課題第2節孟德爾的豌豆雜交實驗（3-4個課時）時間教材分析本節內容在孟德爾分離定律的基礎上，進一步探討不同性狀之間的關系及本質，使我們可以更加深入的了解遺傳現象?！睹系聽柕耐愣闺s交實驗（二）》，由“兩對相對性狀的遺傳實驗”，“對自由組合現象的解釋”，“對現象解釋的驗證”等內容構成。本節在教學內容的安排上與第1節一樣，同樣是按照科學發現過程的順序來構建框架體系，并按著孟德爾的實驗過程，由現象到實質，層層深入地展開討論。本節開始就提出新的質疑；“一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢？”在此基礎上再展開對兩對相對性狀的討論，既強調了二者之間的聯系，又褒揚了孟德爾敢于質疑、勇于創新和實踐的科學品質和科學精神。同時，在內容的表述上十分注重建立兩對性狀與一對性狀的聯系，如不僅單獨分析粒形與粒色，還以旁欄思考題的形式，從數學角度引導學生建立兩者之間的聯系。這為學生理解從單因素到多因素進行研究的科學方法埋下了伏筆。學情分析由于在初中學習過一些遺傳知識,部分學生可能在思想上并不重視本章的學習,加之本章專有名詞較多,潛在的運算公式較多,推理過程復雜多樣,經常會出現學生以為自己學會了,可實際上概念性問題模糊不清,推理過程不合邏輯的情況。本章學習中運用了大量的推理和運算,對學生的數學思想是一個極大的考驗。每年都有一部分學生沒有學會應用遺傳規律進行推理計算,主要原因在于對單位1、分數、比例等概念理解不到位,所以他們在遺傳計算中無法確定整體1指的是什么,因而寫出來的分數自然就沒有道理。遺傳計算中會用到數學中的加法原理、乘法原理,一些數學能力較強的學生相對容易接受,而數學能力較差的學生則會出現加法、乘法亂用的現象教學目標1.闡明自由組合定律，并能運用自由組合定律解釋或預測一些遺傳現象。（生命觀念）2.通過對孟德爾兩對相對性狀雜交實驗的分析，培養歸納與演繹的科學思維，進一步體會假說-演繹法。（科學思維、生命觀念）3.通過分析孟德爾發現遺傳規律的原因，體會孟德爾的成功經驗，認同敢于質疑、勇于創新、探索求真的科學精神。（科學思維、科學探究）4.說出基因型、表型和等位基因的含義。（生命觀念）教學重難點1.教學重點(1)兩對相對性狀雜交實驗的分析，自由組合定律。(2)孟德爾獲得成功的原因2.教學難點(1)對自由組合現象的解釋，(2)運用遺傳規律解釋或預測一些遺傳現象，教學內容及流程學習任務教學過程（第1-2課時）備注課堂導入【教師講述】孟德爾提出“分離定律”研究的是一對性狀，但通過觀察花園里的豌豆植株，孟德爾發現就子葉顏色和種子形狀來看，包括兩種類型：一種是黃色圓粒的，一種是綠色皺粒的。【思考討論】1.決定子葉顏色的遺傳因子對決定種子形狀的遺傳因子會不會有影響呢？2.黃色的豌豆一定是飽滿的、綠色的豌豆一定是皺縮的嗎？【教師講述】一對相對形狀的遺傳遵循基因的分離定律，那兩對相對性狀的遺傳遵循什么定律呢？期待通過新課的學習找到答案。依據一對相對性狀雜交實驗的過程，運用分離定律，以小組為單位，畫出黃色和綠色、圓粒和皺粒雜交的遺傳圖解。產生認知沖突，引領學生進人新的學習情境。兩對相對性狀的雜交實驗【思考討論】通過觀察黃色圓粒和綠色皺粒兩對相對性狀的遺傳圖解，思考：1.正交、反交的F1全是黃色圓粒，說明了什么？黃色對綠色為顯，圓粒對皺粒為顯。2.F2與親本不同的性狀組合是什么?綠色圓粒和黃色皺粒。3.為什么會出現新的性狀組合呢？它們之間有什么數量關系嗎？它們的數量比接近9∶3∶3∶14.這與一對相對性狀雜交實驗中F2的3∶1的數量比有聯系嗎？每一對相對性狀的遺傳都遵循了分離定律。即控制種子形狀的遺傳因子的遺傳，與控制子葉顏色的遺傳因子的遺傳是互不干擾的。通過對兩對相對性狀的雜交實驗現象的討論和分析,讓學生了解雜交實驗的過程統計方法,學會從一對相對性狀到兩對相對性狀的數據分析,并嘗試解釋兩對相對性狀的雜交實驗中F2的性狀分離比與一對相對性狀性狀分離比的數學關系。對自由組合現象的解釋【教師講述】孟德爾提出假說：1.假設豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制；黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制。2.F1在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。3.F1的配子類型及數量比：YR：yR：Yr：yr=1∶1∶1∶14.