孟德尔在通过一对相对性状的杂交实验的分

　　析后，大胆的提出假说，并设计了测交实验对假说进行

　　验证，这种科学研究方法称为假说演绎法。

　　通过一对相对性状的实验及其解释，后人把它归纳为

　　孟德尔第一定律：

　　课后思考：1.孟德尔为什么选择豌豆?

　　2.孟德尔为什么能成功?

　　3为什么是孟德尔打开了“遗传学的大门”?

　　渗透科学方法教育;

　　作为第二课时的主要讨论题。

　　6 教学反思：

　　6.1回眸历史，让学生像科学家一样探究

　　本节课的教学利用科学史开展探究性学习，注重创设探究情境，还原孟德尔当时的研究场景，让学生能沿着孟德尔的足迹，学生真正做到了像孟德尔一样创造性的分析问题，提出假说，并设计实验验证假说。通过学生的思维探究过程，从一定程度上提高了学生的探究能力和生物科学素养。

　　6.2精心设问，让学生思维的羽翼飞翔

　　本节课教学通过教师的精心设问，有效激发了学生的思维。从课堂表现上看，学生的思维孟德尔一样具有创造性，表现相当精彩。不要认为学生的思维能力不能和科学家同日而语，当学生的思维能力被你想方设法激发出来的时候，你会发现他们的创造力是无穷的。

　　6.3潜移默化，让学生感受科学家的魅力

　　本节课在科学方法和科学精神的教学上，注重潜移默化，并达到润物细无声的效果。教师并不是费尽口舌向学生解释什么是“假说—演绎”法，而是让学生像孟德尔一样运用“假说—演绎”法开展探究。教师通过创设情境，让学生自己去体会感悟孟德尔在研究中体现出来的科学态度、科学精神和科学品质等，而不是归纳成教条灌输给学生。

　　高三生物孟德尔的豌豆杂交实验教案二

　　第一课时

　　[一]教学程序

　　导言

　　前面学习了遗传物质DNA及其基本单位--基因，知道它的复制使前后代保持连续性，它的表达使亲代和子代相似。那么，基因在传种接代过程中有没有一定的传递规律呢?

　　一、基因的分离定律

　　[二]教学目标达成过程

　　(一)孟德尔的豌豆杂交试验

　　学生活动:阅读教材P2-4

　　教师列出如下提纲:(投影显示)

　　1.了解孟德尔简历

　　2.孟德尔的试验研究方法是什么?选用什么材料?纯系亲本的杂交技术怎样进行?

　　在学生阅读、讨论的基础上，教师点拨:

　　(1)兴趣是最好的老师，是动力。孟德尔的研究成果就是最好的例证;

　　(2)孟德尔用避免外来花粉干扰的自花传粉、闭花授粉的豌豆纯合植株进行杂交试验，这是他成功的原因之一。

　　设疑:什么是杂交法?

　　教师出示人工异花传粉挂图，并与学生一起回忆:减数分裂、受精作用、胚珠发育成种子，直到萌发成幼苗的过程，从而理解杂交试验法。

　　教师最后强调:孟德尔在试验中发现豌豆一些品种之间具有易于区分的、稳定的性状，如茎的高与矮、种子形状的圆粒与皱粒。从而引出相对性状的概念。

　　学生阅读教材并讨论，最后归纳理解相对性状要从三点出发:

　　(1)同种生物;

　　(2)同一性状;

　　(3)不同表现类型。

　　教师出示:豌豆相对性状的挂图。

　　学生观察后得出:不同品种的豌豆同时具有多对相对性状。

　　提问:在人体上存在哪些相对性状?

　　(答：有耳垂和无耳垂，单眼皮和双眼皮，蓝眼和褐眼……)

　　再提问:孟德尔开始是否对图示中所有相对性状同时分析呢?

　　学生回答:否。(这是孟德尔成功的又一重要原因)

　　(二)一对相对性状的遗传试验

　　学生阅读教材P4～5。

　　教师出示挂图:高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验。

　　讲述:用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲

　　本进行杂交。无论正交还是反交，杂交后的第一代(简称子一代，用F1表示)总是高茎的。

　　提问:子一代为什么全是高茎;矮茎性状哪里去了?

　　学生回答:(略)

　　讲述:带着这个疑问，我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代高茎豌豆自交，得到的子二代植株中既有高茎也有矮茎。

　　提问:子二代出现的两种性状，能提示我们什么?

　　学生回答:矮茎性状在子一代中并没有消失，只是没有表现出来。

　　教师讲述:孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎;把未显现出来的性状。叫隐性性状，如矮茎。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。

　　同时孟德尔对子二代两性状的株数进行了统计分析，他发现，在所得到的1064个子二代豌豆植株中，有787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3∶l。请问学们注意这个比例。

　　设疑:豌豆的其他相对性状杂交情况如何呢?

　　教师出示:孟德尔做的豌豆杂交试验的结果投影。学生观察、比较，发现杂交子二代都出现了性状分离现象，且显性性状与隐性性状的数量比接近3∶1，具有规律性。

　　[三]教学目标巩固

　　1.孟德尔杂交试验选用什么材料?为什么?

　　2.什么是相对性状?拟人为例举例子。

　　3.下列各组中属于相对性状的的是 ( )

　　A.狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛

　　C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮

　　答案:1.略 2.略 3.D

　　[四]布置作业

　　1.P8练习题第一题。

　　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.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择

　　分析:纯种甜玉米和纯种非甜玉米之间相互授粉，甜玉米的果穗上全表现为非甜，说明非甜是显性性状，甜玉米的果穗上出现非甜籽粒也说明非甜是显性性状。

　　答案:C

　　3.玉米高秆对矮秆为显性。矮秆玉米用生长素处理后长成高秆，使其自交得到F1植株是( )

　　A.高矮之比是1∶1 B.全是矮秆

　　C.高矮之比是3∶1 D.全是高秆

　　分析:生长素作用于植物，促使细胞体积的增大引起植株快速生长，但不影响内部基因组成，因此，用生长素处理后长成的高秆玉米仍然受隐性基因控制，自交后代不发生性状分离。

　　答案:B

　　总结

　　这节课要重点掌握孟德尔的一对相对性状的遗传试验，理解相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离等概念，掌握子二代的性状分离。