资源简介

第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）的教案
【教材分析】
本节教学内容选自人教版高中生物学必修二（2019版）第一章第一节。必修二以前人探索基因的脚步为主线组织内容。本节内容主要介绍孟德尔是如何发现基因分离定律的。通过学习孟德尔的豌豆杂交实验过程，学生可以体验假说演绎法的一般过程，假说演绎是一种重要的科学方法，非常能锻炼学生的科学思维和科学探究能力，为后面学习自由组合定律、摩尔根的果蝇杂交实验和DNA复制过程等打下基础。学生在初中已经接触了一些相关概念，知道了遗传、变异、性状、相对性状、基因等基本概念，通过本节内容的学习还将继续深化学生对这些概念的理解。学习本节内容之后，学生可以利用分离定律解释生活中相关的遗传学现象。
【学情分析】
高一的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识，通过必修1《分子与细胞》的学习，具备一定的遗传学的分子基础。但是学生还没学习减数分裂的知识，因此缺乏遗传的细胞学基础。这种知识结构反而有利于学生从孟德尔的角度出发，创造性的分析解决问题。
【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】
教学重点：
1.一对相对性状的遗传实验
2.对分离现象的解释
3.对分离现象解释的验证
4.分离定律的内容及实质
教学难点：
1.对分离现象的解释
2.对分离现象解释的验证
3.分离定律的内容及实质
【新课导入】
导入：问题探讨：人们曾经认为，两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，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倒在一起，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
讨论
1．按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？（粉红色）
2．你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
（同意的学生：教师引导让学生举出实例，教师再对学生的回答给予评价，告诉学生融合遗传的观点错误，并从基因和性状的角度进行解释并引出本节的内容孟德尔的豌豆杂交实验一。）
引入孟德尔的生平介绍，承上启下。
【新课讲解】
豌豆用作遗传实验材料的优点
1.孟德尔选择豌豆作为遗传实验材料成功的原因：
①豌豆属于两性花，自花传粉，所以在自然状态下，豌豆是纯种，结果可靠
②豌豆有很多易于区分的相对性状，例如书中P3的图1-2就清楚的展示出了豌豆的7对相对性状示意图
③相对性状的概念：一种生物的同一种性状的不同表现类型（种子形状、子叶颜色、花的颜色等）
2.人工异花传粉的过程
①把高茎豌豆的花先除去未成熟花的全部雄蕊，叫做去雄，然后套上纸袋等待成熟
②采集矮茎豌豆花的花粉
③将采集到的花粉涂在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。
提问：1.为什么要进行两次套袋呢？
2.为什么选用的是未成熟的豌豆花呢？
讨论并回答：1.进行两次套袋是为了防止豌豆花的雌蕊接受其他的花粉，影响实验结果
2.选用未成熟的花，目的是避免自花传粉
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
分离定律
1．假说—演绎法
在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。
2．分离定律
【板书】
第1节 孟德尔的豌豆杂交试验（一）
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
①相对性状的概念
②用豌豆做实验的原因
2.一对相对性状的杂交试验
①显性性状
②隐形性状
③性状分离
④性状显隐性的判断方法
⑤共显性和不完全显性
3.对分离现象的解释
①孟德尔的假说
②性状分离比的模拟实验
4.对分离现象解释的验证
①假说—演绎法
5.分离定律
①分离定律的概念
【课后反思】
本节课以孟德尔的遗传研究与发现为知识链，学生在初中学习阶段已经了解一些孟德尔的事迹，在高中阶段以“孟德尔对遗传学的杰出贡献”为专题，组织小型的师生研讨活动，则有助于促进学生的自主学习。孟德尔发现遗传定律的研究程序，最适于引导学生领悟科学探究的一般模式，在分离规律的教学中可组织学生开展专题讨论，如孟德尔从豌豆杂交实验的结果中发现和提出的问题及性质，孟德尔构想遗传因子假说的背景，他是怎样预测杂交实验结果、对假说进行检验、分析数据并得出结论的。概括分离规律的基本论点并揭示其遗传实质的。

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