资源简介

课堂试教教案 5
教师 班级 高一（12）班 教学日期
课题名称 孟德尔豌豆杂交实验（一） 课型 新授课
课程标准 课程标准与本节内容对应的“内容要求”是：“阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状”。基于孟德尔杂交实验的事实和数据，运用归纳、演绎等科学思维方法，进行提出假说、构建模型、模拟实验、构建概念等教学活动，按照从感性认识到理性认识的认知规律分析问题，透过孟德尔豌豆杂交实验的现象来看分离定律的本质，从中体验科学探究的过程，科学家的科学态度和科学精神，从而形成对“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能”的初步认识。
教材分析 “孟德尔的豌豆杂交实验（一）”是人教版2019年版高中生物教材必修2《遗传与进化》第一章“遗传因子的发现”第一节的内容，本节内容由“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“性状分离比的模拟实验”，“对分离现象的解释的验证”和总结“分离定律”五部分内容构成。本节内容是以一对相对性状的杂交实验探究过程为主线，从宏观现象到微观本质层层深入，突出科学史和科学研究方法的教育。教材中以问题为线索，引导学生思考、分析孟德尔遗传实验的科学方法，达到阐明分离定律，实现能够运用分离定律解释一些遗传现象的最终教学目标。 必修2这一模块是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开的，而本节课是拉开这一历程的序幕，认识到基因（遗传因子）的存在，才能使人类进一步去探究基因的位置、实质和功能等一系列的问题，这样的编排向学生真实展现了科学发展史的历程。孟德尔的杂交实验很好的体现了“假说-演绎法”这一科学研究方法的过程，这一科学方法是模板3科学方法教育的侧重点。这节内容是遗传学的基础，为后续的遗传概率计算、多对等位基因及伴性遗传的学习做了铺垫，因此这节课在模板2具有非常重要的作用。
学情分析 本节内容的授课对象为高一年级的学生，他们在初中已经学习了“基因控制性状”、“基因的显性和隐形”以及花的结构和发育等相关知识，初步了解了基因与生物个体性状的关系、控制相对性状的成对基因之间的关系以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现等问题，这些已有知识基础对于学习本节课的新知识有一定的帮助。其次，学生已经学习了必修1模块，具有了一定的科学思维基础和知识积累，为学生学习遗传学知识奠定了细胞学的基础。 必修2模块注重逻辑思维和推理能力，但是学生的思维能力仍有欠缺，并且在学习本节课之前，学生缺乏细胞遗传——减数分裂相关的知识作支撑，因此在理解本节内容存在一定的难度。
教学目标 生命观念 通过了解孟德尔的事迹和体验孟德尔实验的科学方法和实验过程，学生认同孟德尔敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维、大胆的想象和解释，以及他对科学的热爱和锲而不舍的探索精神。 认同科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及运用符号体系表达概念的重要性。
科学思维 学生能够说明豌豆作为遗传实验材料的优点。 学生能够阐述孟德尔的一对相对性状杂交实验以及对分离现象的解释。
科学探究 学生能够运用性状分离相关的知识解释生活中常见的遗传现象。
社会责任
教学重点 豌豆人工异花传粉的过程 一对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释
教学难点 对分离现象的解释
教学策略 探究式教学策略 讲授-演示策略
教学用具 多媒体课件
板书设计 第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交试验（一） 一、实验材料：豌豆 二、一对相对性状的杂交试验 （提出问题） 三、对分离现象的解释 （作出假设）
教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 备注
