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孟德尔的豌豆杂交实验教案
作为一位优秀的人民教师,通常需要准备好一份教案,教案是教学蓝图,可以有效提高教学效率。那要怎么写好教案呢?以下是小编整理的孟德尔的豌豆杂交实验教案,欢迎阅读与收藏。
孟德尔的豌豆杂交实验教案1
一、教学目标
1、知识目标
理解孟德尔一对相对性状的杂交实验及其解释和验证。
区别性状分离、显性性状、隐性性状、杂合子和纯合子等基本概念。
阐明分离定律并能运用分离定律解释和预测一些遗传现象,并尝试杂交实验的设计。
2、能力目标
通过学习孟德尔一对相对性状的杂交实验过程,体验科学研究的一般过程。
通过课前的调查实验和课堂模拟实验培养学生的动手能力和观察、分析、整理归纳能力,学会科学的思维方法。
3、情感态度和价值观目标
通过科学家的事迹,对学生进行热爱科学、献身科学的教育。
体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维,逐养成敢于质疑、勇于创新、勇于实践,以及严谨求实的科学态度和科学精神。
二、教学重点、难点
重点
1、对分离现象的解释,阐明分离定律。
2、以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。
3、运用分离定律解释一些遗传现象。
难点
1、对分离现象的解释。
2、假说—演绎法。
三、教具准备
多媒体教学课件
塑料筒12个
两色小球各120个。
四、教学设计思路
孟德尔的.豌豆杂交实验(一)这节课中的经典实验及验证过程无法在课堂上重现。在教学中我采用“假说—演绎法”开展孟德尔遗传定律的教学在对生物性状遗传的探索过程中设置一系列环环相扣的问题,让学生主动参与问题的分析,在分析和解决问题的过程中建构知识结构,同时也体验了孟德尔的科学研究方法,使学生成为学习的主体,从知识的被动接受者变成研究者、探索者;
在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力,并同时对学生进行了科学方法教育。教学思路如下:
(1)由问题诱导学生探究心理
(2)模拟实验,突破思维难点
(3)分析测交实验,感悟假说—演绎法
(4)归纳、总结分离规律
(5)由问题诱导学生探究心理
(6)习题演练,务实基础
五、课时安排
2课时
六、教学方法
教师讲述、谈话与学生活动相结合,将科学方法教育贯穿全过程。
七、教学实施的程序
环节及内容教师活动
学生活动教学意图(第一课时)引入
孟德尔的豌豆杂交实验教案2
一、孟德尔的生平
二、孟德尔的豆杂交实验
1、选材原因
2、异花传粉去雄→套袋→传粉→套袋
3、相对性状
三、一对相对状的杂交实验
显性性状隐性性状性状分离
四、对分离现的解释
1、孟德尔假设要点
2、对分离现象解释
3、性状分离比
五、对分离现解释的验证
六、分离定律
小结
练习出示课件,利用课本上的事例导入新课。
组织学生讨论:哪些遗传现象符合“融合遗传”的观?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。
第1节孟德尔的豌豆杂交实验一(板书)
讲述:人们对遗传问题的研究,最初是从对生物性状的研究开始的。其中,基因的分离定律、基因的自由组合定律是由孟德尔通过杂交试验发现的。
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。组织学生交流对孟德尔的初步了解。
一、孟德尔的生平
请小组同学对课前收集的有关孟德尔的生平事迹做简要的介绍。
孟德尔,奥地利遗传学家,遗传学的奠基人。从小喜爱自然科学,因家贫而到修道院做修道士。1851~1853年去维也纳大学学习物理学、化学、数学、动物学和植物学,在此期间受到著名物理学家J。C。多普勒的数学和统计学的熏陶、植物学家F。J。A。N。翁格尔的物种可变和植物通过杂交可能产生新种观点的影响,这一切对他以后创造性的科学研究起了很大作用。
从1856~1863年,他进行了8年的豌豆杂交实验,并于1865年在布吕恩自然科学研究协会上报告了他的研究结果。1866年又在该会会刊上发表了题为《植物杂交试验》的论文。他在这篇论文中提出了遗传因子、现称基因,及显性性状、隐性性状等重要概念,并阐明其遗传规律,后人称之为孟德尔定律(包括“分离定律”及“自由组合定律”)孟德尔在实验中对于解决什么问题(亦即遗传规律)、选择什么材料和怎样分析结果,都有十分清晰的构思。他冲出了已往生物学界一直因循的活力论和目的论窠臼、敢于借鉴物理学中的粒子运动,即粒子的随机结合和分离作为实验设计分析的基点。在实验方法上一反前人笼统描述亲子间总合性状相似和不同的做法,把诸如茎杆高度、子叶颜色等作为各自独立的性状,并设想个体的总合性状乃是由多种独立性状随机组合和分离的产物。他的另一超人之处是在数据处理上没有忽视未表达所研究的独立性状的个体的数目。他所建立的测交法最能说明他对隐性个体遗传内涵的重视。
