1.2 孟德爾的豌豆雜交實驗（二） 教案 高一生物人教版必修二

“孟德爾的豌豆雜交實驗（二）”教學設(shè)計一、指導(dǎo)思想本節(jié)內(nèi)容是孟德爾經(jīng)典遺傳實驗的精華部分，既需要學生了解和掌握孟德爾實驗的科學研究過程，更需要深刻領(lǐng)會孟德爾實驗的科學研究方法，領(lǐng)略科學研究魅力，因此需要學生具有很強的分析能力和邏輯思維能力。在教學過程中，采取啟發(fā)式和探究式相結(jié)合，讓學生進一步體會“假說—演繹法”的研究思路、研究方法和研究過程，注重問題設(shè)置的邏輯關(guān)系和遞進關(guān)系，從宏觀到微觀深刻理解孟德爾自由組合定律的實質(zhì)，學會應(yīng)用孟德爾自由組合定律解決實際問題。二、教學背景分析（一）教材分析1.教學內(nèi)容分析《孟德爾的豌豆雜交實驗二》是人教版教材《遺傳與進化》第一章《遺傳因子發(fā)現(xiàn)》中第二節(jié)的內(nèi)容。從教材的編排來看，這部分內(nèi)容是繼孟德爾雜交實驗一之后，講解兩對相對性狀的遺傳實驗。以孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳因子的實驗過程為主線，由現(xiàn)象到本質(zhì)，由簡單（一對）到復(fù)雜（多對），層層深入地展開討論，又一次領(lǐng)略科學探究方法——假說演繹法，是以“科學探究”為核心的，即在觀察和分析雜交實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和提出問題，通過推理和想象提出解釋問題的假設(shè)，再通過實驗對假設(shè)進行驗證，然后運用數(shù)學統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。突出了科學史和科學方法的教育，讓學生猶如親歷科學家的探索過程，從濃郁的歷史感中獲得科學知識和對科學方法的領(lǐng)悟。雖然教材把孟德爾的遺傳實驗介紹的比較清楚，但是因為學生沒有這方面的生活經(jīng)驗，這部分知識又是從宏觀實驗到微觀層面理解和掌握遺傳的本質(zhì)，學生在剛剛學過分離定律，對分離定律的基本知識和基本原理理解尚有欠缺的時機進行這部分內(nèi)容的教學，內(nèi)容難懂，邏輯思維要求高，科學研究方法需要體會等等，在很大程度上，給學生的理解造成障礙。例如：通過兩對性狀的雜交實驗的現(xiàn)象，對自由組合現(xiàn)象的解釋；對自由組合定律的解釋驗證都是直接給出的，沒有很好的鋪墊，自由組合定律的應(yīng)用課本上沒有提及，但卻是學習和掌握遺傳定律最根本的內(nèi)容，正是基于此，讓學生對這部分知識歷來感覺難學，有點怵，老師也對這部分內(nèi)容找不到很好的就解決方法和有效的教學策略。本節(jié)內(nèi)容也是學習第二章“減數(shù)分裂與受精作用”的重要基礎(chǔ)，并為后續(xù)學習生物變異和進化奠定基礎(chǔ)。2.在整個高中生物教學中的地位及相互關(guān)系（1）本節(jié)在必修二模塊中的地位和作用本節(jié)的內(nèi)容都與其他單元有緊密的聯(lián)系。本單元講述的是140年前孟德爾對遺傳現(xiàn)象的推測，以及根據(jù)推測總結(jié)出的遺傳規(guī)律。遺傳規(guī)律的細胞學基礎(chǔ)是什么?分子生物學基礎(chǔ)是什么?需要后期的研究成果去驗證、解釋和發(fā)展。例如，必修模塊2《遺傳與進化》的第1章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》揭示的是遺傳規(guī)律的細胞學基礎(chǔ)；第3章《基因的本質(zhì)》揭示的是遺傳規(guī)律的分子生物學基礎(chǔ)；第4章《基因的表達》揭示的是基因控制性狀的機制；第5章《基因的突變及其他變異》是從分子生物學和細胞學角度解釋性狀的變異；第6章《從雜交育種到基因工程》講述的是遺傳規(guī)律的應(yīng)用及其發(fā)展；第7章《現(xiàn)代生物進化理論》是從群體的角度，講述遺傳和變異在生物進化中的作用?？傊?，既然整冊書是按照遺傳學發(fā)展的歷程來編寫的，抓住這條主線，就可以像串珠一樣找出各章之間的有機聯(lián)系。（2）在其他模塊的聯(lián)系與必修一模塊中的細胞中化合物、選修三基因工程等有密切聯(lián)系。