福建省16次年會教學(xué)設(shè)計(jì)《孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)》

1、“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)第 1 課時(shí)”教學(xué)設(shè)計(jì)福建省福州第八中學(xué)伊麗梅1 設(shè)計(jì)思想：1.1普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）明確提出“要重視生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”，因?yàn)椤皩W(xué)習(xí)科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，理解科學(xué)的本質(zhì)和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神，對提高學(xué)生的探究能力和生物科學(xué)素養(yǎng)都具有重大的意義?！泵系聽柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了“提出問題構(gòu)建假說驗(yàn)證假說得出結(jié)論”的科學(xué)研究一般過程，運(yùn)用了 “假說演繹”這一現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的科學(xué)研究方法，是很好的生物科學(xué)史材料。1.2 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、探究發(fā)現(xiàn)、合作交流的學(xué)習(xí)方式，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，提高學(xué)生的生物

2、科學(xué)素養(yǎng)。2 教學(xué)內(nèi)容分析2.1 教材內(nèi)容及地位： “孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）”是人教版必修2 第一章第一節(jié)，內(nèi)容是基因分離定律的發(fā)現(xiàn)過程，是按孟德爾“觀察實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問題分析問題、提出假說設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假說歸納綜合、總結(jié)規(guī)律”的科學(xué)研究過程為線索編寫的，能讓學(xué)生親自踏著孟德爾的足跡，親自經(jīng)歷提出假說,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的科學(xué)研究過程，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和科學(xué)思維。2.2 教學(xué)重、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：讓學(xué)生像孟德爾一樣嘗試提出假說,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說。教學(xué)難點(diǎn)：嘗試對分離現(xiàn)象進(jìn)行解釋，提出假說；設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說。3 教學(xué)目標(biāo)：3.1 知識目標(biāo)：闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及分離定律。分析孟德爾

3、遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法。3.2 能力目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生不斷提出問題，分析和解決問題；嘗試像科學(xué)家那樣解釋和推理，并對分離現(xiàn)象作出解釋；通過孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，體會科學(xué)研究的一般過程，通過假說演繹法的科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高學(xué)生的探究能力；3.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過對一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程，認(rèn)同敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實(shí)踐，以及嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。4.學(xué)情分析： 高一的學(xué)生對生物的遺傳現(xiàn)象已經(jīng)有一定的感性認(rèn)識，通過必修1分子與細(xì)胞的學(xué)習(xí)，具備一定的遺傳學(xué)的分子基礎(chǔ)，但是學(xué)生缺乏遺傳細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，即學(xué)生還沒學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的知識，這反而有利于學(xué)生能從孟

4、德爾的角度出發(fā)，創(chuàng)造性的分析解決問題。5 教學(xué)過程 :教 學(xué)教師組織和引導(dǎo)環(huán) 節(jié)引入：學(xué)生交流單雙眼皮遺傳的調(diào)查結(jié)果，并用表格進(jìn)行歸納與統(tǒng)計(jì)：父母子女單眼皮×雙眼皮有的單眼皮，有的雙眼皮單眼皮×單眼皮全部為單眼皮雙眼皮×雙眼皮有的單眼皮，有的雙眼皮設(shè)疑：嘗試解釋單眼皮×雙眼皮單眼皮？引導(dǎo)：主要的問題是：交 流 1、單雙眼皮是由什么控制的呢？（根據(jù)已有的生物學(xué)調(diào) 查 知識知道是遺傳物質(zhì)控制的）結(jié)果， 2、母親細(xì)胞內(nèi)控制眼皮的遺傳物質(zhì)怎樣存在？（從數(shù)嘗 試 量上分析， 1 個(gè)， 2 個(gè)或是若干個(gè)）解釋3、母親的控制眼皮的遺傳物質(zhì)如何傳給孩子呢？某一4、父親有

5、給孩子控制眼皮的遺傳物質(zhì)嗎，如果有，父性狀親給的遺傳物質(zhì)遇到母親給的遺傳物質(zhì)會發(fā)生什么的遺呢？（保持完整，還是互相融合？）傳要解釋這些問題，最終還是要通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)。學(xué) 生設(shè) 計(jì)活 動(dòng)意 圖課前調(diào)隱性滲透“ 性查：人狀”和“相對性類單雙狀”的概念； 培眼皮的養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歸遺傳納與統(tǒng)計(jì)的科學(xué)方法。嘗試解釋遺傳現(xiàn)象。通過學(xué)生嘗試解釋遺傳現(xiàn)象，還原孟德爾當(dāng)時(shí)的研究場景。從人類對遺傳的探索從19 世紀(jì)開始至今，已經(jīng)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(xiàn)。我們今天就來一起沿著孟德爾的足跡，看看他是如何開展研究，并取得了巨大的成就。孟德爾開展實(shí)驗(yàn)，選擇了豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料。豌豆簡單介

