高三生物教案 孟德爾的豌豆雜交實驗

　　高三生物教案 孟德爾的豌豆雜交實驗

　　“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第1課時”教學(xué)設(shè)計

　　1設(shè)計思想：

　　1.1《普通高中生物課程標準(實驗)》明確提出“要重視生物科學(xué)史的學(xué)習”，因為“學(xué)習科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，理解科學(xué)的本質(zhì)和方法，學(xué)習科學(xué)家獻身科學(xué)的精神，對提高學(xué)生的探究能力和生物科學(xué)素養(yǎng)都具有重大的意義。”孟德爾的豌豆雜交實驗經(jīng)歷了“提出問題——構(gòu)建假說——驗證假說——得出結(jié)論”的科學(xué)研究一般過程，運用了“假說——演繹”這一現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的科學(xué)研究方法，是很好的生物科學(xué)史材料。

　　1.2普通高中生物課程標準(實驗)》倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、合作交流的學(xué)習方式，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

　　2 教學(xué)內(nèi)容分析

　　2.1 教材內(nèi)容及地位：“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)”是人教版必修2第一章第一節(jié)，內(nèi)容是基因分離定律的發(fā)現(xiàn)過程，是按孟德爾“觀察實驗、發(fā)現(xiàn)問題——分析問題、提出假說——設(shè)計實驗、驗證假說——歸納綜合、總結(jié)規(guī)律”的科學(xué)研究過程為線索編寫的，能讓學(xué)生親自踏著孟德爾的足跡，親自經(jīng)歷提出假說,設(shè)計實驗驗證假說的科學(xué)研究過程，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和科學(xué)思維。

　　2.2教學(xué)重、難點：

　　2.2.1教學(xué)重點：讓學(xué)生像孟德爾一樣嘗試提出假說,設(shè)計實驗驗證假說。

　　2.2.2教學(xué)難點：嘗試對分離現(xiàn)象進行解釋，提出假說;設(shè)計測交實驗驗證假說。

　　3教學(xué)目標：

　　3.1知識目標：

　　3.1.1闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。

　　3.1.2分析孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法。

　　3.2能力目標：

　　3.2.1通過學(xué)習一對相對性狀的雜交實驗，引導(dǎo)學(xué)生不斷提出問題，分析和解決問題;

　　3.2.2嘗試像科學(xué)家那樣解釋和推理，并對分離現(xiàn)象作出解釋;

　　3.2.3通過孟德爾的豌豆雜交實驗，體會科學(xué)研究的一般過程，通過假說演繹法的科學(xué)方法的學(xué)習，進一步提高學(xué)生的探究能力;

　　3.3情感態(tài)度與價值觀目標：通過對一對相對性狀的雜交實驗過程，認同敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐，以及嚴謹、求實的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

　　4.學(xué)情分析：高一的學(xué)生對生物的遺傳現(xiàn)象已經(jīng)有一定的感性認識，通過必修1《分子與細胞》的學(xué)習，具備一定的遺傳學(xué)的分子基礎(chǔ)，但是學(xué)生缺乏遺傳細胞學(xué)基礎(chǔ)，即學(xué)生還沒學(xué)習減數(shù)分裂的知識，這反而有利于學(xué)生能從孟德爾的角度出發(fā)，創(chuàng)造性的分析解決問題。

　　5 教學(xué)過程:

　　教 學(xué)環(huán) 節(jié) 教師組織和引導(dǎo) 學(xué) 生

　　活 動 設(shè) 計

　　意 圖

　　交流調(diào)查結(jié)果，嘗試解釋某一性狀的遺傳

　　引入：學(xué)生交流單雙眼皮遺傳的調(diào)查結(jié)果，并用表格進行歸納與統(tǒng)計：

　　父母 子女

　　單眼皮×雙眼皮 有的單眼皮，有的雙眼皮

　　單眼皮×單眼皮 全部為單眼皮

　　雙眼皮×雙眼皮 有的單眼皮，有的雙眼皮

　　設(shè)疑：嘗試解釋單眼皮×雙眼皮→單眼皮?

　　引導(dǎo)：主要的問題是：

　　1、單雙眼皮是由什么控制的呢?(根據(jù)已有的生物學(xué)知識知道是遺傳物質(zhì)控制的)

　　2、母親細胞內(nèi)控制眼皮的遺傳物質(zhì)怎樣存在?(從數(shù)量上分析，1個，2個或是若干個)

　　3、母親的控制眼皮的遺傳物質(zhì)如何傳給孩子呢?

　　4、父親有給孩子控制眼皮的遺傳物質(zhì)嗎，如果有，父親給的遺傳物質(zhì)遇到母親給的遺傳物質(zhì)會發(fā)生什么呢?(保持完整，還是互相融合?)

