资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
《4.3 遗传和变异（1）——遗传和变异现象与孟德尔实验》教学设计
课程名称 4.3 遗传和变异（1）——遗传和变异现象与孟德尔实验 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：理解性状和相对性状的概念，知道相对性状必须同时满足“一种生物、同一种性状、不同的表现类型”三个条件；理解遗传（亲子代间性状的相似性）和变异（亲子间及子代个体间性状的差异性）的概念，认识遗传和变异现象普遍存在。 2.科学思维：了解关于遗传现象的早期研究（精源论、卵源论、融合遗传、泛生论、颗粒遗传）及其局限；通过孟德尔豌豆杂交实验，学习“提出问题→实验→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论”的科学探究方法。 3.探究实践：能完成人体性状的班级调查活动，统计数据并分析“不同的人所有性状都相同的可能性很小”的原因；能用遗传因子分离假说解释F2中3:1的性状分离比。 4.态度责任：学习孟德尔数年如一日坚持实验、用数学方法研究生命现象的科学精神；体会假说—演绎法是科学研究的重要方法。
教学重难点 （一）教学重点： 1.性状、相对性状、遗传、变异的概念及判断。 2.孟德尔豌豆杂交实验的过程、结果（F1全为紫花，F2紫花:白花≈3:1）和遗传因子分离假说。 （二）教学难点： 理解“显性”与“隐性”的关系及F2出现3:1分离比的原因（成对遗传因子彼此分离、随机结合）；理解孟德尔“假说—演绎—验证”的研究方法。
教学过程 【环节一】情景导入 展示图片并提出问题：两只大狗生了四只小狗，这四只小狗长得与双亲很相似但又有所不同，小狗与小狗之间也是如此。这种现象在自然界普遍存在吗？科学家是如何解释这种现象的？由此进入本课学习。 【环节二】新知探究 一、性状、相对性状、遗传和变异 （1）核心知识点： 性状：生物体的形态结构及生理特征等统称为性状。相对性状：同一个性状的不同表现形式。例如豌豆花的颜色是一个性状，其具体表现形式有紫花和白花两种，称为相对性状。 相对性状必须同时满足三个条件：①一种生物；②同一种性状；③不同的表现类型，三个条件缺一不可。注意：相对性状不一定只有两种表现类型，如山羊的黑毛、白毛、褐毛、灰毛等互为相对性状；人的ABO血型的表现形式有A型、B型、AB型和O型。 遗传：生物体亲子代之间性状的相似性，如某人的眼睛像父亲、鼻子像母亲。变异：亲子间及子代个体间性状的差异性，如父母是双眼皮而儿子是单眼皮、哥哥有耳垂而弟弟无耳垂。 （2）学生活动： 探索活动：按表所列性状（耳垂的位置、能否卷舌、食指长短、上眼睑特征、酒窝、双手交叉拇指位置）确定每种性状的具体表现，统计全班有几名同学的这些性状与指定同学完全相符；讨论为什么不同的人所有性状都相同的可能性很小；将自己与父母、父母的父母作比较，发现有些性状与父母相同，有些与祖辈相同，有些与他们都不相同——说明遗传和变异是普遍存在的。 完成“小试牛刀”练习：三叶草出现4片小叶属于变异、嫁接开出两种颜色的花说明同种生物的性状有差异、玉米黄/紫/白籽粒差异主要源于变异等选择题。 （3）教师指导：通过正反例辨析“猪的白毛与羊的黑毛”“兔的长毛与短毛”是否为相对性状，强化三个条件的判断。 二、关于遗传现象的早期研究 （1）核心知识点： 18世纪前，“精源论”者认为子代的性状由父方的精子决定，“卵源论”者认为由母方的卵子决定；当时还盛行“融合遗传”，即子代表现出介于双亲之间的中间性状（如红花与白花杂交的子代为粉红花）。 根据“融合遗传”，后代变异类型会越来越少，这个观点不支持达尔文的自然选择理论。达尔文提出了“泛生论”，认为生物体细胞中有能自身繁殖的“微芽”，可随体内循环进入双亲生殖细胞并传递给子代；当时也有学者提出“颗粒遗传”的观点，认为生物性状由细胞内某种“颗粒”状物质决定。 （2）学生活动：用“融合遗传”预测紫花×白花的后代颜色，与实际实验结果对照，发现矛盾。 （3）教师指导：说明早期认识的局限，为孟德尔实验的突破作铺垫。 