但是这些发现当时并未受到学术界的重视。直到1900年,孟德尔定律才由3位植物学家通过各自的工作分别予以证实,成为近代遗传学的基础。从此孟德尔也被公认为科学遗传学的奠基人。
二、孟德尔的豌豆杂交试验(板书)
请学生自学教材,孟德尔的豌豆杂交试验。
1、选材原因提问:孟德尔的杂交试验主要是用什么材料取得成功?出示豌豆花示意图。请资料查阅小组学生描述豌豆花的特点,解释豌豆在自然界中是纯种的原因。
豌豆花的结构很适合自花传粉,这是因为花在未受粉之前,雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着,是严格的自花传粉植物。在开花前就完成了受粉,是闭花受粉。这样避免了外来花粉粒的干扰,在自然状态下保持纯种。此外,豌豆的相对性状多,便于观察。
自然状态下的豌豆是严格的自花传粉,要进行杂交试验,需人工进行异花传粉。
2、异花传粉(板书)什么是异花传粉?如何进行异花传粉?简要介绍传粉过程。
去雄(先除去未成熟花的全部雄蕊)→套袋(给去雄的花朵套上纸袋,等待另一株成熟的花粉)→授粉(采集另一植株的花粉,授到去雄花的柱头上)。
供应花粉的植株叫做什么?接受花粉的植株叫做什么?
3、相对性状出示豌豆的七对相对性状挂图。
简要介绍豌豆的七对相对性状。
问:什么是相对性状?举例让学生判断。
问:人的直发和狗的卷毛是不是相对性状?为什么?
问:人的双眼皮和有耳垂是不是相对性状?为什么?
问:人的双眼皮和双眼皮是不是相对性孟德尔发现豌豆的这些性状都能够稳定地遗传给后代,且这些性状易于区分,试验结果很容易观察和分析,这是孟德尔试验成功的一个原因。
我们知道了不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状?如何进行杂交试验,才能便于研究和分析呢?孟德尔为了便于分析试验结果,他首先只是对每一对性状分别进行研究。
三、一对相对性状的杂交实验(板书)
出示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验挂图边讲解边板书。注意指明符号含义,顺理引出“显性性状”、“隐性性状”、“性状分离”概念。
孟德尔用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲本(用P表示)进行杂交。无论用高茎豌豆作母本正交,还是作父本反交。杂交后的第一代,简称子一代(用F1表示)总是高茎的。
正交与反交是一组相对概念。若甲为母本,乙为父本间的交*方式称为正交。以甲为父本,乙为母本的交*方式就称为反交。
问:子一代为什么全是高茎?矮茎性状哪去了?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除了有高茎的,还有矮茎的。
自交(用⊕表示)(是指基因型相同的生物个体之间相互交*的方式,对植物来说是指同花授粉和同株异花授粉。
从子二代出现的两种性状,能提示我们什么?孟德尔把杂*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。
孟德尔对试验结果并没有停留在表面现象的观察上,而是采用了前人从未用的统计学的方法进行分析研究。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3:1。
请同学们注意这个比例。
难道仅高茎和矮茎这对性状存在子二代呈现3:1?孟德尔又做了豌豆的其它相对性状杂交试验,用同样的方法进行统计学分析,结果如书中“孟德尔做的豌豆杂交试验的结果”表所示。
问:该杂交试验结果说明什么?为什么子一代只出现显性性状?子二代出现性状分离且分离比都接近3:1?这就是科学研究的第一个环节——发现问题。如何将这些在试验中得出的结果用一套理论来解释呢?孟德尔的研究进入了第二个环节——分析问题,提出假设。
四、对分离现象的解释(板书)1、孟德尔假设的要点(板书)问:孟德尔假设的要点是什么?课件出示假设。
在孟德尔当时的年代,生物学还没有建立基因概念,孟德尔认为:
