孟德尔的豌豆杂交实验（一）

1 / 9 孟德尔的豌豆杂交实验（一） （一） -与案例 一、教学目标的确定 “ 分析孟德尔遗传实验的科学方法，阐明分离定律 ” 是课程标准对本节内容提出的基本要求。本节教材的编写特点也适于进行科学方法的教育，并且高中生具备一定的生物学基础和较强的理性思维能力。基于以上考虑，制定了本节课的教学目标。 二、 -思路 学生活动 教师的组织和引导 教学意图 交流、探讨身边的生物遗传现象是否符合 “ 融合遗传 ” 的观点。 第 1 课时 组织学生讨论：哪些遗传现象符合 “ 融合遗传 ” 的观点？哪些遗传现象与 “ 融合遗传 ” 相矛盾？ 讲述：列举典型的实例，如不同颜色的牡丹花、桃花，黑毛羊与白毛羊等，说明生物的遗传不遵循 “ 融合遗传 ” 的客观事实。 设疑：在 140 多年前孟德尔通过杂交实验揭示了生物遗传的基本规律。孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘？组织学2 / 9 生交流对孟德尔的初步了解。 激发学生的探究欲望和学习兴趣。根据自己已有的知识，交流对孟德尔的初步认识。 讲述：结合学生的汇报，主要对孟德尔做以下简介。 孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识。 在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验。 当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点，提出了颗粒遗传的思想等。 设疑：豌豆具有哪些特点？为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验？孟德尔是如何 揭示生物遗传奥秘的？ 初步了解孟德尔在遗传实验研究中方法的创新、思维方式的创新、敢于冲破原有观念的精神。 结合图解，分析总结 1.为什么用豌豆作实验材料，结果会可靠？ 2.杂交实验的含义是什么？ 3.如何通过纯种间的杂交获得杂种后代？ 概述自交、杂交的概念。 通过实例分析，辨析相对性状的概念。 3 / 9 结合板图，观察分析一对相对性状的遗传实验过程，总结显性性状、隐性性状与相对性状之间的关系。 讲述：结合挂图或幻灯片、课件讲述豌豆的结构特点： 豌豆 自花传粉（且闭花受粉），结果是：自花传粉（自交），产生纯种； 豌豆花大，易于进行人工杂交；即去雄 套袋（防止其他花粉的干扰） 授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种； 具有稳定遗传的、易于区分的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行数据统计。 讲述：结合上述内容，给出相对性状、自交、杂交、正交和反交等概念。 设疑：孟德尔是如何通过豌豆杂交实验来揭示分离定律的？ 讲述：边板图边叙述一对相对性状的遗 传实验。 师生共同解决问题，为学生阐明 “ 一对相对性状的遗传实验 ” 做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。 在教师的引导下提出问题。 1.为什么子一代表现高茎？矮茎性状消失了没有？ 2.为什么子二代又出现了矮茎？如果不用数学统计的方法分析遗传结果，会发现 F2 呈现 31 的数量比吗？ 4 / 9 3.在规律性的遗传结果中，内含的实质规律是什么？ 围绕这些问题，进行短时间的讨论。 给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。 培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。使学生理解孟德尔的科学研究方法。 边听讲边掌握遗传图解的绘制要点，概述显性遗传因子与显性性状、隐性遗传因子与隐性性状之间的关系；说明纯合子、杂合子的概念；概述孟德尔对性状分离的解释要点。在学生讨论的基础上，结合一对相对性状的遗传图解，引导学生分析：孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的？为什么子二代会出现性状分离，且分离比为 31 ？师生共同解决疑惑的问题，强化对概念的学习。 结合图解阅读教科书，阐明孟德尔假说的内涵，概括孟德尔假说的要点。 （ 1）生物体的性状是由遗传因子决定的，遗 传因子之间既不会相互融合，也不会在传递中消失。 （ 2）体细胞中遗传因子是成对存在的。 （ 3）生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。 （ 4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。 遗传图解 1 一对相对性状杂交实验图解 5 / 9 在讲解的基础上，引导学生阅读教科书，进一步理解孟德尔假说的含义。 培养自学能力，使学生在反馈、思考中进一步突破难点。课下思考与讨论，有可能的话继续查阅相关的资料。 