課標的要求考綱的要求具體的學習要求（知識目標）闡明基因的自由組合規(guī)律理解水平，原理性知識基因的自由組合規(guī)律Ⅱ1．兩對相對性狀的遺傳實驗（1）描述孟德爾兩對相對性狀實驗的過程及實驗現(xiàn)象（2）嘗試解釋孟德爾兩對相對性狀的實驗結(jié)果（3）明確F2的性狀分離比（4）找到分離定律與自由組合定律的關(guān)系（5）嘗試用分離定律的方法自由組合定律的知識（6）運用測交的方法驗證自己的解釋（7）闡明孟德爾的自由組合定律的內(nèi)容和實質(zhì)3．課標、考綱及學生學習這部分內(nèi)容的要求（二）學生情況分析學生在初中學習過的知識與本章內(nèi)容有密切的聯(lián)系。例如，在初中學習的“基因控制生物的性狀”的知識，初步解決了基因與生物個體性狀之間的關(guān)系問題；學習的“基因的顯性和隱性”的知識，初步解決了控制相對性狀的成對基因之間的關(guān)系問題，以及為什么具有相對性狀差異的雙親，后代會有復(fù)雜的表現(xiàn)等問題，而且學生在前面已經(jīng)學習了孟德爾的分離定律，了解孟德爾的科學研究方法、思路，掌握了一對性狀遺傳的規(guī)律的實質(zhì)。再有，學生具備必要的數(shù)學知識，如有關(guān)比例的知識、二項式冪的知識是學生學習本章必不可少的基礎(chǔ)。（三）教學方式：講授與啟發(fā)式、探究式相結(jié)合的教學方式（四）教學媒體與資源教學媒體：多媒體課件教學資源：人教版《遺傳與進化》三、學習目標1．知識目標：掌握孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗，簡述孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗結(jié)果以及對實驗結(jié)果的解釋，闡明自由組合定律的實質(zhì)，驗證自由組合的現(xiàn)象；2．能力目標：通過學習孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗過程，體驗科學研究的—般過程，認識遺傳研究的一般方法；通過對孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗結(jié)果的解釋和驗證的學習，培養(yǎng)獲取和分析處理信息的能力；通過自由組合定律在實踐中應(yīng)用中的學習，培養(yǎng)綜合運用能力。3．情感態(tài)度價值觀目標：通過學習孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗過程的分析，努力探索積極嘗試，培養(yǎng)科學精神和科學態(tài)度；通過對基因與性狀關(guān)系的分析以及對自由組合定律實質(zhì)的認識，樹立內(nèi)因與外因、現(xiàn)象和本質(zhì)的辯證觀點，進一步形成對生物多樣性的認識；通過嘗試運用自由組合定律解決實際問題，明確理論指導(dǎo)實踐的作用。四、重點難點重點：對自由組合現(xiàn)象的解釋，闡明自由組合定律實質(zhì)。難點：自由組合現(xiàn)象的解釋。五、解決策略1.使用投影、多媒體進行直觀教學。借助于課件形象直觀地展示F1在形成配子時，不同對遺傳因子之間的自由組合行為。2.使用表格進行歸納總結(jié)。3.利用教材中提供的資料素材，讓學生開展討論。六、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖一、引言二、新課三、課堂總結(jié)四、鞏固練習【溫故知新】上節(jié)課我們學習了孟德爾的一對相對性狀的豌豆實驗，下面我們復(fù)習上節(jié)課的內(nèi)容。課件展示一對相對性狀的雜交圖解，請同學們回顧解釋現(xiàn)象的假說內(nèi)容：（1）生物性狀是由______________決定的。提出問題：體細胞中遺傳因子是________存在的。生物在形成__________________時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。（4）受精時，雌雄配子的結(jié)合是_________?！締栴}探討】一個品種的奶牛產(chǎn)奶多，另一個品種的奶牛生長快，能不能培育出既產(chǎn)奶多，又生長快的奶牛，可以采用什么方法？通過問題探討引出兩對相對性狀的雜交實驗。板書課題：孟德爾的豌豆實驗（二）一、兩對相對性狀的雜交實驗通過PPT課件介紹孟德爾的實驗過程，提出問題。