a、生物的性状是由遗传因子(后改称为基因)决定的。在生物的细胞中,决定性状的遗传因子是成对的。
b、决定显性性状的因子是显性遗传因子(用大写字母表示D),如高茎;决定隐性性状的因子是隐性遗传因子(用小写字母表示d),如矮茎。
显性纯合子DD隐性纯合子dd显性杂合子Dd c、生物体在形成生殖细胞——配子时,成对遗传因子彼此分离,分别进入不同配子。
每个配子中只含有成对遗传因子中的一个。
d、受精时,雌雄配子结合,且机会均等。于是遗传因子又恢复成对。成对遗传因子存在时,显性遗传因子对隐性遗传因子起显性作用。
2、对分离现象的解释(板书)根据孟德尔的假设,请你解释为什么子一代只出现显性性状?通过引导学生,边板书边利用假设要点说明,特别要描述清楚成对遗传因子的分离。
亲本:纯高茎和纯矮茎的遗传因子组成是怎样的?DD或dd产生的配子的遗传因子是什么?通过哪种分裂方式产生的?受精时,雌雄配子结合,形成的子一代遗传因子的组成是怎样的?子一代遗传因子恢复成对。由于遗传因子D对d的显性作用,所以,F1(Dd)只表现出什么性状?而矮茎性状表现不出来。
如何解释子二代会出现性状分离?且分离比为3:1?问:F1(Dd)自交时,可产生哪几种配子?由于在受精时,雌雄配子随机结合,F2便可产生几种遗传因子组合?且它们的数量比为多少?由于D对d的显性作用,F2的性状表现有几种类型?高茎和矮茎的数量比为多少?一个正确的理论,不仅要能说明已经得到的试验结果,还应该能够预测另一些试验结果。孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确,采用了“测交”这一创新方法,解决这一难题。五、对分离现象解释的验证(板书)在当时人们对遗传规律的研究,只能通过后代的性状表现来推测。孟德尔假设提出Dd的豌豆在形成配子时,D要与d分开。如果用DD的豌豆与杂*一代杂交,子代中会得到什么结果?边讲解边板书P:Dd ╳ DD 配子:D(1/2)d(1/2)D(1)F1:DD(1/2)Dd(1/2)子代是什么性状?这样很难推测杂*一代在形成配子时D与d分开。因为显性纯合子形成D配子,与d配子结合时,就使d控制的性状表现不出来。如何使来自杂合子d控制的性状表现出来呢?选用隐性类型个体,这正是孟德尔当时高明之处。
测交就是让F1与隐性纯合子杂交的交*方式。这个方法可以用来测定F1的遗传因子组合。
请一位学生上黑板写出测交的遗传图解。
Dd ╳ dd 配子:D(1/2)d(1/2)d(1)后代:Dd(1/2)dd(1/2)问:如何由测交来判断F1的`基因组成?孟德尔所做的测交试验结果,显示后代中两种性状分离比接近1:1,符合预期的设想,从而证明了F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。
至此,孟德尔的假设得到了验证。于是,科学研究进入第四个环节——总结规律。
六、分离定律(板书)在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合。在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
简单回顾孟德尔揭示分离定律的过程,引导学生总结:
“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”即提出“假说—演绎法”。
孟德尔的分离定律不仅仅适用于豌豆,对大多数生物的遗传现象都具有普遍的指导意义。它是遗传学中最基本的规律,不但能正确解释生物界的某些遗传现象,而且能够预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率,在实践中的应用范围很广。今天我们就在育种、医学等方面等方面例题进行练习,着力点是打好基础。
练习题(略)交流、探讨身边的生物遗传现象是否符合“融合遗传”的观点。
根据自己已有的知识,交流对孟德尔的初步认识。
自学豌豆结合图解,分析总结观察、思考。
一朵花的花粉落到另一朵花的柱头上的过程。
父本(用♂表示)母本(用♀表示)同种生物的同一种性状的不同表现类型。
矮茎性状在子一代并没有消失,只是没有表现出来。
子二代出现性状分离现象,且显性性状与隐性性状的数量比接近3:1,具有规律性。
思考、回答。
DD和dd。
D或d,通过减数分裂。
Dd高茎性状。
D和d两种数目相等的配子。
DD、Dd、dd= 1:2:1。
两种高茎和矮茎=3:1。
思考、回答。
全部是高茎。
测交后代如果出现两种性状,即F1为杂合子;
