高中生物-孟德爾豌豆雜交試驗（一）教學設計學情分析教材分析課后反思

關于關于本節(jié)課的高中生物課程標準：1.分析孟德爾遺傳實驗的科學方法；2.闡明基因的分離定律；

3.模擬性狀分離的雜交實驗《普通高中生物課程標準(實驗)》倡導學生主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、合作交流的學習方式，從而培養(yǎng)學生的探究能力，提高學生的生物科學素養(yǎng)?！緦W情分析】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，花的結(jié)構(gòu)及發(fā)育，有利于孟德爾豌豆雜交試驗操作的理解，特別是“去雄”的領會。在初中學習的“基因控制生物性狀”的知識，初步掌握基因與生物個體性狀的關系；學生在之前學習中，新課程的生物學知識已經(jīng)牽涉到如下4個重要的知識點，本節(jié)課將重點利用這四個關鍵的知識點，作為學生的起點行為并進行建模。（1）染色體中的DNA是生物的遺傳物質(zhì)（故對遺傳現(xiàn)象有一定感性認識，具備一定遺傳學的分子基礎）（2）細胞通過細胞分裂產(chǎn)生新的細胞（3）細胞核內(nèi)的染色體先加倍成完全一樣的兩份，再分別進入兩個新細胞（4）植物通過傳粉，花粉粒的精子與子房的卵細胞受精，形成受精卵。高二又剛剛在數(shù)學課上學習了概率的知識，并且孟德爾的分離定律作為“概率的應用”內(nèi)容也出現(xiàn)在數(shù)學教材中。但是學生缺乏遺傳細胞學基礎，即學生還沒學習減數(shù)分裂的知識，這反而有利于學生能從孟德爾的角度出發(fā)，創(chuàng)造性的分析解決問題高二的學生,已經(jīng)學習完必修一模塊和必修三模塊，對高中生物已經(jīng)有了一定的學科思維基礎，知識也有了一定量的積累，這就為必修二模塊學習遺傳學知識奠定了一定細胞學基礎。必修二模塊較必修一模塊和必修三模塊在學法上有很大差異，必修二尤其第一章內(nèi)容更注重邏輯思維和推理能力，與數(shù)學概率等知識聯(lián)系緊密，需要較強的理性思維。第一章第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）檢測案1．下列各組中屬于相對性狀的是（）A、兔的長毛和短毛B、玉米的黃粒與圓粒C、棉纖維的長和粗D、馬的白毛和鼠的褐毛2．下列敘述中，正確的是（）A、兩個純合子的后代必是純合子B、兩個雜合子的后代必是雜合子C、純合子自交后代都是純合子D、雜合子自交后代都是雜合子3．下列各種遺傳現(xiàn)象中，不屬于性狀分離的是（）A、F1的高莖豌豆自交，后代中既有高莖豌豆，又有矮莖豌豆B、F1的短毛雌兔與短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有長毛兔C、花斑色茉莉花自交，后代中出現(xiàn)綠色、花斑色和白色三種茉莉花D、黑色長毛兔與白色短毛兔交配，后代出現(xiàn)白色長毛兔4．已知豌豆的高莖（D）對矮莖（d）為顯性，在某雜交試驗中，后代有50％的矮莖，則其親本的基因組成是（）A.DD×dd

