孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及自由組合定律。分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。說出基因型、表現(xiàn)型和等位基因的含義。2.能力目標(biāo)通過對兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法和遺傳學(xué)原理解釋和預(yù)測遺傳現(xiàn)象的能力。嘗試進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過對孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和堅(jiān)持不懈的探索精神。認(rèn)同遺傳規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐意識(shí)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)對自由組合現(xiàn)象的解釋，闡明自由組合定律。分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。2.教學(xué)難點(diǎn)對自由組合現(xiàn)象的解釋。自由組合定律的應(yīng)用。

三、教學(xué)方法講授法、討論法、演示法、探究法相結(jié)合

四、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）1.回顧舊知提問：孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)得出了什么結(jié)論？（學(xué)生回答：分離定律）展示孟德爾一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解，引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)概念和過程。2.設(shè)疑導(dǎo)入展示教材中豌豆粒色和粒形的遺傳實(shí)驗(yàn)圖，提出問題：孟德爾同時(shí)觀察兩對相對性狀時(shí)，它們又遵循怎樣的遺傳規(guī)律呢？從而引出本節(jié)課的主題--孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)(二)。

（二）兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（10分鐘）1.實(shí)驗(yàn)過程利用多媒體課件展示孟德爾兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的過程：純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本雜交，得到F1全為黃色圓粒，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2中出現(xiàn)了黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒四種表現(xiàn)型。引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考以下問題：F2中與親本表現(xiàn)型相同的個(gè)體所占比例是多少？（學(xué)生回答后總結(jié)：(9+1)/16=5/8）F2中出現(xiàn)了哪些不同于親本的性狀組合？（學(xué)生回答：黃色皺粒和綠色圓粒）2.數(shù)據(jù)分析展示F2中四種表現(xiàn)型的數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果，讓學(xué)生計(jì)算不同表現(xiàn)型之間的數(shù)量比例。（學(xué)生計(jì)算后得出：黃色圓?！命S色皺?！镁G色圓粒∶綠色皺?！?∶3∶3∶1）引導(dǎo)學(xué)生分析該比例與一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)中F2的3∶1比例之間的關(guān)系，思考其背后可能蘊(yùn)含的遺傳規(guī)律。

（三）對自由組合現(xiàn)象的解釋（20分鐘）1.提出假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生回憶分離定律中遺傳因子的行為，讓學(xué)生嘗試對兩對相對性狀的遺傳現(xiàn)象提出假設(shè)。教師總結(jié)學(xué)生的假設(shè)，并進(jìn)一步提出孟德爾的假設(shè)：豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制，黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制。親本純種黃色圓粒豌豆的遺傳因子組成為YYRR，純種綠色皺粒豌豆的遺傳因子組成為yyrr。F1在產(chǎn)生配子時(shí)，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有四種：YR、Yr、yR、yr，且它們之間的比例為1∶1∶1∶1。受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。2.遺傳圖解分析教師在黑板上畫出兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解，結(jié)合假設(shè)進(jìn)行詳細(xì)講解。講解過程中強(qiáng)調(diào)：F1產(chǎn)生配子時(shí)遺傳因子的分離和自由組合情況。雌雄配子隨機(jī)結(jié)合的方式及結(jié)果。F2中各種遺傳因子組合和表現(xiàn)型的種類及比例。讓學(xué)生根據(jù)遺傳圖解，分析F2中遺傳因子組合和表現(xiàn)型的具體情況，完成以下表格：|遺傳因子組合|比例|表現(xiàn)型|比例|||||||YYRR|1/16|黃色圓粒|9/16||YYRr|2/16||||YyRR|2/16||||YyRr|4/16||||YYrr|1/16|黃色皺粒|3/16||Yyrr|2/16||||yyRR|1/16|綠色圓粒|3/16||yyRr|2/16||||yyrr|1/16|綠色皺粒|1/16|學(xué)生完成表格后，教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)，強(qiáng)化學(xué)生對自由組合現(xiàn)象解釋的理解。

（四）對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證--測交實(shí)驗(yàn)（10分鐘）1.設(shè)計(jì)思路引導(dǎo)學(xué)生思考：如何驗(yàn)證對自由組合現(xiàn)象的解釋是否正確？（學(xué)生回顧分離定律中測交實(shí)驗(yàn)的思路，提出用F1與隱性純合子雜交的方法）分析測交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理：如果對自由組合現(xiàn)象的解釋是正確的，那么F1產(chǎn)生的配子種類及比例為YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1，隱性純合子yyrr只產(chǎn)生一種配子yr，測交后代的遺傳因子組合和表現(xiàn)型種類及比例應(yīng)能反映F1產(chǎn)生配子的情況。2.遺傳圖解分析教師在黑板上畫出測交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解：P：YyRr（F1）×yyrr配子：YRYryRyryr測交后代：YyRrYyrryyRryyrr黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒1∶1∶1∶1講解測交實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，強(qiáng)調(diào)測交實(shí)驗(yàn)對自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證作用。讓學(xué)生根據(jù)遺傳圖解，分析測交后代的遺傳因子組合和表現(xiàn)型比例，再次體會(huì)自由組合定律的實(shí)質(zhì)。

（五）自由組合定律（5分鐘）1.總結(jié)定律內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生回顧兩對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)、對自由組合現(xiàn)象的解釋及測交實(shí)驗(yàn)的過程，總結(jié)自由組合定律的內(nèi)容：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(shí)，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。2.強(qiáng)調(diào)定律實(shí)質(zhì)強(qiáng)調(diào)自由組合定律的實(shí)質(zhì)發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，即同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