若后代只有一种性状,即F1为纯合子。
激发学生的探究欲望和学习兴趣。
“孟德尔的生平事迹的介绍”具有很强的故事性,学生容易接受,学生会对孟德尔会产生钦佩和感动。通过这一过程能较好的对学生进行科学精神教育。
以教师的讲授为主,为学生阐明“一对相对性状的杂交实验”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。
一对相对性状的杂交实验的过程介绍并没有采用简单讲授方式,而是用设置问题串的方式引导学生对每一步的实验现象解释,以及下一步该如何做才能验证自己的观点。这一部分的学习充分地发挥了学生的想象力,在教师的引导下设计出自己的研究方案,让孟德尔的实验过程得以再现。
巩固基本知识并培养知识运用能力。
孟德尔的豌豆杂交实验教案3
教学目标
1、知识目标:
(1)概述孟德尔的一对相对性状杂交实验过程。
(2)区别杂交、自交,显性性状和隐性性状等成对概念,以及相对性状,性状分离等概念。
(3)分析孟德尔遗传实验的科学方法。
2、能力目标:
通过本节课的学习,培养学生设计实验的能力。
3、情感、态度、价值观目标
体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
学情分析
高二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。但是学生还没学习减数分裂的知识,因此,缺乏遗传的细胞学基础。这种知识结构反而有利于学生从孟德尔的角度出发,创造性的分析解决问题。
教学过程
第一学时
1、知识目标:
(1)概述孟德尔的一对相对性状杂交实验过程。
(2)区别杂交、自交,显性性状和隐性性状等成对概念,以及相对性状,性状分离等概念。
(3)分析孟德尔遗传实验的科学方法。
2、能力目标:
通过本节课的学习,培养学生设计实验的能力。
3、情感、态度、价值观目标
体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
教学重点
1、豌豆适合做遗传学材料的优点。
2、人工异花传粉的过程。
3、一对相对性状杂交实验的过程。
学时难点
1、一对相对性状的杂交实验过程。
2、体验孟德尔实验的科学方法。
教学活动
活动1【导入】(一)、创设情景,设疑引入
提问:双亲均是双眼皮,为什么后代会出现单眼皮?当双亲均是单眼皮时,为什么后代只有单眼皮,而没有出现双眼皮?生物性状的遗传有没有规律呢?
学生讨论(略),分组回答。
眼睑性状是学生非常熟悉和感兴趣的话题,讨论这一性状的遗传既激发学生的浓厚的学习兴趣又能自然地引入新课。教师对讨论结果不做过多的评价,只是引导学生能认真思索、,积极探讨,投入学习状态即可。
活动2【讲授】(二)走近孟德尔
请几组同学对课前收集的有关孟德尔的生平事迹做简要的介绍,让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人。教师适时的补充,最后做以总结,强调孟德尔刻苦钻研和坚持不懈的科学研究精神。
▲“孟德尔的生平事迹的介绍”具有很强的故事性,学生容易接受,学生会对孟德尔会产生钦佩和感动。通过这一过程能较好的对学生进行科学精神教育。
活动3【讲授】(三)孟德尔杂交实验材料选择的成功原因
1.豌豆的花
教师出示豌豆花的结构图,请资料查阅小组学生描述豌豆花的特点解释豌豆在自然界中是纯种的原因。
此时教师介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉、性状和相对性状等相关概念。并引导学生分析人工异花传粉时要注意哪些事项(母本适时去雄,授于父本的花粉后还要套袋)。
2.豌豆的七对相对性状
教师讲述豌豆具有稳定遗传的、易于区分的七对性状。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。并通过相关习题训练使学生构建相对性状的概念。
这一部分以教师的讲授为主,为学生阐明“一对相对性状的杂交实验”做铺垫。培养学生的'概括能力和理解能力。
活动4【讲授】(四)豌豆一对相对性状的杂交实验
分步骤展示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交实验过程,步步设置相关问题,引导学生讨论分析实验现象并参与实验的设计。
具体如下:
[师]豌豆在自然界中是纯种,若不进行人为异花传粉对它的遗传研究没有任何意义。所以孟德尔用高茎豌豆做母本,矮茎豌豆做父本进行杂交。杂交后代F1(子一代)的茎高度的性状可能是什么呢?
