第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)教案

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第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)教案

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第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)的教案
【教学目标】
1.能够描述孟德尔一对相对性状杂交实验的过程并总结分离定律的内容。(生命观念、科学思维)
2.能动手操作性状分离比的模拟实验,说出模拟实验的原理。(科学思维,科学探究)
3.对孟德尔一对相对性状的杂交实验过程进行归纳总结,概括出假说—演绎法的基本内容,体会孟德尔的创新思维。(科学思维、科学探究)
4.运用分离定律解释或预测生活中相关的遗传现象。(科学思维、社会责任)
【教学重难点】
1.教学重点:对分离现象的解释,阐明分离定律。以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。
2.教学难点:对分离现象的解释和验证。
【新课导入】
从这一册书开始我们学习有关于遗传和基因的知识,首先我们来看一下第1章遗传因子的发现,遗传因子是什么,大家可能不清楚,但是基因大家一定都听说过。你的长相、身高、体重、肤色等都与基因有着密不可分的关系而基因最早的名字就是“遗传因子”。基因为什么曾叫遗传因子呢?这背后有什么故事吗?遗传因子看不见摸不着科学家是怎么发现它的呢?让我们从一百多年前孟德尔的豌豆杂交实验开始,去寻找科学的奥秘。
【新课讲解】
豌豆用作遗传实验材料的优点
①自花传粉,闭花受粉,所以自然状态下一般是纯种
自然状态下存在两株豌豆之间的相互传粉吗?
两性花:某些被子植物的一朵花中,同时具有雌蕊和雄蕊,这种花称为两性花。(一般不互相传粉)
单性花:单性花是被子植物花的一类,与两性花相对,指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。(一般要互相传粉)
②豌豆具有易于区分的性状。如茎的高矮、种子的圆皱
豌豆的7对易于区分的相对性状。
③易于人工操作,生长周期短。
④后代数目多,便于统计学分析。
人工异化传粉的过程如上图。
注:各符号的含义:
一对相对性状的杂交实验
(1)观察实验,提出问题:
为什么子一代全是高茎(无论正反交)
为什么子二代中矮茎性状又出现了?
孟德尔把F1中显现出来的性状,叫做显性性状,如高茎;未显现出来的性状,叫做隐性性状,如矮茎。
在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
孟德尔通过对F2中不同性状的个体进行数量统计,发现在所得的1064株F2植株中,高茎787株,矮茎277株,高茎与矮茎的数量比接近3∶1。
F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗?
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验,实验结果如下:
(2)大胆猜测,提出假设
①生物的性状是由遗传因子决定的,
显性性状:由显性遗传因子控制(用大写字母如D来表示),隐性性状:由隐性遗传因子控制(用小写字母如d来表示)。
②体细胞中遗传因子是成对存在的。
③生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含每对遗传因子中的一个。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
性状分离比的模拟:
思考:
①甲、乙容器分别代表什么?
(分别代表雌性生殖器官和雄性生殖器官)
②小桶中彩球代表什么?
(雌性和雄性分别产生的生殖细胞)
③抓取的小球随机组合代表什么?
(代表雌雄配子间的随机结合)
④为什么每次抓取后要将小球放回?
(保证每种配子占全部配子中的比例始终保持不变)
⑤甲乙两桶中小球总数一定要相同吗?
(不一定;只需保证每只小桶中相应小球(配子)的比例不变即可。)
⑥每个小桶中D的小球和d的小球数一定要相同吗?
(一定要相同,产生的配子比例各占二分之一。)
(3)根据假说,演绎推理
孟德尔巧妙地设计了测交实验,让F1与隐性纯合子杂交(隐性亲本的配子仅携带隐性基因,不会掩盖F1配子中基因的作用)。假设孟德尔的假说是正确的,测交后代高茎:矮茎=1:1。
(4)实施实验,检验假说
现实中孟德尔用杂种子一代高茎豌豆(Dd)与隐性纯合子矮茎豌豆(dd)杂交,在得到的166株后代中,高茎87株,矮茎79株,性状的分离比接近1∶1。
孟德尔所做的测交实验的结果与他的预测吻合,进而验证了他的假说的正确性。
对分离现象的解释
(1)孟德尔抛弃前人融合遗传的观点,经过严谨的推理和大胆的想象,对分离现象提出了以下假说:
1.生物的性状是由遗传因子决定的
①显性遗传因子:决定显性性状的因子,用大写字母表示,如(D)
②隐性遗传因子:决定隐形性状的因子,用小写字母表示,如(d)
2.在体细胞中,遗传因子是成对存在的
①纯合子:遗传因子组成相同的个体,如(DD、dd)
②杂合子:遗传因子组成不同的个体,如(Dd)
3.生物在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。配子只含有每对遗传因子中的一个
4.受精时,雌雄配子的结合是随机的
根据书中P5图1-4讲解分离现象,给同学们5分钟可以互相讨论一下,并加深理解
(2)同时还可以对此进行模拟实验:
①准备两个小桶,两种大小相同、颜色不同的小球分别标记为D、d
②把学生分为几个小组进行实验
③根据书中的实验步骤做实验并把每次的实验结果作好记录
④小组之间进行讨论并回答课后问题
孟德尔在对分离现象进行了假说之后也对此进行了实验,设计了测交实验来验证自己的假说
对分离现象解释的验证
1.根据书上P7图1-5讲解测交实验
2.孟德尔让F1(高茎Dd)与隐性纯合子(矮茎dd)进行杂交为例,推测出后代中高茎与矮茎的比例为1:1,而在真正的实验过程中高茎和矮茎数量的比例接近1:1,验证了自己的假说
3.这种根据推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行推理,推出预测的结果,再通过实验来验证的方法称作假说—演绎法
孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释,后人把它归纳为孟德尔的第一定律,又称分离定律
遗传因子是一个理论、抽象的概念,其分离行为是孟德尔根据豌豆7对相对性状杂交实验中观察到的现象作出的一种假设。
一个正确的理论,首先要能解释已知的现象;其次要预测未知,并通过实验检验推断结果。
如何对这一假说进行验证呢?对分离现象解释的验证——测交
实验测交:把被测个体与隐性亲本杂交。根据测交子代表现型的种类和比例,确定被测个体的遗传因子组成。
孟德尔实验的程序蕴含科学的研究方法-------假说演绎法
(1)方法:测交,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)过程
分离定律
分离定律的概念:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代
【板书】
1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、一对相对性状的杂交实验→观察实验,发现问题。
二、对分离现象的解释→发现问题,解释问题。
三、对分离现象解释的验证→演绎推理(设计测交实验);实验验证(测交实验)
四、得出分离定律→总结规律。
【课后反思】
通过往届学生对这部分内容的掌握情况分析,发现很多学生对分离定律的实质的理解仅限于表层,不能理解遗传因子的分离及组合。因此,本人在设计教学的过程中,侧重对模拟实验这部分内容的设计,让学生深刻领悟F1配子的形成与组合,这样难点便可以得到有效突破,基于此想法,我通过设实验方案,充分发挥学生的主观能动性,然后进行教学,教学实施的过程很顺利,学生的学习效果确实很不错,所以我认为这部分的教学设计应该是本节课最成功的地方。不过,因为本节的第二课时设计比较多的学生活动,所以时间上有些紧凑,可以适当进行调整。

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