受精時，雌雄配子的結合是隨機的。通過遺傳圖解和棋盤法，得出雌雄配子的結合方式有16種、遺傳因子的組合形式有9種、性狀表現為4種?！窘處熤v述】采用棋盤法，觀察9：3：3：1的分布范圍的規律，對遺傳因子的組合形式中的純合子、雜合子進行表格歸納?！窘處熤v述】從數學的角度分析，9∶3∶3∶1與3∶1之間的數學聯系，以更好地理解兩對相對性狀的遺傳結果：鼓勵并引導學生結合孟德爾先前的研究思路和方法，大膽預測F能產生4種等量的配子。本環節主要用孟德爾的假說來解釋兩對相對性狀的雜交實驗,教師重點演示“成對的遺傳因子彼此分離,不成對的遺傳因子自由組合”的邏輯關系,讓學生理解自由組合產生4種配子的原理。同時,還應強調棋盤的畫法、注意事項等,便于學生在以后的實踐中用棋盤法解決問題。對自由組合現象的驗證【思考討論】你認為關鍵是要驗證什么？如何驗證？設計思路是什么？【教師講述】設計思路：隱性純合子（yyrr）只產生一種含有隱性遺傳因子（yr）的配子，測交后代的性狀表現該由F1產生的配子種類及比例來決定，因此，可以通過觀察測交后代的性狀表現及比例來推測F1產生的配子種類及比例，進而推測F1的遺傳因子組成。（等價于驗證F1產生了含YR、Yr、yR、yr的4種數量相等的配子。）【教師講述】進行演繹推理，進行測交實驗（正反交使實驗結果更準確）驗證，測交實驗的結果與預測相符。因此可以證明，孟德爾對兩對相對性狀的遺傳規律的解釋是完全正確的。（與分離定律一樣，自由組合定律同樣也可以用自交和花粉鑒定法來驗證）培養學生對知識的遷移應用能力。感悟孟德爾探索過程中大膽的想象和創新。啟發學生理性思考實驗方案設計的嚴謹和巧妙之處，理解進行科學探究必須要有嚴謹的態度和縝密的思維。通過分析參與受精的各配子的作用,幫助學生理解測交時選擇隱性個體(yyrr)的意義,進而理解測交的意義。自由組合定律【教師講述】自由組合定律（孟德爾第二定律）：控制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，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合?！窘處熤v述】自由組合定律的適用范圍：①真核生物的性狀遺傳。②有性生殖生物的性狀遺傳。③細胞核遺傳。（細胞質中的遺傳因子及原核生物和非細胞生物都不遵循）④兩對及以上相對性狀的遺傳。（一對相對性狀只遵循分離定律）⑤控制兩對或兩對以上性狀的遺傳因子分別位于幾對同源染色體上?！颈容^歸納】比較自由定律和自由組合定律，進行表格歸納。共同歸納總結自由組合定律的內容，歸納總結明確本節教學核心內容。通過閱讀自由組合定律的內容,要求學生了解并識記重要理論,并在教師的講解下對其內容進行深刻理解,最終達到能夠辨析概念的程度。孟德爾實驗方法的啟示【教師講述】梳理總結在自由組合定律提出的過程中假說演繹法的運用?！舅伎加懻摗繛槭裁疵系聽柲軌蛉〉贸晒δ?？孟德爾對雜交實驗的研究也不是一帆風順的。他曾花了幾年時間研究山柳菊，結果卻并不理想。主要原因：①山柳菊沒有既容易區分又可以連續觀察的相對性狀②山柳菊有時進行有性生殖，有時進行無性生殖③山柳菊的花小，難以做人工雜交實驗【教師講述】孟德爾獲得成功的原因：①選材科學：正確選用實驗材料——豌豆。②策略科學：由單因素到多因素的研究方法：先研究一對相對性狀的遺傳，再研究兩對或多對性狀的遺傳。③設計科學：科學地設計了實驗程序、并用新的實驗驗證——假說演繹法。④鍥而不舍：假說-演繹法歷經近十年研究。⑤分析科學：用數學統計學的方法對實驗結果進行分析。認同科學研究過程中科學思維與科學方法的重要性，認同孟德爾敢于質疑、勇于創新、探索求真的科學精神。感悟科學家嚴謹務實的求知態度，認同科學是不斷發展的。孟德爾超時代的發現是有原因的。分析、借鑒前人的成功經驗,有益于培養學生對科學探究材料、方法、程序等的理解,尤其是孟德爾具有豐富的數學知識并能在科學實驗中加以應用,在教學中可以提示學生用數學思想解決遺傳學問題。孟德爾遺傳規律的再發現【教師講述】1909年，丹麥生物學家約翰遜（1857—1927）給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名字，叫作“基因”，并且提出了表型（也叫表現型）和基因型的概念。①表型：生物個體表現出來的性狀，如豌豆的高莖和矮莖。②基因型：與表型有關的基因組成，如高莖豌豆的基因型是DD或Dd，矮莖豌豆的基因型是dd。