高三生物孟德爾的豌豆雜交實驗教案

高三生物孟德爾的豌豆雜交實驗教案 一

1設計思想：

1.1《普通高中生物課程標準(實驗)》明確提出“要重視生物科學史的學習”，因爲“學習科學史能使學生沿着科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和方法，學習科學家獻身科學的精神，對提高學生的探究能力和生物科學素養都具有重大的意義。”孟德爾的豌豆雜交實驗經歷了“提出問題——構建假說——驗證假說——得出結論”的科學研究一般過程，運用了“假說——演繹”這一現代科學研究中常用的科學研究方法，是很好的生物科學史材料。

1.2普通高中生物課程標準(實驗)》倡導學生主動參與、探究發現、合作交流的學習方式，從而培養學生的探究能力，提高學生的生物科學素養。

2 教學內容分析

2.1 教材內容及地位：“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)”是人教版必修2第一章第一節，內容是基因分離定律的發現過程，是按孟德爾“觀察實驗、發現問題——分析問題、提出假說——設計實驗、驗證假說——歸納綜合、總結規律”的科學研究過程爲線索編寫的，能讓學生親自踏着孟德爾的足跡，親自經歷提出假說,設計實驗驗證假說的科學研究過程，培養學生探究能力和科學思維。

2.2教學重、難點：

2.2.1教學重點：讓學生像孟德爾一樣嘗試提出假說,設計實驗驗證假說。

2.2.2教學難點：嘗試對分離現象進行解釋，提出假說;設計測交實驗驗證假說。

3教學目標：

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方法。

3.2能力目標：

3.2.1通過學習一對相對性狀的雜交實驗，引導學生不斷提出問題，分析和解決問題;

3.2.2嘗試像科學家那樣解釋和推理，並對分離現象作出解釋;

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

3.3情感態度與價值觀目標：通過對一對相對性狀的雜交實驗過程，認同敢於質疑、勇於創新、勇於實踐，以及嚴謹、求實的科學態度和科學精神。

4.學情分析：高一的學生對生物的遺傳現象已經有一定的感性認識，通過必修1《分子與細胞》的學習，具備一定的遺傳學的分子基礎，但是學生缺乏遺傳細胞學基礎，即學生還沒學習減數分裂的知識，這反而有利於學生能從孟德爾的角度出發，創造性的分析解決問題。

5 教學過程:

教 學環 節 教師組織和引導 學 生

活 動 設 計

意 圖

交流調查結果，嘗試解釋某一性狀的遺傳

引入：學生交流單雙眼皮遺傳的調查結果，並用表格進行歸納與統計：

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 全部爲單眼皮

雙眼皮×雙眼皮 有的單眼皮，有的雙眼皮

設疑：嘗試解釋單眼皮×雙眼皮→單眼皮?

引導：主要的問題是：

1、單雙眼皮是由什麼控制的呢?(根據已有的生物學知識知道是遺傳物質控制的)

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

3、母親的控制眼皮的遺傳物質如何傳給孩子呢?

4、父親有給孩子控制眼皮的遺傳物質嗎，如果有，父親給的遺傳物質遇到母親給的遺傳物質會發生什麼呢?(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的實驗。

從人類對遺傳的探索從19世紀開始至今，已經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着孟德爾的足跡，看看他是如何開展研究，並取得了巨大的成就。 課前調查：人類單雙眼皮的遺傳

嘗試解釋遺傳現象。

隱性滲透“性狀”和“相對性狀”的概念;培養學生運用歸納與統計的科學方法。

通過學生嘗試解釋遺傳現象，

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，選擇了豌豆作爲實驗材料。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，並且高度和親本的高莖一樣高，一點也沒變矮。他繼續將F1進行自交，發現子二代出現了高莖和矮莖，矮莖和親本一樣的矮，一點也沒變高。

將矮莖稱爲隱性性狀，高莖稱爲顯性性狀，F1自交後代出現高莖和矮莖的現象稱爲性狀分離。

孟德爾的實驗到此，並沒有讓感到意外，因爲在他之前已經有一位科學家發現了性狀分離的現象，但是孟德爾並沒有就此止步，他做了一件與衆不同的事情，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，其比例爲2.84:1，孟德爾用他數學統計學知識，確定數量越大，其比例就越接近3:1。3:1是必然的還是偶然的呢?孟德爾繼續其它6對相對性狀的雜交實驗。實驗結果如下：(教材表1-1)

結合板圖，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、具有創新精神的人。 簡單介紹豌豆，豌豆的其它特徵到第二課時再討論，這樣能保證學生探究思維的連貫性;並且這樣處理，並不影響學生對雜交實驗的理解。

還原孟德爾的實驗過程，讓學生理解孟德爾的實驗過程及實驗結果;

滲透科學品質、科學精神教育

嘗試解釋3:1的性狀分離比

設疑：如何解釋3:1的性狀分離比呢?

