孟德爾豌豆雜交試驗(二)教學設計孟德爾豌豆雜交試驗(二)教學設計18/1818/18孟德爾豌豆雜交試驗(二)教學設計孟德爾豌豆雜交試驗(二)教學設計《孟德爾的豌豆雜交實驗二》第1課時授課者：鄭婷婷授課時間：2016.9.21下午第1節指導老師：林文績授課地點：錄播室高二（7）班【設計理念】孟德爾的豌豆雜交實驗經歷了“提出問題→構建假說→驗證假說→得出結論”的科學研究一般過程，運用“假說——演繹”這一現代科學研究中常用的科學研究方法，提出遺傳學上的兩大定律。在上一節《孟德爾豌豆雜交實驗一》中學生已體會假說演繹法，知道提出假說的一般過程。本節課，以兩對相對性狀的雜交實驗的探究過程為線索，用問題串引導學生展開思維的探究，嘗試讓學生自己提出假說并表達分享，以鍛煉并提高學生的“理性思維”能力。最后運用本節課所學的自由組合定律解釋身邊遺傳的現象，體現了知識指導生活的實踐價值。【教材分析】本章是必修二模塊的開篇，它循著人類認識基因之路，從孟德爾的植物雜交實驗開始，展示人類探索遺傳規律的歷程。與舊教材相比，新教材把本章放在《減數分裂和受精作用》之前，循著科學的發展歷程，目的在于培養學生的科學思維和科學方法。【學情分析】高二的學生對生物的遺傳現象已經有一定的感性認識，通過必修1《分子與細胞》的學習，具備一定的遺傳學的分子基礎，但是學生缺乏遺傳細胞學基礎，即學生還沒學習減數分裂的知識，這反而有利于學生能從孟德爾的角度出發，創造性的分析解決問題。【教學目標】知識目標：①簡述孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗；②通過分析孟德爾豌豆雜交實驗，闡明孟德爾的自由組合定律。能力目標：①獲得假說-演繹法的科學思維及方法的訓練；②運用自由組合定律，嘗試解釋身邊的遺傳現象，并計算發生概率。情感態度價值觀目標：①通過孟德爾的雜交實驗，體會學科知識間融會貫通的重要性以；②通過應用自由組合定律解決生活中的問題，體會生物學科的社會責任感。【教學重點】1、通過分析孟德爾豌豆雜交實驗，闡明孟德爾的自由組合定律；2、獲得假說-演繹法的科學思維及方法的訓練。【教學難點】獲得假說-演繹法的科學思維及方法的訓練。【教學過程】內容教師活動學生活動設計意圖創設情境展示多指癥及白化病的圖片。展示案例：有一對夫妻，妻子為多指癥患者，丈夫正常。他們所生的女兒不患多指癥，卻患白化病。提出問題：為什么會出現這種情況？思考:他們所生的女兒為什么不患多指癥，卻患白化病？激發學習興趣和探究欲望。回顧舊知識兩對相對性狀的遺傳有什么樣的規律？孟德爾通過豌豆的雜交實驗找到了其中的遺傳規律。這節課我們就來學習孟德爾的豌豆雜交實驗二。首先我們先回憶下，孟德爾一對相對性狀的雜交實驗，他發現了什么定律？采用什么科學方法？請一個學生描述該過程。回答出分離定律，假說-演繹法回憶說出分離定律的基本內容。通過復習已有知識為學習新知識做鋪墊。導入新課發現分離定律后孟德爾的研究并沒有停止。他提出了新的疑問：一對相對性狀的分離對其他性狀的分離有沒有影響？觀察花園中豌豆發現豌豆種子的子葉顏色分為黃色和綠色，子葉性狀為圓粒和皺粒。但他們只組合出兩種類型：黃色圓粒，綠色皺粒。黃色的豌豆一定是飽滿的，綠色的豌豆一定是皺縮的嗎？子葉顏色和性狀可以自由組合嗎？思考兩對相對性狀之間是否可以自由組合。引出新問題，引導學生思考回答問題，導入新知識。建構新知識一、兩對相對性狀的雜交實驗孟德爾以純種黃色圓粒豌豆、純種綠色皺粒豌豆為親本進行雜交實驗，發現不論正交反交，F1都是黃色圓粒。PPT展示雜交實驗圖解及推斷結果。由此可推斷出，什么性狀是顯性性狀什么性狀是隱性性狀呢？孟德爾接著讓F1自交，得到F2，大家猜測F2可能出現哪些性狀組合呢？正如大家所想，F2的確出現了黃色圓粒和綠色皺粒，根據分離定律，我們知道F2發生了一種特殊的現象，叫做——性狀分離。奇怪的是，F2還出現了與與親本不同的性狀組合：綠色圓粒和黃色皺粒，。說明不同性狀之間是可以自由組合的。PPT展示F2的四種性狀組合。提問：為什么會出現新的性狀組合呢？孟德爾對F2中不同的性狀類型進行了數量統計，發現黃色圓粒、綠色圓粒、黃色皺粒、綠色皺粒的數量依次是315、108、101和32，它們的數量比接近于9:3:3:1。提問：這與一對相對性狀實驗中F2的3:1的數量比有什么關系呢?孟德爾首先對每一對性狀單獨進行分析，F2中圓粒：皺粒接近3:1；黃色：綠色接近3：1。根據實驗現象、分離定律以及統計分析的結果，結合數學中的乘法定律，你可以推論出什么呢？PPT展示：孟德爾對豌豆的其他性狀做了雜交試驗，結果都是子二代出現了新的性狀組合，并且有穩定的性狀比，都為9:3:3:1。學生跟隨教師的講解，了解雜交實驗過程，判斷出黃色和圓粒都是顯性性狀，綠色和皺粒都是隱形性狀。學生回答出黃色圓粒和綠色皺粒，并試著回答還可能出現綠色圓粒和黃色皺粒。學生跟隨教師的講解，了解F2不僅發生性狀分離還出現了新的性狀組合。