教學(xué)案例———自由組合定律

1、 針對兩對相對性狀的遺傳實驗結(jié)果，孟德針對兩對相對性狀的遺傳實驗結(jié)果，孟德爾對爾對f f1 1和和f f2的性狀表現(xiàn)既做了定量的分析，又的性狀表現(xiàn)既做了定量的分析，又做了準(zhǔn)確的定性分析，實際上就是發(fā)現(xiàn)問題和做了準(zhǔn)確的定性分析，實際上就是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的過程。提出問題的過程。 自由組合定律的解釋是孟德爾提出的大膽自由組合定律的解釋是孟德爾提出的大膽假設(shè)。假設(shè)。 通過學(xué)習(xí)孟德爾探究自由組合定律的過程，通過學(xué)習(xí)孟德爾探究自由組合定律的過程，以演繹推理為主線，發(fā)揮學(xué)生思維想象力和推以演繹推理為主線，發(fā)揮學(xué)生思維想象力和推理的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法理的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法, ,了解科了

2、解科學(xué)研究中的觀察學(xué)研究中的觀察提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計實驗設(shè)計實驗求證的一般規(guī)律也是本節(jié)課的求證的一般規(guī)律也是本節(jié)課的重點。重點。教材分析：教材分析：l高二理科班高二理科班l(xiāng)已具備分離定律知識的基礎(chǔ)，對假已具備分離定律知識的基礎(chǔ)，對假說說演繹法已有了一定的了解。演繹法已有了一定的了解。l高二的學(xué)生具備一定的分析問題、高二的學(xué)生具備一定的分析問題、推理和想象能力。推理和想象能力。學(xué)情分析：學(xué)情分析：教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.1.知識與技能知識與技能（1 1）闡明孟德爾德兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定）闡明孟德爾德兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律（理解）律（理解）（2 2）分析孟德

3、爾遺傳實驗獲得成功的原因（應(yīng)用）分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因（應(yīng)用）（3 3）嘗試用遺傳圖解的方式分析遺傳規(guī)律（技能模仿）嘗試用遺傳圖解的方式分析遺傳規(guī)律（技能模仿）2.2.過程與方法過程與方法（2 2）通過探究自由組合定律，了解假說）通過探究自由組合定律，了解假說演繹法演繹法 （3 3）通過對兩對相對性狀遺傳結(jié)果的數(shù)字統(tǒng)計分析，了解）通過對兩對相對性狀遺傳結(jié)果的數(shù)字統(tǒng)計分析，了解運用數(shù)學(xué)方法解決生物問題。運用數(shù)學(xué)方法解決生物問題。（4 4）從一對相對性狀入手進(jìn)行分析，理解從單因素到多因）從一對相對性狀入手進(jìn)行分析，理解從單因素到多因素分析問題的方法。素分析問題的方法。3.3.情感態(tài)度和價

4、值觀情感態(tài)度和價值觀（1 1）通過探究過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。）通過探究過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。（2 2）通過分析科學(xué)家設(shè)計實驗的巧妙之處，學(xué)習(xí)科學(xué)家勇）通過分析科學(xué)家設(shè)計實驗的巧妙之處，學(xué)習(xí)科學(xué)家勇于探索、不斷創(chuàng)新的于探索、不斷創(chuàng)新的 教學(xué)重點、難點教學(xué)重點、難點 學(xué)生嘗試對兩對遺傳規(guī)律的解釋，理解學(xué)生嘗試對兩對遺傳規(guī)律的解釋，理解自由組合定律的內(nèi)容存在困難，但其又是探究自由組合定律的內(nèi)容存在困難，但其又是探究過程的一個重要環(huán)節(jié)，過程的一個重要環(huán)節(jié)，因此是本節(jié)課的重點又因此是本節(jié)課的重點又是難點。是難點。解決的辦法：解決的辦法： 1.通過設(shè)置層層遞進(jìn)的問題，調(diào)動其想象力，