[学生讨论]两种观点:①不高不矮,介于亲本之间的性状;②高茎的和矮茎的都有。
绝大多数支持“F1表现出介于两个亲本高度之间的性状”这一观点。
[师]提出当时科学界普遍认同的“融合遗传”观点。以红蓝墨水混合为例说明。那么是否会出现大家所预料的结果呢?出示杂交结果:F1全部都是高茎豌豆!看来并没有相互融合!为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢?
[学生讨论]可能是母本是高茎的原因,母本的信息干扰了父本的信息,所以子一代只表现出母本的性状。
[师]是这样吗?怎么去证实呢?
[生]母本和父本换一下进行杂交。
[师]将矮茎豌豆做母本,高茎豌豆做父本进行杂交,但是F1仍然统统是高茎豌豆。看来和谁做母本谁做父本无关。介绍正交与反交的概念。
那么亲本矮茎的遗传物质又没有传给子一代,也就是说子一代中有没有控制矮的遗传物质呢?
[生]矮茎的遗传物质应该传下来了。
[师]既然传下来了!为什么子一代全是高茎?
[生]高和矮的遗传物质都传下来了!当两者遇到一起时高的作用强一些,表现出来了!
[师]如何证实F1中有矮的遗传物质呢?
[学生讨论]两种方案:①用F1和矮茎豌豆杂交,看后代是否出现矮茎豌豆
②让F1之间杂交,看后代是否出现矮茎豌豆
[师生互动,共同讨论] 方案①后代若出现矮茎豌豆,可能是矮的亲本传下来的!要证实F1中是否有矮的遗传物质就因该只用F1作实验!
[师]展示孟德尔的F1自交实验和结果。子二代F2出现了矮茎!
[师生互动]共同建构隐性性状、显性性状和性状分离等概念。
[师]孟德尔不仅研究F2的性状还对不同性状的数量进行统计。子二代出现了3:1性状分离比是偶然的吗?怎么得知是个别现象还是普遍的现象?实验个体的数量有什么要求?
[生]把其他六对性状做相同实验!
[师]展示结果实验!那么是什么导致遗传性状在后代中按一定的比例分离呢?
活动5【活动】课堂小结
一、豌豆作为实验材料的优点:
1、豌豆是自花传粉、闭花授粉,自然状态下,一般为纯种。
2、豌豆具有易于区分的相对性状。
二、人工异花传粉的过程:去雄—>套袋—>传粉—>套袋
三、一对相对性状的杂交实验结果:F1全为显性性状,F2既有显性性状又有隐性性状,且性状分离比为3:1。
活动6【测试】自我测评
判断题
1、棉花的短绒和粗绒,番茄的红果和圆果都是相对性状()
2、隐性性状是指生物体不能表现出来的性状()
选择题
1、用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是( )
A.杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊
B.自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去
C.杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊
D.人工授粉后,应套袋
2、让F1代高茎豌豆自交,后代中出现高茎和矮茎两种豌豆,且两者的比例大约为3∶1,这种现象在遗传学上称为( )
A、性状分离B、基因突变
C、染色体变异D、基因重组
填空题
下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细读图后回答下列问题。
(1)在该实验的亲本中,父本是( ),母本是( ) 。
(2)操作①叫,操作②叫( )。
(3)子代豌豆性状为( ) 。
活动7【作业】课后作业
1.课后习题
2.阳光课堂中相应练习
孟德尔的豌豆杂交实验教案4
一、教学目标
1.知识目标
(1)孟德尔两对相对性状的杂交试验(A: 知道)。
(2)两对相对性状与两对等位基因的关系(B: 识记)。
(3)两对相对性状的遗传实验,F2中的性状分离比例(B: 识记)。
(4)基因的自由组合定律及其在实践中的应用(C: 理解)。
(5)孟德尔获得成功的原因(C: 理解)。
2.能力目标
(1)通过配子形成与减数分裂的联系,训练学生的知识迁移能力。
(2)通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练,使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。
二、重点·实施方案
1.重点
(1)对自由组合现象的解释。
(2)基因的自由组合定律的实质。
(3)孟德尔获得成功的原因。
2.实施方案