B.DD×Dd

C.Dd×Dd

D.Dd×dd5．正常人的褐眼（A）對藍眼（a）為顯性，一個藍眼男子和一個其母是藍眼的褐眼女子結(jié)婚。從理論上分析，他們生藍眼孩子的概率是（）A.25％

B.50％

C.75％

D.100％6．雜種雌雄白毛綿羊交配，產(chǎn)生后代有白毛和黑毛兩種，這種現(xiàn)象叫()A．細胞分裂B．自由組合C．性狀分離 D．性狀重組7．雜合高莖豌豆自交產(chǎn)生的后代中，雜合高莖植株約占后代總數(shù)的()A．1/4B．1/2C．3/4D．100％8．高粱有紅莖（R）和綠莖（r），如果一株高粱穗上的1000粒種子萌發(fā)后長出760株紅莖植株，和240株綠莖植株，則此高粱的兩個親本的遺傳因子組成是（）A.Rr×RrB.Rr×rrC.Rr×rrD.RR×rr9．人類的單眼皮與雙眼皮是由一對遺傳因子A與a決定的，某男孩的雙親都是雙眼皮，而他卻是單眼皮，該男孩及其父母的遺傳因子組成依次是（）A.aaAAAaB.AaAaaaC.aaAaAaD.aaAAAA10．綿羊有白色的，也有黑色的。白色是由顯性基因B控制的，黑色是由隱性基因b控制的?，F(xiàn)在一只白色公羊和一只白色母羊交配，生了一只黑色小羊。問：白色公、羊白色母羊、黑色小羊的基因型依次是（）A．Bb、BB、bbB．BB、Bb、bbC．Bb、Bb、bbD．bb、bb、BB11.番茄果實的紅色（R）對黃色（r）是顯性。RR×rr雜交，F(xiàn)1為紅果，自交得到的F2中有30株結(jié)紅果，其中基因型為Rr的植株約為（）A．10株 B．15株 C．20株 D．30株12．基因型Dd的植物在形成配子時，D和d的分離發(fā)生于()A．有絲分裂后期B．減數(shù)第二次分裂后期C．減數(shù)第一次分裂后期D．姐妹染色體單體分開形成染色體時13．孟德爾在豌豆雜交實驗中，發(fā)現(xiàn)問題和驗證假說所采用的實驗方法依次是() A．自交、雜交和測交 B．測交、自交和雜交C．雜交、自交和測交D．雜交、測交和自交14．一匹家系不明雄性黑馬與若干純種棗紅馬雜交，生出20匹棗紅馬和25匹黑馬，據(jù)此能判斷出（）A．雄性黑馬是純合子B．黑色為隱性性狀C．棗紅色是隱性性狀D.20匹棗紅馬中有雜合子15．下列關于測交的說法,不正確的是()A.測F1的基因型是根據(jù)F1×隱性類型→所得后代表現(xiàn)型反向推知的B.通過測定F1的基因組成來驗證對分離實驗現(xiàn)象理論解釋的科學性C.F1×隱性類型→測F1基因型D.測交時,與F1雜交的另一親本無特殊限制16．人類的膚色正常（A）對白化（a）是顯性。右圖為一白化病家系譜，Ⅱ3為白化病患者。（1）Ⅰ1、Ⅱ2的基因型是。（2）Ⅱ4的基因型可能是，其是雜合子概率是。17．下圖為某家族白化病的遺傳系譜，請據(jù)圖回答（相關的遺傳基因用A、a表示）（1）該病是由 性基因控制的。（2）Ⅰ3和Ⅰ4都是正常，但他們有一兒子為白化病患者，這種現(xiàn)象在遺傳學上稱為（3）Ⅱ3是雜合體的機率是 。（4）Ⅲ？是白化病的概率是。本節(jié)教材在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上是由“引入和鋪墊”，“一對相對性狀的遺傳實驗”，“對分離現(xiàn)象的解釋”，“對分離現(xiàn)象解釋的驗證”和“分離定律”五個部分。1.引入和鋪墊本節(jié)開始引入的問題探討是通過紅藍墨水混合的比喻，讓學生了解“融合遺傳”的內(nèi)涵，從而為進一步理解本書所述的孟德爾“顆粒遺傳”的觀點打下伏筆。在介紹一對相對性狀的遺傳實驗前，編者首先介紹了孟德爾的生平（如進修了自然科學和數(shù)學）及孟德爾所用的實驗材料豌豆的有關知識（如豌豆是自花受粉植物等），這為后面講述孟德爾進行的豌豆雜交實驗，并最終取得成功進行了必要的鋪墊。2.主題教學內(nèi)容的四個部分本節(jié)的教學內(nèi)容是按照孟德爾的探索過程由現(xiàn)象到實質(zhì)，層層深入地展開的。教材首先介紹了孟德爾的雜交實驗方法和觀察到的實驗現(xiàn)象（發(fā)現(xiàn)問題）；接著介紹了孟德爾對實驗現(xiàn)象進行的分析（提出假說）；然后介紹了對假說的演繹推理和驗證（演繹推理，驗證假說）；最后歸納總結(jié)出分離定律（總結(jié)規(guī)律）。這樣編寫教材，在教學內(nèi)容的組織上體現(xiàn)了學科內(nèi)在邏輯性與學生認識規(guī)律的統(tǒng)一。3.為了加深學生對遺傳因子的分離和配子的隨機結(jié)合與性狀之間的數(shù)量關系的理解，體驗孟德爾的假說，課文中穿插了模擬實驗——“性狀分離比的模擬”；正文中還辟有專門欄目，對本節(jié)科學史中體現(xiàn)出來的主要科學方法“假說——演繹法”進行了介紹；在正文的最后，編者又創(chuàng)設與植物雜交有關的問題情境，安排學生進行設計實驗程序的技能訓練。本節(jié)的主旨思想是以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子的實驗過程為主線，突出科學史和科學研究方法的教育。在講述的過程不時的穿插一些問題，以激勵學生主動探究、自主獲得知識。第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交試驗（一）教學設計【整體設計】[教學目標]1．知識與技能：