创设情境设疑引入 “种瓜得瓜，种豆得豆” “龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞” 提问： （1）说明了什么现象呢？ （2）同学们，你们是是长得像爸爸呢？还是妈妈呢？ 过渡：历史上曾经有一种遗传理论，它对生物遗传的现象做出了解释，它的观点就和我们这里说的“我们可能既像爸爸，也像妈妈”有些相似，下面我们来简单了解一下。 阅读课本问题探讨讲解融合遗传： 融合遗传认为，两个亲本杂交之后，双亲的遗传物质会在子代发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水混合之后是另外一种颜色，再也分辨不出亲代性状。 提问：（1）根据融合遗传的观点，当红花豌豆和白花豌豆杂交之后，子代豌豆花会是什么颜色？ （2）你同意融合遗传的观点吗？依据有哪些 老师PPT展示反例图片：黑种人妈妈和白种人爸爸生下的孩子是白种人。 过渡：融合遗传的观点不能解释所有的遗传现象，它是有漏洞和缺陷的，但在19世纪受到人们的普遍认可，可是有一位科学家对融合遗传提出了质疑，并提出了完全不同的理论，那么这位科学家是谁呢？这位科学家就是孟德尔。那么下面我们就来了解孟德尔的生平。 展示：遗传学之父——孟德尔的生平简介，引导学生了解孟德尔的学习背景和植物杂交实验经历，指出最成功的豌豆杂交实验，引出本节课的学习主题：孟德尔的豌豆杂交实验 学生讨论回答： （1）遗传。 （2）长得既像爸爸也像妈妈。 学生阅读教材，根据讲解回答问题： 粉红色。 不同意。例如双眼皮的母亲和单眼皮的父亲生出的孩子可能是单眼皮，也可能是双眼皮等。 学生回答：孟德尔 通过谚语，从生活实例出发，激发学生的学习兴趣和学习动机。 通过理解融合遗传的观点，学生意识到融合遗传的缺陷，为引出孟德尔做铺垫。 通过科学史和孟德尔生平的介绍，学生能够认识到孟德尔冲破传统错误观念的“束缚”的勇敢和科学精神。 遗传：亲代和子代性状相似的现象
过渡：孟德尔对多种植物都进行了杂交实验，为什么只有豌豆杂交实验最为成功？豌豆作为实验材料有怎样的优点呢？ 引出豌豆作为实验材料的优点： 1.自花传粉（自交）、闭花受粉，豌豆一般在自然状态下都是纯种。 展示豌豆花图片，讲解两性花的概念，提问：豌豆是两性花，可以进行自交，那不是两性花能不能自交呢？ 引出：玉米属于单性花植物，但能进行自交。 2.豌豆花大，易于进行人工异花传粉 展示豌豆花和桂花的图片，进行对比，引出第二点优点。 展示讲解豌豆异花传粉的过程，提问：（1）母本选择应该是开花前还是开花后？（2）两次套袋的目的？ 讲解玉米人工异化传粉的步骤。 总结豌豆的第3、4点优点： 3.繁殖周期短，产生后代多。 4.具有稳定遗传的、易于区分的相对性状。 引出：性状和相对性状的概念。 通过展示图片例子，讲解相对概念，最后回忆巩固相对性状的概念，再展示例子让学生进行判断。 学生认真听讲，思考 认识豌豆自花传粉、闭花受粉的特点 识图、分析利用教材中的相关信息、正文内容和插图，结合对初中所学知识的回忆，明确自交、杂交的概念， 学生明确人工异化传粉的操作以及套袋的作用和母本如何选择 学生明确相对性状的概念，并能正确判断例子是否是相对性状 讲述和自主学习相结合，在师生共同解决问题的过程中，体会豌豆用于遗传实验材料的优点。 两性花：一朵花同时具有雌蕊和雄蕊。 单性花：雄花中只有雄蕊，雌花中只有雌蕊。
一对相对形状的杂交实验 过渡：刚刚我们讲到孟德尔选择了豌豆的7对相对性状，但是豌豆的相对性状远不止这7种，孟德尔也注意到，不同的豌豆品种的豌豆同时具有多对相对性状，为了便于分析，孟德尔首先选择对一对相对性状的遗传进行研究。下面我们就以茎的高度这一相对性状为例，来学习孟德尔一对相对性状的杂交实验。 一、观察实验，提出问题 展示一对相对性状杂交实验过程 引导学生认识常见的遗传学符号及含义： 解读实验过程： 逐步展示和讲解一对相对性状的杂交实验过程，引导学生提出问题： 指出：子一代全部表现为高茎，子一代的性状和亲代中母本的性状相同，是不是子一代的性状和母本是一致的呢？从而引出正反交实验。 引导学生观察实验结果，得出：子一代表现为高茎和性别无关。 提问：为什么子一代都是高茎豌豆而没有矮茎豌豆？矮茎形状是消失了，还是隐藏起来了？ 展示F1自交实验结果图片 通过分析子二代所表现的性状，得出“在子一代矮茎性状没有消失，只是隐而未现”从而引出显性性状、隐性性状的概念。 提问：为什么子一代没有矮茎，而子二代又出现了矮茎？ 引出性状分离的概念 过渡：其实豌豆一对相对性状的杂交实验不止孟德尔做过，但是为什么孟德尔发现了遗传规律呢？原因是孟德尔对F2的豌豆株数进行了数学统计。 引出一对相对性状杂交实验F2高茎：矮茎为3：1，引导学生提出问题： 子二代中为什么会出现3：1的性状分离比，是偶然吗？ 引出7对相对性状的一对相对性状的杂交实验结果 得出F2出现3：1的性状分离比不是偶然。 总结根据实验现象提出的问题： （1）为什么子一代都是高茎而没有矮茎？ （3）为什么子二代中的矮茎性状又出现了？ （4）为什么F2会出现3：1的性状分离比呢？ 过渡：在实验中，孟德尔提出了一系列的问题，但到现在为止，仍有一个问题没有解决“为什么F2会出现3：1的性状分离比”。