講述：在當時，關於遺傳物質在細胞的存在以及如何在親子代間的傳遞，有很多科學家對遺傳現象問題做出一些解釋，其中以達爾文爲代表的一些科學家提出 “多重微粒”觀點：每個細胞對應某一種性狀存在無數完全相同的遺傳物質，每一遺傳物質的許多複製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，母親產生的卵細胞中含有很多個單眼皮遺傳物質，父親產生的精子中也含有很多個雙眼皮遺傳物質，那最終子代是單眼皮還是雙眼皮由數量決定，誰提供的多就像誰，而數量是隨機的。

關於雙親的遺傳物質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在子代細胞中完全融合。使子代表現出介於雙親之間的性狀。例如：雙親中一方直髮，一方是捲髮，那麼孩子頭髮就是中等程度的捲曲。

設疑：用“多重微粒”觀點和“融合遺傳”觀點能對孟德爾的實驗現象作出合理解釋嗎?

(“多重微粒”觀點：不能解釋，如果按多重微粒觀點遺傳，子代不可能出現一定的比例。“融合遺傳”：按融合觀點，子一代的高度應該是介於高莖和矮莖之間，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。控制顯性性狀的爲顯性因子(D)，控制隱性性狀的爲隱性因子(d)

2、體細胞中應該有幾個遺傳因子?(1個，2個， 3個，4個)

3、生殖細胞中幾個?(1個)

4、雌雄配子隨機結合。

以上四點就是孟德爾的假說的主要內容。: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;

學生討論、交流;

告訴學生當時的主流觀點，利於學生從孟德爾角度出發，分析問題。

培養學生邏輯推理能力和批判性思維

這是教學的重點，也是難點，通過精心設計問題，降低思維難度，突破難點;給學生充分的時間和發散性思維的空間，培養學生分析能力;滲透孟德爾大膽創新的精神

設計測交實驗，

驗證假說

設疑：如何設計實驗驗證假說呢?

實驗目的：驗證假說是否成立?

實驗原理：關鍵證明成對(Dd)的遺傳因子分離，產生了兩種配子(D和d);遺傳因子看不見，摸不着，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)

結果預測：

(這是利用假說進行演繹的過程)

實驗結果：高莖 30株，矮莖34株，比例接近1：1

實驗結論：假說是成立的。

這種雜交方法後來稱爲測交，是孟德爾首創的，它非常完美的證明了假說是成立的，從此，測交成爲非常經典的遺傳學實驗。 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，設計成實驗教學形式進行逐步引導、啓發，幫助學生突破難點;

滲透科學精神教育：創新精神

總結 總結：孟德爾在通過一對相對性狀的雜交實驗的分

析後，大膽的提出假說，並設計了測交實驗對假說進行

驗證，這種科學研究方法稱爲假說演繹法。

通過一對相對性狀的實驗及其解釋，後人把它歸納爲

孟德爾第一定律：

課後思考：1.孟德爾爲什麼選擇豌豆?

2.孟德爾爲什麼能成功?

3爲什麼是孟德爾打開了“遺傳學的大門”?

滲透科學方法教育;

作爲第二課時的主要討論題。

6 教學反思：

6.1回眸歷史，讓學生像科學家一樣探究

本節課的教學利用科學史開展探究性學習，注重創設探究情境，還原孟德爾當時的研究場景，讓學生能沿着孟德爾的足跡，學生真正做到了像孟德爾一樣創造性的分析問題，提出假說，並設計實驗驗證假說。通過學生的思維探究過程，從一定程度上提高了學生的探究能力和生物科學素養。

6.2精心設問，讓學生思維的羽翼飛翔

本節課教學通過教師的精心設問，有效激發了學生的思維。從課堂表現上看，學生的思維孟德爾一樣具有創造性，表現相當精彩。不要認爲學生的思維能力不能和科學家同日而語，當學生的思維能力被你想方設法激發出來的時候，你會發現他們的創造力是無窮的。

6.3潛移默化，讓學生感受科學家的魅力

本節課在科學方法和科學精神的教學上，注重潛移默化，並達到潤物細無聲的效果。教師並不是費盡口舌向學生解釋什麼是“假說—演繹”法，而是讓學生像孟德爾一樣運用“假說—演繹”法開展探究。教師通過創設情境，讓學生自己去體會感悟孟德爾在研究中體現出來的科學態度、科學精神和科學品質等，而不是歸納成教條灌輸給學生。

高三生物孟德爾的豌豆雜交實驗教案 二

第一課時

[一]教學程序

導言

前面學習了遺傳物質DNA及其基本單位--基因，知道它的複製使前後代保持連續性，它的表達使親代和子代相似。那麼，基因在傳種接代過程中有沒有一定的傳遞規律呢?

