资源简介

第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）的教案
【教材分析】
本节是在学生已具有分离定律知识的基础上开展教学活动的，学生对孟德尔的杂交实验有了一定的感性认识。但由于自由组合定律涉及两对相对性状，历来是学生学习的难点，特别是学生在没有学习减数分裂知识，不知道同源染色体行为变化的情况上，来理解这方面的内容则更加因难。本节课又是第六章第一节《从杂交育种到诱变育种》的基础。因此，本节课既是难点又是重点。要讲练结合，注重夯实基础。
【学情分析】
学生通过上节课对分离定律的学习，初步学会了如何应用假说——演绎法，为本节的学习打下了一定的基础。高中学生具备了一定的观察和分析能力，思维的逻辑性也初步建立，但还不够严密，虽具有强烈的探索欲望，往往又缺乏目的性，对科学探索的过程和方法及结论的形成缺乏理性的思考，需要教师进行科学的引导。
【教学目标】
1生命观念
（1）明确孟德尔进行两对相对性状的杂交实验过程，形成生命观念。
（2）通过分析孟德尔豌豆杂交实验的具体过程和步骤，探究孟德尔的自由组合定律，掌握相关生物学知识，形成生命观念，理解自由组合定律的实质，并联想所学的数学知识，进行推理与计算。
2科学思维
（1）通过对实验过程的分析和探究，明确通过提出假说、分析过程、科学演绎的方式进行科学思维，掌握探究问题的方法，学会科学思维，培养科学素养。
（2）在学习过程中灵活应用自由组合定律来分析遗传现象，学会计算概率。
3科学探究
通过对实验的探究，从中体会学科知识间融会贯通的重要性，在实践参与中形成自己的学习体验，敢于质疑、勇于创新、勇于实践，养成严谨、求实的科学态度和科学精神。
4社会责任
通过应用自由组合定律解决生活中的问题，培养社会责任感。
【教学重难点】
教学重点：
1.孟德尔的两对相对性状的杂交试验
2.自由组合定律的内容
3.对自由组合现象的解释
4.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因
5.孟德尔遗传规律在生产生活中的应用
教学难点：
1.孟德尔的两对相对性状的杂交试验
2.对自由组合现象的解释
3.自由组合定律的内容
【新课导入】
完成豌豆一对相对性状的研究后，孟德尔发现豌豆的种子只有黄色圆粒和绿色皱粒两种类型。是不是决定种子颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子有影响呢？难道黄色的豌豆只能是圆粒的，绿色的豌豆只能是皱缩的吗？
孟德尔同样采用了假说—演绎法来研究这个问题，下面就让我们重现孟德尔两对相对性状的杂交实验。
【新课讲解】
两对相对性状的杂交实验
孟德尔观察花园里的豌豆植株发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，一种是绿色皱粒的，然后他用纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒做亲本进行杂交，发现无论是正交还是反交F1都是显性性状，绿色和皱粒都是隐性性状。
那么，F1的现象说明了什么问题呢？
孟德尔又让F1自交发现除了已知的性状外出现在从来没有出现过得性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒，提问：①为什么会出现新的性状组合呢？②他们之间有什么数量关系吗？
回想上节课我们讲到一对相对性状的杂交试验F2的性状分离比是3:1，这个比值和现在讲到的9:3:3:1有什么关系吗？小组之间互相讨论
后来孟德尔对每一对性状都进行单独分析，结构每一对性状的遗传都遵循了分离定律，也就是说控制种子形状的遗传因子的遗传与控制子叶颜色的遗传因子是互不干扰的。同学们可以猜想一下，假如将两对性状的遗传因子一并考虑，不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？
对自由组合现象的解释和验证
对自由组合现象的解释
根据上节课的学习我们知道，孟德尔认为性状是由遗传因子来控制的，遗传因子在体细
胞中成对存在，那么黄色圆粒和绿色皱粒的体细胞中有几对遗传因子
如果用Y（y）和R（r）来表示粒色和粒形，那么纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆分别有2对遗传因子，黄色圆粒可用YYRR表示，绿色皱粒可用yyrr表示。
根据分离定律，每对遗传因子都要彼此分离，同时孟德尔还假设，不同对的遗传因子可以自由组合。既然是自由组合，F1能产生集中配子呢？
Y可以与R或r组合，即产生YR，Yr，yR，yr四种配子。孟德尔认为，在这个过程中每对遗传因子的分离以及不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立，互不干扰的，且分离和组合是同时进行的。这样，F1产生的雌配子和雄配子就各有四种，并且它们之间的数量比是1：1：1：1。受精时，由于雌雄配子的结合是随机的，那么配子的结合方式有几种？
F1的雌雄配子各有4种。
雌雄配子结合，有16种方式。
上述遗传图解是根据孟德尔对自由组合现象从理论上推导出来的结果，其后代有4种性状表现，且比例为1：1：1：1
如果实验结果与理论推导相符，这说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明理论推导是错误的。