學生回答：可以推論出每對相對性狀的遺傳均遵循分離定律，兩對相對性狀的遺傳相互獨立，互不干擾。觀看PPT，認識到自由組合現象的普遍性。講解與提問，讓學生了解孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗過程及結果。設疑，為接下來講解F2出現性狀分離并出現新的性狀組合做鋪墊。講授法，層層遞進地引導出F2的實驗結果。二、對自由組合現象的解釋從數學角度分析，9:3:3:1與3:1能否建立數學聯系？概率理論之一：兩個相互獨立事件同時發生的概率等于每個事件單獨發生概率的乘積。這進一步確證兩對相對性狀的遺傳相互獨立，互不干擾。那么再根據分離定律和隨機化理論，試著去想象控制不同性狀的遺傳因子之間有什么關系呢？同桌合作，嘗試提出一個假說，從遺傳因子的角度解釋：1.F1為什么全為黃色圓粒？2.F2為什么會出現9:3:3:1？根據孟德爾的大膽想象，引導學生在遺傳因子的基礎上再對孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗進行分析。孟德爾以純種的黃色圓粒和綠色皺粒豌豆為親本，其中黃色相對于綠色為顯性，原理相對于皺粒為顯性，就用Y和y分別代表黃色和綠色的遺傳因子，R和r分別代表圓粒和皺粒的遺傳因子。所以，親本的基因型分別為YYRR和yyrr。親本產生的配子的基因型分別是什么呢？雌雄配子結合產生的F1代的基因型就為YyRr。孟德爾又將F1代進行自交。F1代進行自交，所以產生的雌雄配子和種類和數量完全相同。雌雄配子隨機結合，產生了F2代。利用棋盤法得到的F2代的組合類型總共有16種。講解棋盤法的規律，并引導學生總結出黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒分別有多少種組合類型。最后總結得出，這四種表現型的數量比為9:3:3:1。總結提出假說的過程。在遺傳因子分析的基礎上得出的數量比和孟德爾兩對相對性狀雜交實驗的結果完全相符。說明孟德爾的大膽想象是完全正確的。孟德爾的假說雖然合理的解釋了兩對相對性狀的雜交實驗，但是，一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗現象是不夠的，還應該能預測另一些實驗結果。學生A根據分離定律從遺傳因子的角度推理出F1為何全為黃色圓粒。學生B根據自由組合現象展開大膽的想象推測F1在產生配子過程中，控制不同性狀的基因自由組合。所以可以產生四種類型的配子。學生跟隨教師的講解，思考回答出親本的基因型。學生回答配子的基因型是YR和yr。學生討論，得出答案。學生跟隨教師講解，學習棋盤法。學生在學習棋盤法的同時，計算得出黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒的數量比。引導學生進行嚴謹的推理和大膽的想象。講授法，引導學生總結黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒的數量比。建構新知識三、對自由組合現象解釋的驗證孟德爾在發現分離定律時采用哪種方式進行驗證的？應該采用那種親本？請用遺傳圖解的方式在紙上演繹測交后代性狀組合類型及其數量比。思考回答出：測交實驗。F1和隱性純合子。嘗試寫出測交實驗的遺傳圖解。學以致用，鞏固所學知識孟德爾預測用F1與隱性親本測交，其測交后代有四種表現型，分別是：黃圓、黃皺、綠圓、綠皺，數量近似比值為1：1：1：1，而通過后來的實際種植觀察證明，孟德爾的解釋是正確的，也就驗證了他對自由組合現象的解釋。認真聽講。思考如何實地種植四、自由組合定律引導學生回顧，總結自由組合定律的內容：控制兩對或兩對以上的不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。也叫做獨立分配定律。指出自由組合定律適用于其他植物，動物中也普遍存在。思考、回顧、總結。找出該定律中關鍵點。引導學生的認識由個別到一般。應用解決問題情境：1.有一對夫妻，妻子為多指癥患者，丈夫正常。他們所生的女兒不患多指癥，卻患白化病。這是為何？寫出這對夫妻的遺傳因子的組成。（多指癥為顯性性狀，決定該性狀的遺傳因子為A。與白化病相關的遺傳因子為B-b。）2.二胎政策開放，這對夫妻計劃再生一個孩子，請問這個孩子不患病的概率為多少？判斷白化病為隱性性狀。判斷雙親遺傳因子組成。計算再生一個孩子，不患病的概率。體會知識的價值。用所學知識為身邊的人提供幫助。點評孟德爾得出遺傳學兩大定律離不開他對實驗現象的細致觀察，希望大家日后學習中也要細心。孟德爾創造性地將數學與生物學融會貫通，也是他獲得成功的一個重要原因，希望大家在日后學習中認真學好每一個學科。并多觀察和思考身邊的問題，努力用所學知識去解決這些問題。假說-演繹法不僅在生物學中經常被使用，物理學、化學的很多重要發現也是通過假說-演繹法。知識會被更新會被遺忘