5、通過設(shè)置層層遞進(jìn)的問題，調(diào)動其想象力，引導(dǎo)學(xué)學(xué)生體驗、領(lǐng)悟假說引導(dǎo)學(xué)學(xué)生體驗、領(lǐng)悟假說演繹法，培養(yǎng)演繹法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力學(xué)生的邏輯推理能力。 2.對兩對相對性狀遺傳結(jié)果的分析，先從一對對兩對相對性狀遺傳結(jié)果的分析，先從一對相對性狀入手，運用數(shù)學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生分析出相對性狀入手，運用數(shù)學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生分析出一對相對性狀遵循分離定律，而不同的性狀可一對相對性狀遵循分離定律，而不同的性狀可以自由組合，由此推理、理解自由組合定律以自由組合，由此推理、理解自由組合定律。 3.利用多媒體課件演示兩對相對性狀的雜交實利用多媒體課件演示兩對相對性狀的雜交實驗驗，既加深了學(xué)生的感性認(rèn)識，又提高了學(xué)生，既加深

6、了學(xué)生的感性認(rèn)識，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，利于的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行遺傳圖解分析，突出重點有突破引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行遺傳圖解分析，突出重點有突破了難點。了難點。易倒伏、抗病易倒伏、抗病抗倒伏、不抗病抗倒伏、不抗病你認(rèn)為哪種水稻，你認(rèn)為哪種水稻，更能提高水稻的更能提高水稻的產(chǎn)量？產(chǎn)量？ 設(shè)置情境設(shè)置情境1.1.觀察分析，提出問題觀察分析，提出問題 教師引領(lǐng)教師引領(lǐng)l演示孟德爾的豌豆的兩演示孟德爾的豌豆的兩對相對性狀的雜交實驗對相對性狀的雜交實驗流程。流程。l通過觀察明確以下問題：通過觀察明確以下問題：l（1 1）孟德爾研究豌豆種）孟德爾研究豌豆種子兩

7、對性狀分別是什么？子兩對性狀分別是什么？l（2 2）子一代出現(xiàn)黃色圓）子一代出現(xiàn)黃色圓粒性狀說明了什么？粒性狀說明了什么？l（3 3）子二代出現(xiàn)的四種）子二代出現(xiàn)的四種性狀有什么特點？性狀有什么特點？ 學(xué)生活動學(xué)生活動l通過觀察，分析通過觀察，分析出出種子的粒色、粒形種子的粒色、粒形兩對性狀中黃色和兩對性狀中黃色和圓粒是顯性性狀。圓粒是顯性性狀。l子二代出現(xiàn)的四種子二代出現(xiàn)的四種類型，既有親本類類型，既有親本類型又出現(xiàn)了親本沒型又出現(xiàn)了親本沒有的性狀組合。有的性狀組合。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會對遺傳現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會對遺傳現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析 孟德爾不只限于對孟德爾不只限于對性狀的觀察和描述，那

8、性狀的觀察和描述，那么他又做了哪些工作？么他又做了哪些工作？運用了什么方法？這些運用了什么方法？這些數(shù)據(jù)是偶然現(xiàn)象還是必數(shù)據(jù)是偶然現(xiàn)象還是必然現(xiàn)象的？然現(xiàn)象的？教師引導(dǎo)教師引導(dǎo) 孟德爾對孟德爾對f2表現(xiàn)表現(xiàn)的性狀進(jìn)行了數(shù)字統(tǒng)的性狀進(jìn)行了數(shù)字統(tǒng)計，并得出它們的數(shù)計，并得出它們的數(shù)量比接近量比接近9:3:3:1。學(xué)生活動學(xué)生活動 f f2 2四種表現(xiàn)性狀四種表現(xiàn)性狀9:3:3:19:3:3:1比是否具有普比是否具有普遍性，孟德爾如何證遍性，孟德爾如何證明？明？ 孟德爾對豌豆的孟德爾對豌豆的7對對性狀中的任取兩對性狀做性狀中的任取兩對性狀做雜交實驗，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。雜交實驗，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。兩對相對性狀的雜交實

9、驗兩對相對性狀的雜交實驗p黃色圓粒黃色圓粒f1黃色圓粒黃色圓粒個體數(shù)個體數(shù) 315 108 101 32 9 : 3 : 3 : 1 比值比值f2綠色皺粒綠色皺粒黃色圓粒黃色圓粒 綠色圓粒綠色圓粒 黃色皺粒黃色皺粒 綠色皺粒綠色皺粒 從數(shù)學(xué)角度分析，從數(shù)學(xué)角度分析，9:3:3:1與與3:1能否能否建立數(shù)學(xué)聯(lián)系，這對理解兩對相對性狀的建立數(shù)學(xué)聯(lián)系，這對理解兩對相對性狀的遺傳結(jié)果有什么啟示？遺傳結(jié)果有什么啟示？教師引領(lǐng)教師引領(lǐng)學(xué)學(xué)生生活活動動9:3:3:1是是3:1比例的平方，而比例的平方，而3:1是一對是一對相對性狀雜交，子二代的性狀分離比。相對性狀雜交，子二代的性狀分離比。兩對相對性狀的遺傳結(jié)