(1)结合减数分裂过程精讲自由组合现象的解释及实质。
(2)使用挂图、投影、多媒体进行直观教学。
(3)使用表格进行归纳总结。
三、难点·突破策略
1.难点: 对自由组合现象的解释。
2.突破策略
(1)使用多媒体课件形象的体现由于非等位基因的自由组合导致性状的.自由组合。
(2)应用概率知识让学生理解不同配子的随机组合,从而出现性状比例9∶3∶3∶1。
四、教具准备:
1.豌豆杂交试验挂图;
2.投影片;
3.多媒体课件。
五、学法指导
本节内容与前面知识联系非常密切,在教学中指导学生边复习回忆所学内容,如减数分裂、生殖、发育、基因及基因对性状的控制等,边理解掌握孟德尔杂交试验现象及解释、测交验证、本质等,最终理解外在现象和内在本质相统-的观点,同时也为以后学习"生物的变异"打下扎实的理论基础。
孟德尔的豌豆杂交实验教案5
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
高三生物孟德尔的豌豆杂交实验设计测交实验高三生物教案孟德尔的豌豆杂交实验
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。
孟德尔的豌豆杂交实验教案6
一、 教学目标
1.知识方面
(1) 阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
(2) 说出基因型、表现型和等位基因的含义。
2.情感态度与价值观方面
分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
3.能力方面
(1) 孟德尔对自由组合现象的解释及杂交实验分析图解。
(2) 对自由组合现象解释的验证――测交实验及其图解。
(3) 运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象。
二 、教学重点和难点
1.教学重点
(1) 对自由组合现象的解释,阐明自由组合定律。
(2) 分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
2.教学难点
对自由组合现象的解释。
三 、教学方法
多媒体直观教学法、分析归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等。
四、 教学设计思路
在孟德尔的豌豆杂交实验中已经学习“假说——演绎法”的基础上,本节课采用“假说——演绎法”的思路来学习两对相对性状的杂交实验。在两对相对性状遗传的探索过程中设置一系列环环相扣的问题,让学生主动参与问题的'分析,在分析和解决问题的过程中建构知识结构。使学生成为学习的主体,从知识的被动接受者变成研究者、探索者,在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力,并同时对学生进行了科学方法教育。大致思路如下:
复习豌豆一对相对性状的杂交实验与“假说——演绎法”。
观察和分析豌豆两对相对性状的杂交实验,发现问题。
分析问题、提出假说:对自由组合现象的解释(难点)。
设计实验、验证假说:对自由组合现象解释的验证(测交实验)。
归纳综合、总结规律:自由组合定律。
讨论、分析孟德尔获得成功的原因,从中学习科学实验方法与得到启示。
孟德尔遗传规律的再发现,踏实掌握基本概念。
五、 教学过程
1、导入:复习法
P: 高茎 X 矮茎
F1: 高茎
F2: 高茎 矮茎
787 277
3 : 1
回顾孟德尔揭示分离定律所采取的科学方法“假说——演绎法”的一般步骤。
结合学生的回答讲述:今天要学习的自由组合定律仍是按照这一方法来揭示的。
一、两对相对性状的杂交实验
(一)实验现象
1、P杂交:黄色、圆粒 X 绿色、皱粒
F1: 黄色、圆粒
〖问〗F1代的性状表现是什么?据此可以判断哪两个性状是显性性状?
2、F1自交: 黄色、圆粒
F2:黄色圆粒 、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒
315 108 102 32
( ≈ 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 )
〖问〗F1自交,F2代出现了几种性状表现?比例是多少?与亲代有什么不同?
F2代中两种新性状(重组性状)组合类型与亲本性状有什么关系?
(二)数据分析
〖问〗如果就每一对相对性状单独分析,即黄∶绿和圆∶皱分别是多少?这说明了什么?