　　要解釋這些問題，最終還是要通過科學(xué)的實驗。

　　從人類對遺傳的探索從19世紀開始至今，已經(jīng)能完美解釋這些問題，其中孟德爾在解釋這些問題上，作出了巨大的貢獻。我們今天就來一起沿著孟德爾的足跡，看看他是如何開展研究，并取得了巨大的成就。 課前調(diào)查：人類單雙眼皮的遺傳

　　嘗試解釋遺傳現(xiàn)象。

　　隱性滲透“性狀”和“相對性狀”的概念;培養(yǎng)學(xué)生運用歸納與統(tǒng)計的科學(xué)方法。

　　通過學(xué)生嘗試解釋遺傳現(xiàn)象，

　　還原孟德爾當時的研究場景。

　　介紹孟德爾一對相對性狀的實驗過程

　　孟德爾開展實驗，選擇了豌豆作為實驗材料。豌豆有很多相對性狀，如，莖的高度有高莖和矮莖，(呈現(xiàn)豌豆7對相對性狀的圖)。孟德爾將高莖和矮莖進行雜交，無論誰做母本，或父本，子一代都是高莖，并且高度和親本的高莖一樣高，一點也沒變矮。他繼續(xù)將F1進行自交，發(fā)現(xiàn)子二代出現(xiàn)了高莖和矮莖，矮莖和親本一樣的矮，一點也沒變高。

　　將矮莖稱為隱性性狀，高莖稱為顯性性狀，F(xiàn)1自交后代出現(xiàn)高莖和矮莖的現(xiàn)象稱為性狀分離。

　　孟德爾的實驗到此，并沒有讓感到意外，因為在他之前已經(jīng)有一位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了性狀分離的現(xiàn)象，但是孟德爾并沒有就此止步，他做了一件與眾不同的事情，那就是他收集了F2代植株共一千多株，其中高莖的787株，矮莖277株，其比例為2.84:1，孟德爾用他數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)知識，確定數(shù)量越大，其比例就越接近3:1。3:1是必然的還是偶然的呢?孟德爾繼續(xù)其它6對相對性狀的雜交實驗。實驗結(jié)果如下：(教材表1-1)

　　結(jié)合板圖，觀察分析一對相對性狀的實驗過程。

　　傾聽

　　感受孟德爾是一個勤奮、具有創(chuàng)新精神的人。 簡單介紹豌豆，豌豆的其它特征到第二課時再討論，這樣能保證學(xué)生探究思維的連貫性;并且這樣處理，并不影響學(xué)生對雜交實驗的理解。

　　還原孟德爾的實驗過程，讓學(xué)生理解孟德爾的實驗過程及實驗結(jié)果;

　　滲透科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)精神教育

　　嘗試解釋3:1的性狀分離比

　　設(shè)疑：如何解釋3:1的性狀分離比呢?

　　講述：在當時，關(guān)于遺傳物質(zhì)在細胞的存在以及如何在親子代間的傳遞，有很多科學(xué)家對遺傳現(xiàn)象問題做出一些解釋，其中以達爾文為代表的一些科學(xué)家提出 “多重微粒”觀點：每個細胞對應(yīng)某一種性狀存在無數(shù)完全相同的遺傳物質(zhì)，每一遺傳物質(zhì)的許多復(fù)制物可能同時傳遞給生殖細胞。例如：母親是單眼皮，父親是雙眼皮，母親產(chǎn)生的卵細胞中含有很多個單眼皮遺傳物質(zhì)，父親產(chǎn)生的精子中也含有很多個雙眼皮遺傳物質(zhì)，那最終子代是單眼皮還是雙眼皮由數(shù)量決定，誰提供的多就像誰，而數(shù)量是隨機的。

　　關(guān)于雙親的遺傳物質(zhì)在子代細胞中如何存在這一問題，當時有一種“融合遺傳”觀點：由父本和母本提供的遺傳物質(zhì)在子代細胞中完全融合。使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀。例如：雙親中一方直發(fā)，一方是卷發(fā)，那么孩子頭發(fā)就是中等程度的卷曲。

　　設(shè)疑：用“多重微粒”觀點和“融合遺傳”觀點能對孟德爾的實驗現(xiàn)象作出合理解釋嗎?

　　(“多重微粒”觀點：不能解釋，如果按多重微粒觀點遺傳，子代不可能出現(xiàn)一定的比例。“融合遺傳”：按融合觀點，子一代的高度應(yīng)該是介于高莖和矮莖之間，且子二代的不可能得到矮莖和親本一樣的矮。)

　　設(shè)疑：嘗試解釋3:1的性狀分離比?