10、果與分兩對相對性狀的遺傳結(jié)果與分離定律有一定的關(guān)系。離定律有一定的關(guān)系。直覺思維直覺思維從數(shù)學(xué)角度分析，兩對相對性狀的從數(shù)學(xué)角度分析，兩對相對性狀的遺傳結(jié)果與分離定律有聯(lián)系，那么遺傳結(jié)果與分離定律有聯(lián)系，那么對每一對相對性狀單獨進(jìn)行分析，對每一對相對性狀單獨進(jìn)行分析，看看是否符合分離定律？看看是否符合分離定律？教師引領(lǐng)教師引領(lǐng)學(xué)生活動學(xué)生活動對每一對性狀重新進(jìn)行數(shù)對每一對性狀重新進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，據(jù)統(tǒng)計分析，明確每一對明確每一對相對性狀的遺傳依然遵循相對性狀的遺傳依然遵循分離定律。分離定律。 性狀是由遺傳因子控性狀是由遺傳因子控制的，控制兩對相對性狀制的，控制兩對相對性狀的遺傳因子是否發(fā)生了自

11、的遺傳因子是否發(fā)生了自由組合？由組合？ 親本性狀發(fā)生了重親本性狀發(fā)生了重新組合。新組合。 性狀是由遺傳因性狀是由遺傳因子控制的，控制性狀子控制的，控制性狀的遺傳因子也應(yīng)進(jìn)行的遺傳因子也應(yīng)進(jìn)行自由組合自由組合圍繞著對結(jié)果的分析，初步形成假說圍繞著對結(jié)果的分析，初步形成假說學(xué)生活動學(xué)生活動教師引領(lǐng)教師引領(lǐng) 兩對性狀一并來考兩對性狀一并來考慮它們又是什么關(guān)系？慮它們又是什么關(guān)系？ 教師引領(lǐng)教師引領(lǐng)l基于上述對實驗現(xiàn)象基于上述對實驗現(xiàn)象的分析，如何對這一的分析，如何對這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋？現(xiàn)象進(jìn)行解釋？l提出孟德爾的假說提出孟德爾的假說（大屏幕展示），引（大屏幕展示），引導(dǎo)學(xué)生運用這種假說，導(dǎo)學(xué)生運用這種

12、假說，用遺傳圖解的方式分用遺傳圖解的方式分析、解釋自由組合現(xiàn)析、解釋自由組合現(xiàn)象。象。l師生共同完善遺傳圖師生共同完善遺傳圖解，從中找出規(guī)律解，從中找出規(guī)律 學(xué)生活動學(xué)生活動l嘗試對兩對性狀的遺傳嘗試對兩對性狀的遺傳結(jié)果做出解釋結(jié)果做出解釋2.作出假說，解釋自由組合現(xiàn)象。作出假說，解釋自由組合現(xiàn)象。 引導(dǎo)學(xué)生沿著孟德爾的思維過程，用遺傳圖引導(dǎo)學(xué)生沿著孟德爾的思維過程，用遺傳圖解的方式隊遺傳現(xiàn)象進(jìn)行解釋，找出規(guī)律，解的方式隊遺傳現(xiàn)象進(jìn)行解釋，找出規(guī)律，突出了本節(jié)的重點。同時既培養(yǎng)了學(xué)生的推突出了本節(jié)的重點。同時既培養(yǎng)了學(xué)生的推理能力和想象力，又對學(xué)生進(jìn)行基本技能的理能力和想象力，又對學(xué)生進(jìn)行基本

13、技能的培養(yǎng)，為其后面利用遺傳圖解的方式分析、培養(yǎng)，為其后面利用遺傳圖解的方式分析、解決實際問題打下基礎(chǔ)。解決實際問題打下基礎(chǔ)。 l完成兩對相對性狀雜完成兩對相對性狀雜交實驗的遺傳圖解交實驗的遺傳圖解對自由組合現(xiàn)象的解釋對自由組合現(xiàn)象的解釋1.1.假設(shè)豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子假設(shè)豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子r r、r r控制，黃色控制，黃色和綠色分別由遺傳因子和綠色分別由遺傳因子y y、y y控制，這樣純種黃色控制，這樣純種黃色圓圓粒和純粒和純種綠色皺粒的遺傳因子組成分別是種綠色皺粒的遺傳因子組成分別是yyrryyrr和和yyrryyrr，它們產(chǎn)生，它們產(chǎn)生的的f f1 1的遺傳因子組成