孟德尔在观察和分析的基础上，果断摒弃了融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的原因提出了一系列的假说。 二、根据问题，提出假说 引出假说： 1.生物的性状是由遗传因子决定的 讲解显性遗传因子和隐性遗传因子，及其表示的符号。引导学生得出杂交实验中控制母本性状的遗传因子。 2.在体细胞中，遗传因子是成对存在的。 讲解体细胞的概念，进一步书写亲本的遗传组成，引出纯合子的概念。 3.受精时，雌雄配子的结合时随机的。 引导学生得出亲本产生的配子的种类。 4. 受精时雌雄配子的结合时随机的。 得出子一代的遗传因子组成，引出杂合子的概念。引导学生观察高茎豌豆的遗传因子组成，指出只要存在D的遗传因子，D就会对d遗传因子的表达起遮盖的作用，因此含有D遗传因子均表现为高茎。 讲解子一代自交时，所产生的配子的种类和比例：高茎（Dd）产生（D）和(d)两种配子，各占 。雌雄配子随机结合，得出子二代的遗传因子组成，提问：（1）产生了几种类型的遗传因子组成，比例为多少？ （2）子代各遗传因子组成对应的表现的性状，及高茎与矮茎的比例？ 展示遗传图解，给学生提出明确要求——要能够正确书写遗传图解 强调书写遗传图解的要求： 1.遗传学符号：P、配子、F1、F2 2.亲本、F1、 F2的遗传因子组成、性状 3.最后一代的性状及比例 4.用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系 三、总结孟德尔提出的假说 学生认真听讲，意识到多对相对性状同时进行研究比较复杂，因此首先对一对相对性状的遗传进行研究。 明确杂交实验过程中各种符号的实际含义，做笔记。 观察分析实验结果，提出问题；明确正交和反交实验的含义。 同意矮茎性状是隐而未现的观点，明确显性性状、隐形性状和性状分离的概念。 分析提供的表格信息，得出F2出现3：1的性状分离比不是偶然。 学生明确显性性状和隐形性状用遗传因子的表示方式 在不同的条件下，引导学生书写亲代、子一代、子二代的遗传因子的组成。 学生明确遗传图解的构成和书写方式。 学生明确子二代产生的配子类型和比例 学生明确书写遗传图解的注意事项 基于孟德尔实验的事实和数据，培养学生尊重证据和严谨务实的求知态度。 引导学生根据孟德尔一对相对性状的杂交实验提出问题，经历类似于孟德尔的科学探究过程。 提问为什么只有孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传的基本规律，从而学生认同孟德尔利用科学的方法处理实验结果，从而得出实验结论。 提出问题，引发思考，通过共同探究的方式，促进学生的思维和推理能力的发展。 通过逐步展示假说的内容，分布来书写遗传图解，利于学生理解。 总结归纳孟德尔提出的四点假说。 遗传因子既不融合也不会在传递过程中消失，一种遗传因子控制一种性状。 体细胞：除生殖细胞以外的细胞。
总结 孟德尔的假说合理地解释了一对相对性状的杂交实验现象，但一个正确的假说仅仅能解释已有的实验结果是远远不够的，还必须能预测其他实验的结果，如果实验结果和预测的一致，才能证实假说是正确的。 为第二课时讲解孟德尔对分离现象解释的验证做铺垫，同时也让学生意识到，一个假说不仅要能解释实验现象，还要能够预测实验的结果，才能说明其正确性。
教学反思 不足： 1.教学过程中没有充分调动学生的积极性，急于抛出问题得出结论，而没有给足学生思考时间和回答的机会。一对相对性状的杂交实验讲解过程中不仅要注意问题设计的层次性和提示性，还要注意教师的引导性和学生的主体性的发挥，因此要充分调动学生的积极性，让学生参与到课堂教学活动当中，积极思考提出问题。所以可以在教学中，引导学生提出问题，通过层层设疑的方式让学生进行自主、探究、合作学习；除此之外，教师在提出问题后还应留足学生思考的时间，当学生存在疑难时，应适当提示，而不是急于给出正确的回答。 优点： 1.教学设计在巩固学生已有的知识基础上，创设情境，让学生切实体会科学探究的过程，通过类比推理、数学统计、举例说明等多方面引导学生参与探究过程，培养学生的科学思维能力。 2.充分利用科学史，利用科学史作为导入性材料来激发学生的学习兴趣，更重要的是通过科学史内容的学习，学生体会到科学家在探索科学知识过程中的艰辛，明确任何科学成果都不是一蹴而就的。通过了解孟德尔的事迹和体验孟德尔实验的科学方法和实验过程，学生认同孟德尔敢于质疑的科学精神以及他对科学的热爱和锲而不舍的探索精神，达成核心素养中的生命观念目标。

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