一、基因的分離定律

[二]教學目標達成過程

(一)孟德爾的豌豆雜交試驗

學生活動:閱讀教材P2-4

教師列出如下提綱:(投影顯示)

1.瞭解孟德爾簡歷

2.孟德爾的試驗研究方法是什麼?選用什麼材料?純系親本的雜交技術怎樣進行?

在學生閱讀、討論的基礎上，教師點撥:

(1)興趣是最好的老師，是動力。孟德爾的研究成果就是最好的例證;

(2)孟德爾用避免外來花粉干擾的自花傳粉、閉花授粉的豌豆純合植株進行雜交試驗，這是他成功的原因之一。

設疑:什麼是雜交法?

教師出示人工異花傳粉掛圖，並與學生一起回憶:減數分裂、受精作用、胚珠發育成種子，直到萌發成幼苗的過程，從而理解雜交試驗法。

教師最後強調:孟德爾在試驗中發現豌豆一些品種之間具有易於區分的、穩定的性狀，如莖的高與矮、種子形狀的圓粒與皺粒。從而引出相對性狀的概念。

學生閱讀教材並討論，最後歸納理解相對性狀要從三點出發:

(1)同種生物;

(2)同一性狀;

(3)不同表現類型。

教師出示:豌豆相對性狀的掛圖。

學生觀察後得出:不同品種的豌豆同時具有多對相對性狀。

提問:在人體上存在哪些相對性狀?

(答：有耳垂和無耳垂，單眼皮和雙眼皮，藍眼和褐眼……)

再提問:孟德爾開始是否對圖示中所有相對性狀同時分析呢?

學生回答:否。(這是孟德爾成功的又一重要原因)

(二)一對相對性狀的遺傳試驗

學生閱讀教材P4～5。

教師出示掛圖:高莖豌豆和矮莖豌豆的雜交試驗。

講述:用純種的高莖豌豆和純種的矮莖豌豆作親

本進行雜交。無論正交還是反交，雜交後的第一代(簡稱子一代，用F1表示)總是高莖的。

提問:子一代爲什麼全是高莖;矮莖性狀哪裏去了?

學生回答:(略)

講述:帶着這個疑問，我們看看孟德爾是怎樣做的。他讓子一代高莖豌豆自交，得到的子二代植株中既有高莖也有矮莖。

提問:子二代出現的兩種性狀，能提示我們什麼?

學生回答:矮莖性狀在子一代中並沒有消失，只是沒有表現出來。

教師講述:孟德爾把雜種子一代中顯現出來的性狀，叫做顯性性狀，如高莖;把未顯現出來的性狀。叫隱性性狀，如矮莖。子二代中同時顯現顯性性狀和隱性性狀的現象，在遺傳學上叫做性狀分離。

同時孟德爾對子二代兩性狀的株數進行了統計分析，他發現，在所得到的1064個子二代豌豆植株中，有787株是高莖，277株是矮莖，高莖與矮莖的數量比接近3∶l。請問學們注意這個比例。

設疑:豌豆的其他相對性狀雜交情況如何呢?

教師出示:孟德爾做的豌豆雜交試驗的結果投影。學生觀察、比較，發現雜交子二代都出現了性狀分離現象，且顯性性狀與隱性性狀的數量比接近3∶1，具有規律性。

[三]教學目標鞏固

1.孟德爾雜交試驗選用什麼材料?爲什麼?

2.什麼是相對性狀?擬人爲例舉例子。

3.下列各組中屬於相對性狀的的是 ( )

A.狗的長毛與黑毛 B.羊的白毛與牛的黃毛

C.桃樹的紅花和綠葉 D.人的雙眼皮和單眼皮

答案:1.略 2.略 3.D

[四]佈置作業

1.P8練習題第一題。

2.純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植，收穫時發現甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上無甜玉米籽粒。原因是 ( )

A.甜是顯性性狀 B.相互混雜 C.非甜是顯性性狀 D.相互選擇

分析:純種甜玉米和純種非甜玉米之間相互授粉，甜玉米的果穗上全表現爲非甜，說明非甜是顯性性狀，甜玉米的果穗上出現非甜籽粒也說明非甜是顯性性狀。

答案:C

3.玉米高稈對矮稈爲顯性。矮稈玉米用生長素處理後長成高稈，使其自交得到F1植株是( )

A.高矮之比是1∶1 B.全是矮稈

C.高矮之比是3∶1 D.全是高稈

分析:生長素作用於植物，促使細胞體積的增大引起植株快速生長，但不影響內部基因組成，因此，用生長素處理後長成的高稈玉米仍然受隱性基因控制，自交後代不發生性狀分離。

答案:B

總結

這節課要重點掌握孟德爾的一對相對性狀的遺傳試驗，理解相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離等概念，掌握子二代的性狀分離。