6、紹豌豆，有很多相對性狀，如，莖的高度有高莖和矮莖，（呈現(xiàn)豌豆的其它特豌豆 7 對相對性狀的圖） 。孟德爾將高莖和矮莖進(jìn)行雜征到第二課時(shí)交，無論誰做母本，或父本，子一代都是高莖，并且高結(jié)合板再討論，這樣能度和親本的高莖一樣高，一點(diǎn)也沒變矮。他繼續(xù)將F1圖，觀保證學(xué)生探究進(jìn)行自交，發(fā)現(xiàn)子二代出現(xiàn)了高莖和矮莖，矮莖和親本察分析思維的連貫性；一樣的矮，一點(diǎn)也沒變高。一對相并且這樣處理，P高莖 ×矮莖對性狀并不影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)對雜交實(shí)驗(yàn)的介紹高莖F1過程。理解。孟德爾一F2高莖矮莖還原孟德爾的對相將矮莖稱為隱性性狀，高莖稱為顯性性狀，F(xiàn)1 自交實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)對性后代出現(xiàn)高莖和矮莖的現(xiàn)象稱為性狀分

7、離。生理解孟德爾狀的孟德爾的實(shí)驗(yàn)到此，并沒有讓感到意外，因?yàn)樵谒麅A聽的實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)有一位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了性狀分離的現(xiàn)象，但是孟感受孟實(shí)驗(yàn)結(jié)果；過程德爾并沒有就此止步，他做了一件與眾不同的事情，那德爾是就是他收集了F2 代植株共一千多株，其中高莖的787一個(gè)勤滲透科學(xué)品質(zhì)、株，矮莖 277株，其比例為 2.84: 1，孟德爾用他數(shù)學(xué)統(tǒng)奮、具科學(xué)精神教育計(jì)學(xué)知識，確定數(shù)量越大，其比例就越接近3: 1。3: 1有創(chuàng)新是必然的還是偶然的呢？孟德爾繼續(xù)其它6 對相對性狀精神的的雜交實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： （教材表 1-1）人。設(shè)疑：如何解釋 3: 1的性狀分離比呢？傾聽，告訴學(xué)生當(dāng)時(shí)講述：在當(dāng)時(shí)，關(guān)

8、于遺傳物質(zhì)在細(xì)胞的存在以及如理解孟的主流觀點(diǎn)， 利何在親子代間的傳遞，有很多科學(xué)家對遺傳現(xiàn)象問題做德爾當(dāng)于學(xué)生從孟德出一些解釋，其中以達(dá)爾文為代表的一些科學(xué)家提出時(shí)的研爾角度出發(fā)， 分“多重微?！庇^點(diǎn)：每個(gè)細(xì)胞對應(yīng)某一種性狀存在無數(shù)究 背析問題。完全相同的遺傳物質(zhì)，每一遺傳物質(zhì)的許多復(fù)制物可能景，當(dāng)同時(shí)傳遞給生殖細(xì)胞。例如：母親是單眼皮，父親是雙時(shí)人們眼皮，母親產(chǎn)生的卵細(xì)胞中含有很多個(gè)單眼皮遺傳物對遺傳質(zhì)，父親產(chǎn)生的精子中也含有很多個(gè)雙眼皮遺傳物質(zhì)，問題的那最終子代是單眼皮還是雙眼皮由數(shù)量決定，誰提供的主流觀多就像誰，而數(shù)量是隨機(jī)的。點(diǎn)；關(guān)于雙親的遺傳物質(zhì)在子代細(xì)胞中如何存在這一問題，當(dāng)時(shí)有一

