xx届高考生物孟德尔的豌豆杂交实验6

1 / 11 XX 届高考生物孟德尔的豌豆杂交实验 6 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 “ 孟德尔的豌豆杂交实验 (一 )第 1 课时 ” 教学设计 1 设计思想： 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。 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 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，2 / 11 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。 教学重、难点： 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。 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： 知识目标： 阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 分析孟德尔遗传实验的科学方法。 能力目标： 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； 尝试像科学家那样解释和推理，并对分离现象作出解释； 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； 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3 / 11 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4 / 11 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 5 / 11 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 :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，6 / 11 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。7 / 11 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； 8 / 11 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） 9 / 11 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 ” ？ 10 / 11 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： 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。 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