三、孟德尔的豌豆杂交实验 （1）核心知识点： 研究对象的选择：生活在奥地利一所修道院的孟德尔分析了前人的研究，从豌豆杂交现象出发，试图发现隐藏的遗传规律。他每次实验只研究一对相对性状，并严格控制变量。 杂交实验：挑选能稳定遗传的纯系紫花和白花豌豆杂交，子一代（F1）全为紫花，白花这一性状消失了。将F1紫花豌豆自花传粉（自交），子二代（F2）中白花又出现了，紫花与白花的比例约为3:1。孟德尔用另外6对相对性状重复实验，每组F1都只呈现一种性状，F2都出现两种性状且比例均接近3:1——这是融合遗传观点无法解释的。 遗传因子分离假说：孟德尔将控制性状的物质称为遗传因子。F1均表现为紫花的原因是其细胞内控制紫花的遗传因子A和控制白花的遗传因子a没有融合、相互独立，但A对a显性，使F1表现为紫花；F1形成生殖细胞时，成对的遗传因子A和a彼此分离，产生数量均等的A和a两种生殖细胞，随机结合，导致F2出现紫花和白花两种性状，比例接近3:1。 演绎推理：如果假说正确，F1（Aa）将产生数量均等的A和a两种生殖细胞，白花豌豆（aa）只能产生a一种生殖细胞；让F1与白花豌豆杂交（测交），理论上子代紫花:白花=1:1。 实验验证：孟德尔按演绎推理的方案进行多次实验，结果与预期完全一致，表明假说正确。1866年他发表《植物杂交实验》论文，正式提出著名的遗传因子分离定律。孟德尔的研究方法不是简单的观察和总结，而是首先分析问题和提出假说，再通过实验加以验证，由此揭示了遗传规律。 （2）学生活动： 绘制遗传图解：纯种高茎（DD）×纯种矮茎（dd）→F1（Dd）全为高茎；F1自交→F2中DD、Dd、dd，高茎:矮茎≈3:1。 完成“小试牛刀”练习：矮茎亲本的基因同样遗传给子一代（“亲本矮茎植株的基因没有遗传给子一代”错误）、子二代高茎豌豆的基因组成有DD和Dd两种、矮茎是隐性性状等选择题。 （3）教师指导：借助棋盘法（Punnett方格）演示F2比例的由来；梳理“假说—演绎—验证”各环节，强调科学方法的普适价值。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容： 什么是性状、相对性状、遗传、变异？相对性状的判断条件是什么？ 孟德尔实验的结果是什么？遗传因子分离假说如何解释3:1？ 孟德尔的研究方法有什么特点？ 学生梳理知识框架，教师总结强调遗传和变异的普遍性及假说—演绎法。 【环节四】作业设计 完成课件“小试牛刀”中的5道选择题；完成紫花（AA）×白花（aa）杂交的完整遗传图解（含F1自交的棋盘法分析）；课后调查自己家庭的2～3对相对性状，判断哪些属于遗传、哪些属于变异。
板书设计 4.3 遗传和变异（1）——遗传和变异现象与孟德尔实验 一、性状：生物体的形态结构及生理特征；相对性状：同一性状的不同表现（一种生物+同一性状+不同表现类型） 二、遗传（亲子代相似）与变异（亲子代及个体间差异）普遍存在 三、孟德尔豌豆杂交实验 紫花×白花→F1全紫花（Aa）→自交→F2紫:白≈3:1 解释：遗传因子成对存在，A对a显性；生殖细胞形成时成对因子分离，随机结合 验证：测交F1(Aa)×aa→紫:白=1:1，与预期一致→分离定律 四、方法：提出问题→假说→演绎推理→实验验证→结论
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：多数学生能正确判断相对性状和遗传、变异现象；对F2出现3:1比例的解释，部分学生仍停留在背结论，未真正理解分离与随机结合。 （2）活动开展：人体性状调查活动气氛热烈，学生直观感受到“性状组合多样性”，对遗传变异普遍性的理解到位。 （3）思维培养：假说—演绎法的梳理使学生初步体会到科学推理的严谨性。 （4）态度责任：孟德尔八年豌豆实验的坚持感染了学生，科学精神教育自然渗透。 2. 改进方向： （1）3:1比例的推导可让学生亲手填写棋盘格，变被动听讲为主动建构。 （2）相对性状的判断可增加更多易错对比题组，强化三条件意识。 （3）测交验证环节可让部分学生先自主推理1:1的预期，再揭示孟德尔的结果。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