14、時的遺傳因子組成時yyrryyrr，表現(xiàn)為黃色，表現(xiàn)為黃色圓圓粒。粒。 2.f2.f1 1 在產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同在產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。對的遺傳因子可以自由組合。f f1 1 產(chǎn)生的雌、雄配子各有四種：產(chǎn)生的雌、雄配子各有四種：yryr、yryr、yryr、yryr，它們之間數(shù)量比是它們之間數(shù)量比是1 1：1 1：1 1：1 1。受精時，雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的，雌雄配子結(jié)合的方式受精時，雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的，雌雄配子結(jié)合的方式由由1616種種, ,遺傳因子的組合形式有遺傳因子的組合形式有9 9種種, ,性狀表現(xiàn)性狀表現(xiàn)4 4種：黃色種

15、：黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒, ,它們之間的數(shù)量它們之間的數(shù)量比為比為9:3:3:19:3:3:1。 上述解釋是否合理，還上述解釋是否合理，還應(yīng)怎么做？應(yīng)怎么做？設(shè)計設(shè)計驗證實驗驗證實驗3. 設(shè)計測交實驗，驗證假說設(shè)計測交實驗，驗證假說 若驗證孟德爾對自由若驗證孟德爾對自由組合現(xiàn)象的解釋，關(guān)鍵驗組合現(xiàn)象的解釋，關(guān)鍵驗證什么？如何驗證？證什么？如何驗證？ 什么是測交，如果測什么是測交，如果測交驗證合理，你推測后代交驗證合理，你推測后代結(jié)果怎樣，請用遺傳圖解結(jié)果怎樣，請用遺傳圖解來進(jìn)行分析。來進(jìn)行分析。獨立完成獨立完成測交遺傳圖測交遺傳圖解，并進(jìn)行討論

16、分析。解，并進(jìn)行討論分析。在在f1產(chǎn)生配子時，產(chǎn)生配子時，兩對遺傳因子是否兩對遺傳因子是否自由組合自由組合教師引領(lǐng)教師引領(lǐng)學(xué)生活動學(xué)生活動 結(jié)合測交遺傳圖解結(jié)合測交遺傳圖解（大屏幕演示）分析為（大屏幕演示）分析為什么測交能驗證假說，什么測交能驗證假說，孟德爾設(shè)計測交實驗的孟德爾設(shè)計測交實驗的巧妙之處在哪里？巧妙之處在哪里？ 隱性遺傳因子控制隱性遺傳因子控制隱性性狀。測交后代出隱性性狀。測交后代出現(xiàn)的四種表現(xiàn)類型及其現(xiàn)的四種表現(xiàn)類型及其比例，是由子一代產(chǎn)生比例，是由子一代產(chǎn)生的四種配子決定的。的四種配子決定的。教師引領(lǐng)教師引領(lǐng)學(xué)生活動學(xué)生活動大屏幕展示實驗結(jié)果大屏幕展示實驗結(jié)果-孟孟德爾所做的測

17、交實驗，無論德爾所做的測交實驗，無論是子一代作母本還是作父是子一代作母本還是作父本，結(jié)果都符合預(yù)期的設(shè)想。本，結(jié)果都符合預(yù)期的設(shè)想。測交測交雜種一代雜種一代yyrr配子配子yr測交后代測交后代比例比例: 1 : 1 : 1 : 1yyrr隱性純合子隱性純合子yyrr黃圓黃圓yr yryryryyrr yyrryyrr黃皺黃皺綠圓綠圓綠皺綠皺 分析教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況分析教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況l通過引導(dǎo)學(xué)生用遺傳圖解的方式設(shè)計測交實驗，鞏固通過引導(dǎo)學(xué)生用遺傳圖解的方式設(shè)計測交實驗，鞏固繪制遺傳圖解的方法，重要的是使其理解科學(xué)研究過繪制遺傳圖解的方法，重要的是使其理解科學(xué)研究過程中只限于假說還不行，還要進(jìn)行