（1）分析孟德爾遺傳實驗的科學方法。（2）理解孟德爾實驗操作理論根據(jù)。

（3）認識“假說—演繹法”在生物實驗思維中的運用。

2．過程與方法：

（1）嘗試從實驗實例中練習操作。

（2）模擬孟德爾豌豆一對相對性狀的雜交實驗，體驗分離規(guī)律發(fā)現(xiàn)的思維過程。

3．情感態(tài)度和價值觀：

（1）體驗科學探究過程，培養(yǎng)學生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學態(tài)度和精神。

（2）學生在合作討論的過程中，感受合作的愉悅。

[教學重難點]重點：1．對分離現(xiàn)象的解釋，闡明分離定律。2．以孟德爾的遺傳學實驗為素材進行科學方法的教育。3．運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。難點：1．對分離現(xiàn)象的解釋。2．假說—演繹法。[教學方法]1．通過多媒體展示圖示，使抽象的知識形象化。2．以問題為線索，引導學生通過質(zhì)疑和推理來學習本節(jié)內(nèi)容。3．將模擬實驗與孟德爾的豌豆雜交實驗有機結(jié)合，突破教學中的難點。4．采用直觀教學法、講述法、啟示法、演示法、自學討論法等教學方法，準備PPT、實驗材料等教學用具。[課前準備]多媒體、白板、圍棋、小桶（或小型容器）、學案等?！窘虒W過程】導入新課：教師通過幻燈片展示和語言敘述，簡介孟德爾的生平，引入新課。一、檢測學生預習情況學生做學案上的有關問題，檢測預習情況。檢測內(nèi)容主要是：相對性狀、性狀分離、等位基因、人工雜交的簡要過程、用豌豆做實驗材料容易成功的原因。二、一對相對性狀的雜交實驗我們循著孟德爾的足跡，描述孟德爾豌豆一對相對性狀的雜交實驗的過程。請同學們在學案上書寫簡要過程，注意有關符號。在這個實驗中孟德爾通過觀察實驗現(xiàn)象，提出了哪些問題？你還能提出哪些問題？教師補充實驗現(xiàn)象，子二代不僅出現(xiàn)了黃子葉和綠子葉兩種豌豆，而且其數(shù)量之比恰好接近于3∶1。到底性狀為什么會分離？這個性狀分離比的出現(xiàn)是偶然的么？如何才能知道？教師請學生分析，學生能夠很容易想到繼續(xù)利用其他性狀來做實驗。教師肯定學生的答案，給出孟德爾實際做過的豌豆七對相對性狀雜交實驗的結(jié)果，學生觀察發(fā)現(xiàn)性狀分離比3∶1具有普遍性，那么這將揭示一個怎樣的規(guī)律呢？三、性狀分離比的模擬實驗以及對分離現(xiàn)象的解釋帶著前面的問題，教師請學生開始進行小組實驗——性狀分離比的模擬。按照課本給出的方法步驟，教師請每個小組重復操作30~60次，并統(tǒng)計實驗結(jié)果，填寫在如下的表格中：棋子組合數(shù)量比值實驗結(jié)束后，各小組將實驗結(jié)果板書到黑板上，匯總后。學生發(fā)現(xiàn)3種彩球組合的比例接近于1:2:1。這個比例與3:1的性狀分離比之間是否存在著某種聯(lián)系呢？為了幫助學生構(gòu)建孟德爾的實驗結(jié)果與學生實驗結(jié)果的聯(lián)系，教師請學生思考這樣幾個問題：①裝有兩種顏色棋子的小桶對應孟德爾實驗中的哪一代個體？②不同顏色的棋子分別對應著什么？③抓取后的棋子組合又對應著什么？④3種棋子組合的比例接近于1:2:1，出現(xiàn)的前提條件是什么？學生小組討論后，交流得到答案：①裝有兩種顏色棋子的小桶對應孟德爾實驗中的子一代，因為在子一代個體中既有控制黃色的物質(zhì)也有控制綠色的物質(zhì)。再進一步，小桶對應的是子一代個體的雌、雄生殖器官。②不同顏色的棋子分別對應子一代個體產(chǎn)生的生殖細胞，有的生殖細胞中只有控制黃色的物質(zhì)、有的生殖細胞中只有控制綠色的物質(zhì)，換句話說，子一代個體中控制黃色的物質(zhì)和控制綠色的物質(zhì)在生殖細胞中分開了。