　　1、性狀由遺傳因子控制，遺傳因子是獨立的�？刂骑@性性狀的為顯性因子(D)，控制隱性性狀的為隱性因子(d)

　　2、體細胞中應(yīng)該有幾個遺傳因子?(1個，2個， 3個，4個)

　　3、生殖細胞中幾個?(1個)

　　4、雌雄配子隨機結(jié)合。

　　以上四點就是孟德爾的假說的主要內(nèi)容。:孟德爾提出的假說在當時的背景下是一種超越時代的設(shè)想。 傾聽，理解孟德爾當時的研究背景，當時人們對遺傳問題的主流觀點;

　　思考、討論、交流;

　　學(xué)生討論、交流;

　　告訴學(xué)生當時的主流觀點，利于學(xué)生從孟德爾角度出發(fā)，分析問題。

　　培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和批判性思維

　　這是教學(xué)的重點，也是難點，通過精心設(shè)計問題，降低思維難度，突破難點;給學(xué)生充分的時間和發(fā)散性思維的空間，培養(yǎng)學(xué)生分析能力;滲透孟德爾大膽創(chuàng)新的精神

　　設(shè)計測交實驗，

　　驗證假說

　　設(shè)疑：如何設(shè)計實驗驗證假說呢?

　　實驗?zāi)康模候炞C假說是否成立?

　　實驗原理：關(guān)鍵證明成對(Dd)的遺傳因子分離，產(chǎn)生了兩種配子(D和d);遺傳因子看不見，摸不著，只能從子代性狀及比例分析分析配子的類型及比例。

　　實驗材料： F1高莖(Dd)和矮莖 (dd)

　　結(jié)果預(yù)測：

　　(這是利用假說進行演繹的過程)

　　實驗結(jié)果：高莖 30株，矮莖34株，比例接近1：1

　　實驗結(jié)論：假說是成立的。

　　這種雜交方法后來稱為測交，是孟德爾首創(chuàng)的，它非常完美的證明了假說是成立的，從此，測交成為非常經(jīng)典的遺傳學(xué)實驗。 思考與討論，

　　嘗試寫出演繹推理的遺傳圖解。

　　對假說的驗證是難點，設(shè)計成實驗教學(xué)形式進行逐步引導(dǎo)、啟發(fā)，幫助學(xué)生突破難點;

　　滲透科學(xué)精神教育：創(chuàng)新精神

　　總結(jié) 總結(jié)：孟德爾在通過一對相對性狀的雜交實驗的分

　　析后，大膽的提出假說，并設(shè)計了測交實驗對假說進行

　　驗證，這種科學(xué)研究方法稱為假說演繹法。

　　通過一對相對性狀的實驗及其解釋，后人把它歸納為

　　孟德爾第一定律：

　　課后思考：1.孟德爾為什么選擇豌豆?

　　2.孟德爾為什么能成功?

　　3為什么是孟德爾打開了“遺傳學(xué)的大門”?

　　滲透科學(xué)方法教育;

　　作為第二課時的主要討論題。

　　6 教學(xué)反思：

　　6.1回眸歷史，讓學(xué)生像科學(xué)家一樣探究

　　本節(jié)課的教學(xué)利用科學(xué)史開展探究性學(xué)習，注重創(chuàng)設(shè)探究情境，還原孟德爾當時的研究場景，讓學(xué)生能沿著孟德爾的足跡，學(xué)生真正做到了像孟德爾一樣創(chuàng)造性的分析問題，提出假說，并設(shè)計實驗驗證假說。通過學(xué)生的思維探究過程，從一定程度上提高了學(xué)生的探究能力和生物科學(xué)素養(yǎng)。

　　6.2精心設(shè)問，讓學(xué)生思維的羽翼飛翔

　　本節(jié)課教學(xué)通過教師的精心設(shè)問，有效激發(fā)了學(xué)生的思維。從課堂表現(xiàn)上看，學(xué)生的思維孟德爾一樣具有創(chuàng)造性，表現(xiàn)相當精彩。不要認為學(xué)生的思維能力不能和科學(xué)家同日而語，當學(xué)生的思維能力被你想方設(shè)法激發(fā)出來的時候，你會發(fā)現(xiàn)他們的創(chuàng)造力是無窮的。

　　6.3潛移默化，讓學(xué)生感受科學(xué)家的魅力

　　本節(jié)課在科學(xué)方法和科學(xué)精神的教學(xué)上，注重潛移默化，并達到潤物細無聲的效果。教師并不是費盡口舌向?qū)W生解釋什么是“假說—演繹”法，而是讓學(xué)生像孟德爾一樣運用“假說—演繹”法開展探究。教師通過創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生自己去體會感悟孟德爾在研究中體現(xiàn)出來的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)品質(zhì)等，而不是歸納成教條灌輸給學(xué)生。

　　(責任編輯：郭峰)

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