（六）孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法（10分鐘）1.分析成功原因組織學(xué)生分組討論孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因，每組派代表發(fā)言。教師總結(jié)孟德爾成功的原因：正確選用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料。先研究一對相對性狀的遺傳，再研究兩對或多對相對性狀的遺傳。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析?？茖W(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，提出假說并進(jìn)行驗(yàn)證。2.體會(huì)科學(xué)精神引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)孟德爾在研究過程中所展現(xiàn)出的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、堅(jiān)持不懈的探索精神和創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和生活中學(xué)習(xí)科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)，勇于探索未知。

（七）自由組合定律的應(yīng)用（10分鐘）1.應(yīng)用實(shí)例分析展示實(shí)例1：在豚鼠中，黑色對白色是顯性，毛皮粗糙對毛皮光滑是顯性?，F(xiàn)有兩只雜合黑色粗糙毛豚鼠雜交，問它們的后代中黑色粗糙毛豚鼠的概率是多少？引導(dǎo)學(xué)生分析：首先確定親本的遺傳因子組成，設(shè)黑色由B控制，白色由b控制，粗糙由R控制，光滑由r控制，則親本為BbRr×BbRr。然后根據(jù)自由組合定律，分別分析每對性狀的遺傳情況，計(jì)算出后代中黑色粗糙毛豚鼠（B_R_）的概率。學(xué)生計(jì)算后，教師進(jìn)行點(diǎn)評和講解：黑色（B_）的概率為3/4，粗糙（R_）的概率為3/4，所以黑色粗糙毛豚鼠（B_R_）的概率為3/4×3/4=9/16。展示實(shí)例2：人類多指（T）對正常指（t）為顯性，白化（a）對正常（A）為隱性，決定不同性狀的基因自由組合。一個(gè)家庭中，父親是多指，母親正常，他們有一個(gè)患白化病但手指正常的孩子，則下一個(gè)孩子只患一種病和患兩種病的概率分別是多少？引導(dǎo)學(xué)生分析：先確定父母的遺傳因子組成，父親多指，其遺傳因子組成可能為T_A_，母親正常，其遺傳因子組成為ttA_，孩子患白化病但手指正常，其遺傳因子組成為ttaa，由此可推出父親的遺傳因子組成為TtAa，母親的遺傳因子組成為ttAa。然后分別分析多指和白化病的遺傳情況，計(jì)算出后代患兩種病和只患一種病的概率。學(xué)生計(jì)算后，教師進(jìn)行詳細(xì)講解：患白化病（aa）的概率為1/4，手指正常（tt）的概率為1/2，所以患白化病和手指正常（ttaa）的概率為1/4×1/2=1/8；患多指（T_）的概率為1/2，不患多指（tt）的概率為1/2，患白化?。╝a）的概率為1/4，不患白化病（A_）的概率為3/4，所以只患多指（T_aa）的概率為1/2×1/4=1/8，只患白化?。╰tA_）的概率為1/2×3/4=3/8，那么只患一種病的概率為1/8+3/8=1/2，患兩種病的概率為1/8。2.課堂練習(xí)布置一些相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，鞏固自由組合定律的應(yīng)用。練習(xí)題如下：番茄果實(shí)的紅色對黃色為顯性，兩室對一室為顯性。兩對性狀分別受兩對非同源染色體上的非等位基因控制。育種者用純合的具有這兩對相對性狀的親本雜交，子二代中重組表現(xiàn)型個(gè)體數(shù)占子二代總數(shù)的（）A.7/8或5/8B.9/16或5/16C.3/8或5/8D.3/8基因型為AaBbCc和AabbCc的兩個(gè)個(gè)體雜交（三對等位基因分別位于三對同源染色體上），后代中基因型和表現(xiàn)型的種類數(shù)分別是（）A.18，8B.18，4C.12，8D.12，4已知A與a、B與b、C與c3對等位基因自由組合，基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個(gè)體進(jìn)行雜交。下列關(guān)于雜交后代的推測，正確的是（）A.表現(xiàn)型有8種，AaBbCc個(gè)體的比例為1/16B.表現(xiàn)型有4種，aaBbcc個(gè)體的比例為1/16C.表現(xiàn)型有8種，Aabbcc個(gè)體的比例為1/8D.表現(xiàn)型有8種，aaBbCc個(gè)體的比例為1/16學(xué)生完成練習(xí)后，教師進(jìn)行點(diǎn)評和講解，針對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正和強(qiáng)化。

（八）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)、對自由組合現(xiàn)象的解釋、測交實(shí)驗(yàn)、自由組合定律的內(nèi)容及應(yīng)用、孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法等。2.強(qiáng)調(diào)自由組合定律是遺傳學(xué)中的重要規(guī)律，它揭示了生物遺傳多樣性的原因之一，在生物育種、遺傳咨詢等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，通過學(xué)習(xí)孟德爾的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。

（九）布置作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)完成教材課后練習(xí)題。已知水稻高稈（T）對矮稈（t）為顯性，抗病（R）對感?。╮）為顯性，這兩對基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)將一株表現(xiàn)型為高稈、抗病的植株的花粉授給另一株表現(xiàn)型相同的植株，所得后代表現(xiàn)型是高稈∶矮稈=3∶1，抗病∶感病=3∶1。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答下列問題：以上后代群體的表現(xiàn)型有______種。以上后代群體的基因型有______種。親本的基因型是______。后代中表現(xiàn)型為高稈、抗病植株的基因型有______種，其中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體所占比例為______。2.拓展作業(yè)查閱資料，了解自由組合定律在現(xiàn)代遺傳學(xué)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的更多應(yīng)用實(shí)例，并撰寫一篇簡短的報(bào)告。思考如果孟德爾沒有采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，他還能得出自由組合定律嗎？為什么？

五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對孟德爾兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及自由組合定律有了較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，在分析實(shí)驗(yàn)