③抓取后的棋子組合對應的是子二代。因此子二代個體有三種情況：只有控制黃色的物質(zhì)，預測個體出現(xiàn)黃色子葉；既有控制黃色的物質(zhì)也有控制綠色的物質(zhì)，預測個體像子一代一樣出現(xiàn)黃色子葉；只有控制綠色的物質(zhì)，預測個體出現(xiàn)綠色子葉。這樣子二代中子葉黃色與綠色的個體恰好為3:1。④3種棋子組合的比例接近于1:2:1，其前提至少有兩點：一是每個小桶中黑棋與白棋的數(shù)量相等，也就是說，子一代的每一個個體產(chǎn)生的兩種生殖細胞的比例是相同的；二學生通過對比本組的實驗結(jié)果與全班總的實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)只有當操作次數(shù)足夠多，才會出現(xiàn)理想中的比值，同樣，孟德爾統(tǒng)計了上千株的豌豆后才得到了3:1的結(jié)果。經(jīng)過討論，學生已經(jīng)基本完成了對分離現(xiàn)象的解釋，最后請學生結(jié)合孟德爾的假設，嘗試解釋豌豆的雜交實驗，并自學畫出遺傳圖解。教師向?qū)W生簡單介紹遺傳因子、純合子、雜合子等概念，然后請一個小組的學生在黑板上畫出遺傳圖解，并提示學生注意規(guī)范書寫遺傳圖解的要點。學生板演并講解遺傳圖解（結(jié)合孟德爾的假說內(nèi)容）。四、對分離現(xiàn)象解釋的驗證一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗現(xiàn)象是不夠的，還應該能預測另一些實驗結(jié)果。孟德爾又將怎樣通過實驗來檢驗自己的解釋呢？通過前面的討論，學生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對分離現(xiàn)象的解釋中的關鍵點——子一代產(chǎn)生了兩種且比例相等的配子！那么如何來證明這一點呢？教師請學生設計實驗，并請學生將實驗方案以遺傳圖解的形式寫在黑板上。之后，學生小組就方案的合理性及書寫的規(guī)范性作出評價和提出修改建議。五、基因的分離定律及實質(zhì)師生共同對本節(jié)課進行歸納，總結(jié)得出分離定律的內(nèi)容。如果學生在此之前已經(jīng)學習了減數(shù)分裂，則結(jié)合減數(shù)分裂的過程，引導學生得出分離定律內(nèi)容的實質(zhì)、發(fā)生時間、適用范圍。六、總結(jié)回顧本節(jié)課的內(nèi)容，師生共同總結(jié)歸納孟德爾研究一對相對性狀的豌豆雜交實驗的思路，并歸納假說演繹法的一般步驟。學生交流孟德爾成功的原因?！景鍟O計】第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）一、一對相對性狀的雜交實驗P純種黃色豌豆×純種綠色豌豆（♂或♀）（♀或♂）））F1：黃色豌豆自交F2:黃色豌豆:綠色豌豆3:1二、對分離現(xiàn)象的解釋P:YY×yyF1配子YyF1：YyxYyF2配子YyYyF2：YYYyYyyyYY:Yy:yy1:2:1三、對分離現(xiàn)象解釋的驗證F1Yy×yy配子YyyF2：Yyyy1：1四、分離定律的內(nèi)容（及實質(zhì)）本節(jié)課根據(jù)教學設計思路，比較流暢、順利的完成了教學任務。根據(jù)“整體優(yōu)化設計、問題診斷教學”的方式，設計本課時，將概念等列在預習案中，節(jié)省課上時間。課上沿著孟德爾的研究思路學習本節(jié)內(nèi)容，讓學生有一個連續(xù)的思路。在授課中調(diào)整了教材順序，把性狀分離比的模擬實驗調(diào)至對分離定律的解釋之前，讓學生帶著問題去做實驗。通過實驗和分析，學生對假說的理解也就水到渠成。學生再通過寫遺傳圖解