9、種“融合遺傳”觀點(diǎn)：由父本和母本提供的遺傳物質(zhì)在子代細(xì)胞中完全融合。使子代表現(xiàn)出介思考、于雙親之間的性狀。例如：雙親中一方直發(fā)，一方是卷討論、發(fā)，那么孩子頭發(fā)就是中等程度的卷曲。交流；設(shè)疑：用 “多重微粒 ”觀點(diǎn)和 “融合遺傳 ”觀點(diǎn)能對孟培養(yǎng)學(xué)生邏輯嘗試德爾的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出合理解釋嗎？推理能力和批解釋（“多重微?！庇^點(diǎn)：不能解釋，如果按多重微粒判性思維3:1 的觀點(diǎn)遺傳，子代不可能出現(xiàn)一定的比例?！叭诤线z傳” ：性狀按融合觀點(diǎn)，子一代的高度應(yīng)該是介于高莖和矮莖之分離間，且子二代的不可能得到矮莖和親本一樣的矮。）比設(shè)疑：嘗試解釋 3: 1 的性狀分離比？這是教學(xué)的重1 、性狀由遺傳因子控制，遺傳

10、因子是獨(dú)立的?？攸c(diǎn)，也是難點(diǎn)，制顯性性狀的為顯性因子（ D），控制隱性性狀的為隱性學(xué)生討通過精心設(shè)計(jì)因子（ d）論、交問題，降低思維2、體細(xì)胞中應(yīng)該有幾個(gè)遺傳因子？（1個(gè)，2個(gè)，流；難度，突破難3 個(gè)，4 個(gè)）點(diǎn)；給學(xué)生充分3、生殖細(xì)胞中幾個(gè)？（1 個(gè)）4、雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。以上四點(diǎn)就是孟德爾的假說的主要內(nèi)容。:孟德爾提出的假說在當(dāng)時(shí)的背景下是一種超越時(shí)代的設(shè)想。設(shè)疑：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說呢？思考與實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證假說是否成立？討論，的時(shí)間和發(fā)散性思維的空間，培養(yǎng)學(xué)生分析能力；滲透孟德爾大膽創(chuàng)新的精神實(shí)驗(yàn)原理：關(guān)鍵證明成對（Dd）的遺傳因子分離，設(shè)計(jì)產(chǎn)生了兩種配子（D 和 d ）；遺傳因子看不見

11、，摸不著，測交只能從子代性狀及比例分析分析配子的類型及比例。實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料：F1 高莖（ Dd）和矮莖（ dd）驗(yàn)證結(jié)果預(yù)測：假說（這是利用假說進(jìn)行演繹的過程）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：高莖 30 株，矮莖 34 株，比例接近 1：1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：假說是成立的。這種雜交方法后來稱為測交，是孟德爾首創(chuàng)的，它非常完美的證明了假說是成立的，從此，測交成為非常經(jīng)典的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)?？偨Y(jié)：孟德爾在通過一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的分析后，大膽的提出假說，并設(shè)計(jì)了測交實(shí)驗(yàn)對假說進(jìn)行驗(yàn)證，這種科學(xué)研究方法稱為假說演繹法。通過一對相對性狀的實(shí)驗(yàn)及其解釋，后人把它歸納為總結(jié)孟德爾第一定律：課后思考： 1.孟德爾為什么選擇豌豆？2.孟德爾為什

12、么能成功？3 為什么是孟德爾打開了“遺傳學(xué)的大門”？對假說的驗(yàn)證是難點(diǎn)，設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式進(jìn)行逐步引導(dǎo)、嘗試寫 啟發(fā)，幫助學(xué)生出演繹 突破難點(diǎn)；推理的遺傳圖解。滲透科學(xué)精神教育：創(chuàng)新精神滲透科學(xué)方法教育；作為第二課時(shí)的主要討論題。6 教學(xué)反思：6.1 回眸歷史，讓學(xué)生像科學(xué)家一樣探究本節(jié)課的教學(xué)利用科學(xué)史開展探究性學(xué)習(xí)，注重創(chuàng)設(shè)探究情境，還原孟德爾當(dāng)時(shí)的研究場景， 讓學(xué)生能沿著孟德爾的足跡，學(xué)生真正做到了像孟德爾一樣創(chuàng)造性的分析問題，提出假說， 并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說。 通過學(xué)生的思維探究過程， 從一定程度上提高了學(xué)生的探究能力和生物科學(xué)素養(yǎng)。6.2 精心設(shè)問，讓學(xué)生思維的羽翼飛翔本節(jié)課教學(xué)通過教師的精心設(shè)問， 有效激發(fā)了學(xué)生的思維。 從課堂表現(xiàn)上看， 學(xué)生的思維孟德爾一樣具有創(chuàng)造性， 表現(xiàn)相當(dāng)精彩。 不要認(rèn)為學(xué)生的思維能力不能和科學(xué)家同日而語，當(dāng)學(xué)生的思維能力被你想方設(shè)法激發(fā)出