1、分析每对性状的F2:
①粒色:黄/绿 = 315+101 / 108+32 ≈ 3∶1
②粒形:圆/皱 =315+108 / 101+32 ≈ 3∶1
2、结论:1)每对相对性状的遗传仍遵循分离定律;
2)两对相对性状遗传时,遗传因子互不干扰。
二、对自由组合现象的解释
引导学生阅读教科书,初步了解孟德尔对自由组合现象的解释。
结合投影和板图阐明孟德尔假说的内涵。
重点讲解不同对遗传因子的自由组合:用课件形象直观地展示F1在形成配子时成对遗传因子都要彼此分离,不同对遗传因子之间的自由组合。
1、杂交:纯黄、圆 X 绿、皱
P基因型(YYRR) (yyrr)
配子: YR yr
F1: YyRr (黄色、圆粒)
2、F1自交
F1配子: ♂/♀ YR yR Yr yr
F2: YR YYRR YyRR YYRr YyRr
yR YyRR yyRR YyRr yyRr
Yr YYRr YyRr YYrr Yyrr
yr YyRr yyRr Yyrr yyrr
师生共同讨论、结合多媒体投影课件分析交叉法、分支法、棋盘法与乘法定理:
1、 4种性状表现类型:黄圆(9/16)、绿圆(3/16)、黄皱(3/16)、绿皱(1/16)。其中绿圆和黄皱是重组出的新的性状表现类型,占6/16。
2、9种遗传因子组合类型:YYRR(1/16)、YYRr(2/16) 、YYrr(1/16)、YyRR(2/16)、YyRr(4/16)、Yyrr(2/16)、yyRR(1/16)、yyRr(2/16)、yyrr(1/16)。
3、纯合子(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)位于棋盘的一条对角线上,每种各占1/16,共占4/16;双杂合子即两对遗传因子均杂合的杂合子(YyRr)位于棋盘的另一条对角线上,共占4/16;单杂合子即只有一对遗传因子杂合的杂合子(YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr)以纯合子对角线为轴在棋盘上呈对称分布,每种各占2/16,共占8/16。
〖教师精讲〗利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验,并且带着学生一起运用乘法原理进行计算:
黄色圆粒:3/4×3/4=9/16 黄色皱粒:3/4×3/4=9/16
绿色圆粒:3/4×3/4=9/16 绿色皱粒:3/4×3/4=9/16
YyRr:1/2×1/2=1/4 yyrr:1/4×1/4=1/16
〖练〗用上述方法验证F2代中其他几种遗传因子组合类型的概率。
三、对自由组合现象解释的验证
〖引导〗按照孟德尔的假设测交后代的性状类型及比例如何?
亲本: 黄圆 X 绿皱
(YyRr) (yyrr)
配子 YR yR Yr yr yr
(1/4) (1/4)(1/4) (1/4) 100%
YyRr yyRr Yyrr yyrr
1/4 1/4 1/4 1/4
黄圆 绿圆 黄皱 绿皱
1 1 1 1
〖讲述〗据演绎推理可预测测交后代有4种性状类型且比例为1∶1∶1∶1。那实际上是否如此呢?课件展示孟德尔所做测交实验结果。
〖引导学生分析〗测交实验结果与预测结果是否相同?这一结果说明了什么?
四、自由组合定律(总结规律)
引导学生归纳自由组合定律。
并回顾分离定律,说明分离定律是自由组合定律的基础。
五、孟德尔实验方法的启示
〖分小组讨论交流〗孟德尔的成功对我们有什么启示?结合课本P11“思考与讨论”中的几个问题,分组进行讨论。
〖总结〗
1、选材准确——自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆;
①人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰,结果可靠
②豌豆有多对易于区分的相对性状(高-矮与圆粒-皱粒等)
2、研究方法恰当:先对一对相对性状进行遗传研究,再多对;并且设计测交实验进行验证;
3、利用统计学进行分析;
4、科学的设计实验程序——“假说——演绎法”;
5、扎实的知识基础和对科学的热爱,严谨的科学态度,勤于实践以及敢于向传统挑战。
六、孟德尔遗传规律的再发现
讲述基因型和表现型的概念及其相互关系;基因、等位基因的概念。
七、布置作业
课本P12。
六 、板书设计
略。
七 、教学反思
在这一部分学习的过程中,让学生再次体验到孟德尔实验方法的创新之处,领悟 “假说——演绎法”这一科学的研究方法。在教学中由现象到本质,层层深入地展开讨论,让学生主动参与问题的分析,探究学习。但探究性学习不能让学生活动代替一切,教师的主导地位同样不能动摇,我们应该当位出色的“导演”。
关于不同对遗传因子的自由组合历来是学生学习的难点,特别是在学生还没有学习减数分裂知识的情况下,来理解这方面的内容更困难。所以在教学中,借用课件形象直观地展示F1在形成配子时成对遗传因子都要彼此分离,不同对遗传因子之间的自由组合行为,以突破教学难点。
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