18、實證，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)程中只限于假說還不行，還要進(jìn)行實證，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。的科學(xué)態(tài)度。l引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計測交實驗、預(yù)測實驗結(jié)果，充分發(fā)揮學(xué)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計測交實驗、預(yù)測實驗結(jié)果，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和推理能力，在體驗演繹推理的過程，理生的想象力和推理能力，在體驗演繹推理的過程，理解假說解假說演繹法的精髓。演繹法的精髓。 l通過分析孟德爾實驗的巧妙之處，幫助學(xué)生由現(xiàn)象到通過分析孟德爾實驗的巧妙之處，幫助學(xué)生由現(xiàn)象到本質(zhì)進(jìn)行分析，幫助理解自由組合的內(nèi)在因素，將抽本質(zhì)進(jìn)行分析，幫助理解自由組合的內(nèi)在因素，將抽象的東西直觀化，突破了本節(jié)的難點，并使學(xué)生學(xué)習(xí)象的東西直觀化，突破了本節(jié)的難點，并使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的

19、創(chuàng)新精神?？茖W(xué)家的創(chuàng)新精神。4. 4. 得出結(jié)論得出結(jié)論控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。遺傳因子自由組合。假假說說演演繹繹法法兩對相對性狀兩對相對性狀 的雜交實驗的雜交實驗提出問題提出問題設(shè)計測交實驗設(shè)計測交實驗演繹推理演繹推理測交實驗測交實驗驗證驗證對自由組合現(xiàn)象的解釋對自由組合現(xiàn)象的解釋假說假說自由組合定律自由組合定律結(jié)論結(jié)論山柳菊豌豆1.1.正確選用實驗材料是孟德爾獲正確選用實

20、驗材料是孟德爾獲得成功的首要條件。得成功的首要條件。2.2.對生物性狀進(jìn)行分析時，首先針對生物性狀進(jìn)行分析時，首先針對的是一對相對性狀的傳遞情況進(jìn)對的是一對相對性狀的傳遞情況進(jìn)行研究，這種由行研究，這種由單因素到多因素單因素到多因素的的研究方法是成功的重要原因。研究方法是成功的重要原因。3.3.應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對實驗結(jié)果進(jìn)應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)問題。行分析，發(fā)現(xiàn)問題。4.4.科學(xué)設(shè)計實驗程序，在對實驗數(shù)科學(xué)設(shè)計實驗程序，在對實驗數(shù)據(jù)大量分析的基礎(chǔ)上合理地提出假據(jù)大量分析的基礎(chǔ)上合理地提出假設(shè)，并設(shè)計新的實驗來驗證假說。設(shè)，并設(shè)計新的實驗來驗證假說。 f1配子：配子： yr y

21、r yr yr 1/4 1/4 1/4 1/4 yr 1/4 yr 1/4 yr 1/4 yr 1/42.對自由組合現(xiàn)象的解釋作出假說對自由組合現(xiàn)象的解釋作出假說3.測交實驗，驗證假說測交實驗，驗證假說4.4.得出結(jié)論得出結(jié)論1.兩對相對性狀的雜交實驗分析兩對相對性狀的雜交實驗分析3 3黃色黃色 圓粒圓粒3 3 黃色圓粒黃色圓粒9 9： ： 綠色圓粒綠色圓粒3 3 黃色皺粒黃色皺粒3 31 1綠色綠色 皺粒皺粒1 1 綠色皺粒綠色皺粒1 1黃色圓粒黃色圓粒 x x 綠色皺粒綠色皺粒 p p基因型基因型 （yyrryyrr） （yyrryyrr）配子：配子： yr yryr yr f f1 1： 黃色圓粒黃色圓粒 yyrr yyrr 自交自交板書設(shè)計板書設(shè)計l1 1本節(jié)內(nèi)容多，容量大，重點放在科學(xué)方法的培本節(jié)內(nèi)容多，容量大，重點放在科學(xué)方法的培養(yǎng)上養(yǎng)上，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，知識的落實留到第二，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，知識的落實留到第二課時來解決。課時來解決。 l2 2調(diào)動學(xué)生的有效思維，體現(xiàn)思維探究的過程。調(diào)動學(xué)生的有效思維，體現(xiàn)思維探究的過程。結(jié)合教材本身的特點，在學(xué)生的認(rèn)知水平的基礎(chǔ)結(jié)合教材本身的特點，在學(xué)生的認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上，適當(dāng)上，適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生推理分析引