（三）对自由组合现象解释的验证——测交
孟德尔所作的测交实验结果：我们发现无论正交还是反交，实验结果完全符合他的设想，说明他的理论推导是正确的，即F1在形成配子时，产生了四种配子，决定不同性状的遗传因子是自由组合的。
自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
孟德尔实验方法的启示
P11思考与讨论
（1）选材准确----豌豆
（2）从简单到复杂：从单因素到多因素
（3）把统计学分析用于实验
（4）运用正确的科学方法——假说—演绎法
（六）孟德尔遗传规律的再发现
1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。
1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”；并提出了表现型和基因型的概念。
表现型：是指生物个体所表现出来的性状
基因型：是指与表现型有关的基因组成
等位基因：控制相对性状的基因
表现型和基因型以及它们的关系：表现型=基因型+环境
请判断：用简单公式表示表现型、基因型和环境之间的关系！
①基因型相同，表现型一定相同。（错）
②表现型相同，基因型一定相同。（错）
③基因型是决定表现型的主要因素。（对）
④在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。（对）
孟德尔遗传规律的再发现
讲解基因和基因型的由来：1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫做“基因”，并且提出了表现型（生物个体表现出来的性状）和基因型（与表现型有关的基因组成叫做基因型）的概念。由于孟德尔的杰出贡献，被后人公认为“遗传学之父”
孟德尔遗传规律的应用
1、在育种中的应用
使不同亲本的优良性状的基因组合到一个个体内，创造出优良品种，基因的自由组合定律为我们的动、植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。例如：水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
（不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状分离）
那么，如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型）
2、在医学和优生优育中的应用
在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。
例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？
这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppDd）
根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？
（其母亲可能出现的配子类型为：pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd）
【板书】
孟德尔的豌豆杂交实验（二）
一、俩对相对性状的杂交实验
二、对自由组合现象的解释和验证
三、自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
四、孟德尔实验方法启示
孟德尔成功的原因
五、孟德尔遗传规律的再发现
等位基因：控制相对形状的基因。D、d
非等位基因：控制不同形状的基因。A、d
表现型：是指生物个体所表现出来的性状。
基因型：是指与表现型有关的基因组成。
六、孟德尔遗传规律的应用
【课后反思】
1． 与假说--演绎法”教学思维相比较 “假说—演绎法”教学思维是从两对相对性状杂交实验现象入手，分析本质的过程，让学生被动地接受科学家思维方式，有软磨硬泡之嫌。而本节课先用一则小故事激活学生的内驱力，激发学生的学习兴趣，再用“类比推理法” 追根求源，层层深入剖析两对相对性状之间“互不干扰，自由组合”的真正原因。更符合学生认识规律，更注重学生思维的形成过程和知识体系的建构，让学生领会到为什么当时孟德尔为什么会提出这样的假说，旨在培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力，真正感受到科学思维探究的乐趣、魅力和成就感。
2．从情感态度和价值观方面分析 利用“类比推理”方法，对培养学生创造性思维，勇于创新和实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神都有积极意义。
3．从课堂关系重构角度分析 本节课从生活常识联系到遗传规律，从一对相对性状深入到多对相对性状，帮助学生以旧经验建构成新经验，使学生从经验的此岸渡到彼岸。注重学习氛围的营造和学法的指导，符合“学主教从”的课堂关系。
总之，本节课利用“类比推理”教学策略，不管是认识规律、情感教育和能力培养还是课堂关系重构，都比传统教学更进一步。

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