设疑引导学生课后思考：孟德尔假说与 “ 融合遗传 ” 观点 的本质区别是什么？在人们还没有认识到配子的形成和受精过程中染色体的行为变化时，你如何认识孟德尔假说的深刻意义？ 遗传因子分离、配子随机组合真的能出现 31 的结果吗？ 将课堂教学延伸到课外，开阔学生的思维，体会孟德尔假说的创新性。培养学生的思维能力。为下一节课教学做铺垫。 依据自己已有的知识，讲述自己的看法。 第 2 课时 针对上节课提出的问题组织学生交流自己的见解。 设疑：孟德尔在不知道遗传因子是什么的情况下，用抽象的遗传因子来分析杂交实验结果。提出了遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个出现的假说，是超越自己时代的一种非凡的设想。生物体在进行有性生殖时，遗传因子分离，配子随机组合真能出现 31 的性状分离现象吗？让我们通过模拟实验来体验孟德尔的假说。 激发探究心理，明确模拟实验的目的。 6 / 9 理解遗传因子分离与配子随机组合的意义。 学生阅读性状分离比的模拟实验，思考以下问题。 1.两个小桶代表什么？两个小桶中的 D小球和 d小球代表什么？ 2.为什么每个小桶内的 d 小球和 D 小球数目都是 10个？ 3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？ 4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（ 3）重复做 50 100 次的含义是什么？ 指导学生阅读实验的目的要求，明确相关的问题。 在学生阅读的基础上，帮助学生明确实验要求。 1.两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢； D 小球和 d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。 2.每个小桶内的 d 小球和 D 小球数目都是 10 个，确保雌、雄 配子数目相等。 3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是：模拟雌、雄配子的随机结合。 4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（ 3）重复做 50 100 次，是为了确保观察样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。 准备实验材料用具。巡回检查、指导学生做实验。 7 / 9 培养学生的阅读能力、思维能力。 将模拟实验与遗传实验相结合，明确每一实验步骤的真正意义。 理解模拟实验是进行科学研究的一种方法。 培养学生的实验记录能力、合作能力。 两人一组，进行实验记录，统计结果。 各小组汇报实验结果。 思考：为什么全班的实验结果与预期的结果更接近？如果孟德尔在研究遗传实验时，只统计 10 株豌豆杂交结果，他还能正确解释性状分离现象吗？ 组织学生汇报，统计全班的实验结果，引导学生将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，比较的结果说明了什么？ 体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。 理解遗传因子分离、配子随机组合的意义。体会孟德尔提出的假说的含义。 将实验结果与孟德尔的杂交实验结果作比较，帮助学生理解 “ 实验样本数量足够大，是满足统计学规律的必要条件之一。 ” 讨论孟德尔的假说是否合理。 设疑：孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验。但是作为一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另一些实验结果。孟德尔是如何实现这一目的的呢？ 8 / 9 讲述：孟德尔的测交实验，给出测交概念，指导学生通过绘制遗传图解，预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。 对学生进行科学方法教育。 使学生在习作中巩固绘制遗传图解的基本方法。 绘制遗传图解，进 一步掌握绘制遗传图解的方法，理解测交实验的过程，预测实验结果。 自查、纠正错误。 通过课件或板图，展示规范的测交遗传图解，对学生出现的错误给予及时的纠正。 遗传图解 2 一对相对性状测交实验图解 思考讨论：预测结果与实际结果完全符合。从而验证了孟德尔的假说。 孟德尔通过测交实验不仅证明了自己的假说，而且用可见的测交实验的结果，来体现了生物在形成配子时，遗传因子的行为变化规律。 展示孟德尔的测交实验结果，即用子一代高茎豌豆（ Dd）与矮茎豌豆（ dd）测交，在得到的 64 株后代中， 30 株是高茎， 34 株是矮茎，两种性状之比接近 11 。 设疑：引导学生分析：实验结果与预测结果是否相同，9 / 9 这一结果说明了什么？孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什么？ 介绍假说 演绎法。