1、為什么會出現(xiàn)新的性狀組合？控制不同性狀的遺傳因子發(fā)生了組合F2中性狀表現(xiàn)及比例與一對相對性狀雜交實驗中3︰1的性狀分離比有關(guān)系么？只看一對相對性狀，依然遵循分離定律對自由組合現(xiàn)象的解釋已知用（Y、y）表示粒色用（R、r）表示粒形，讓學生思考將兩對相對性狀分別考慮嘗試對兩對相對性狀的雜交實驗進行解釋，寫出親本和子一代遺傳因子組成并進行講解，追問為什么配子是YR和yr。繼續(xù)解釋兩對相對性狀雜交實驗時需寫出子一代產(chǎn)生的配子，此處有一定難度，但因在回答兩對相對性狀雜交實驗時提出的問題已經(jīng)得出：只看一對相對性狀，依然遵循分離定律；控制不同性狀的遺傳因子發(fā)生了組合。引導(dǎo)學生回答分離的是控制同一性狀的遺傳因子，組合的是控制不同性狀的遺傳因子，追問Y和y是否可以發(fā)生組合？分離和組合發(fā)生在什么時期？總結(jié)：形成配子時，控制相同性狀的遺傳因子發(fā)生分離，控制不同性狀的遺傳因子發(fā)生組合。接下來探究組合的方式。啟發(fā)學生思考控制不同性狀的遺傳因子之間都可以組合還是部分可以組合，不同組合方式是相同幾率的，還是不同幾率的？請同學們小組討論并動手寫出以上不同情況下產(chǎn)生的配子種類及比例。展示小組書寫的配子情況，并請學生簡單解釋。以自由組合情況為例詳細講解子一代產(chǎn)生配子的過程圖解，幫助學生理解自由組合，找到自由組合的實質(zhì)。指導(dǎo)學生運用棋盤法將雌雄配子受精過程中的16種結(jié)合方式所產(chǎn)生的子二代遺傳因子組成寫出，讓學生觀察子二代遺傳因子組成指出子二代有幾種性狀表現(xiàn)及比例。讓學生按剛剛寫出的配子種類及比例運用棋盤法書寫子二代遺傳因子組成，統(tǒng)計性狀表現(xiàn)及比例。總結(jié)：結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有自由組合時可以很好的解釋兩對相對性狀的雜交實驗現(xiàn)象。指導(dǎo)學生看書找到孟德爾假說內(nèi)容：F1形成配子時，控制相同性狀的遺傳因子發(fā)生分離，控制不同性狀的遺傳因子自由組合。提示學生整個過程中能看到的只有性狀表現(xiàn)，使學生認識到孟德爾發(fā)現(xiàn)規(guī)律是從現(xiàn)象到本質(zhì)的過程?！具^渡】盡管假說很好的解釋了現(xiàn)象，但假說中遺傳因子的分離和組合在當時條件下是看不到的，是否正確還需要驗證。三、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證孟德爾設(shè)計了測交實驗，測交的親本選擇的是雜種子一代和隱性純和子，若假說是正確的則用假說的內(nèi)容可推測出測交實驗的結(jié)果，讓學生動手寫測交的遺傳圖解，推測子代性狀表現(xiàn)及比例。實驗預(yù)期：當F1與隱性類型測交時，能產(chǎn)生數(shù)量相等的四種表現(xiàn)型的豌豆植株（黃圓：黃皺：綠圓：綠皺）＝1:1:1:1用F1做母本或父本雜交實驗無論F1做母本還是父本，實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符，由此可以證明孟德爾假說是成立的。將假說的內(nèi)容進行歸納總結(jié)成規(guī)律稱為自由組合定律。四、自由組合定律1、基因的自由組合定律發(fā)生于下面哪個過程（）A．①B．②C．③D．④2、下列雜交組合中，能體現(xiàn)自由組合的是（）YyxYyB.YYRRxyyrrC.YyrrxyyRrD.YyRrxYyRr觀察、思考、回憶回答相關(guān)問題思考、嘗試運用已有知識對兩隊相對性狀雜交實驗現(xiàn)象進行解釋，書寫遺傳圖解并講解，當學生遇到困難時引導(dǎo)深度分析、判斷、推理，培養(yǎng)學生邏輯思維能力。經(jīng)過啟發(fā)引導(dǎo)學生動手嘗試寫不同組合方式產(chǎn)生的子一代配子種類及比例。學生動手，以該配子種類及比例關(guān)系列棋盤法書寫F2遺傳因子組成，并統(tǒng)計出F2性狀表現(xiàn)及比例。展示結(jié)果并進行解釋。學生動手寫測交的遺傳圖解，推測子代性狀表現(xiàn)及比例。利用舊知識導(dǎo)入，通過復(fù)習，回憶起相關(guān)內(nèi)容，起到溫故知新的作用。結(jié)合實際育種需要引出兩對相對性狀雜