③等位基因：控制相對性狀的基因，如D和d。注意：表現型＝基因型+環境條件（表型相同的個體，基因型不一定相同；基因型相同的個體，表型不一定相同，還受環境的影響。）進一步激發學生的求知欲，鼓勵學生對新知的不斷探索。通過資料展示孟德爾遺傳規律的再發現,讓學生理解表型、基因型、等位基因3個概念,在落實概念的基礎上,通過數學推導,讓學生領悟核心概念“有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能,并可由此預測子代的遺傳性狀”。孟德爾遺傳規律的運用【教師講述】分離定律和自由組合定律在生物的遺傳中具有普遍性：①助于人們正確地解釋生物界普遍存在的遺傳現象。②預測雜交后代的類型和它們出現的概率。③在動植物育種和醫學實踐等方面都具有重要意義。【拓展補充】重組類型：（1）重組類型不是指F2中遺傳因子組成與親本不同的個體，而是指F2中性狀表現與親本不同的個體。（2）含兩對相對性狀的純合親本雜交，F2中重組類型不一定為3/8（YYRR和yyrr），也可能是5/8（YYrr和rrYY），這與親本的遺傳因子組成有關。通過具體實例幫助學生理解孟德爾的兩大遺傳規律在動植物育種和醫學實踐中的應用,進一步理解雜交育種的目的和方法,學會推理預測某些遺傳病的發生概率。明確任何科學研究最終的目的，都是為了解決人類生產生活問題，為了人類更加美好的生活。對學生進行職業生涯指導，學習育種工作者勇于創新、持之以恒的科學精神。注重實踐教學，體驗學以致用的快樂，提升學生主動向他人宣傳關愛生命、健康生活的社會責任感。小結與練習【課堂小結】同板書【課堂練習】處理教材中的思考討論、練習與應用，處理雙導學案和分層作業引導學生關注知識內容的梳理，嘗試構建概念圖。板書設計1.2.1孟德爾的豌豆雜交實驗（二）作業布置【課后作業】1.完成分層訓練課后素養評價、2.完成雙導學案對應內容和下一節問題式預習部分教學反思分離定律是白由組合定律的基礎,孟德爾進行分析后發現每一對相對性狀的遺傳都遵循分離定律,那么分離定律就可以當成分析自由組合定律的工具。分離定律中的相關規律,如F在產生配子時,每對遺傳因子彼此分離:受精時,雌雄配子隨機結合等,都可以直接拿來運用,幫助解釋自由組合現象。先通過單獨分析每一對相對性狀的分離情況,使學生得出每對相對性狀的遺傳都遵循了分離定律的結論,而兩對相對性狀的雜交實驗是兩對相對性狀的自由組合,再用概率推演的方式,預測控制不同性狀的遺傳因子也是白由組合的,進而讓學生能夠接受并理解孟德爾為什么提出白由組合的假說。孟德爾在解釋該現象時,其天才般的假設基于他雄厚的數學基礎。因此引入相關數學概念,從數學的角度解釋白由組合現象,為今后解決自由組合問題提供了一把鑰匙,即所有的自由組合問題都可以先將每一對相對性狀單獨用分離定律分析,然后結合乘法原理解決。學習任務教學過程（第3-4課時自由組合定律計算專題）備注遺傳學的解題步驟【教師講述】遺傳學的解題步驟：①寫出該題的相對性狀②判斷顯隱形關系③寫出親子代的遺傳圖解④先分析每一對相對性狀的結果，然后運用乘法原理解題通過對接數學的計數原理讓學生接受和理解概率計算中加法原理、乘法原理的使用條件和原則,便于解答遺傳計算類題目。9：3：3：1的變式【教師講述】“三步法”歸納自由組合定律中特殊分離比解題：①判斷是否遵循基因的自由組合定律：若沒有致死的情況，雙雜合子自交后代的表型比例之和為16，則遵循基因的自由組合定律，否則不遵循基因的自由組合定律。②寫出遺傳圖解：根據基因的自由組合定律，寫出F2四種表型對應的基因型，并注明自交后代性狀分離比(9∶3∶3∶1)，然后結合作用機理示意圖推敲雙顯性、單顯性、雙隱性分別對應什么表型。③合并同類項：根據題意，將具有相同表型的個體進行“合并同類項”。多對相對性狀的自由組合【教師講述】應用分離定律解決自由組合定律：解題思路：先拆分，后組合：①先確定是否遵循基因的自由組合規律。②拆分：將題中的兩對(或多對)基因（性狀）拆分成一對，用基因的分離規律進行分析研究。③組合：將用分離規律分析的結果按一定方式進行組合或相乘。配子類型及配子間結合方式問題子代基因型種類及概率問題子代表型種類及概率問題注意：①計算子代雜合子概率時不能直接使用乘法定律，應該先計算純合子的比例，然后用1－純合子的比例。②計算子代表型或基因型不同于親本的概率時不能直接使用乘法定律，應先計算與親本基因型或表型相同的概率，然后用1－基因型或表型與親本相同的概率。已知子代求親本（逆推）【教師講述】已知子代求親本（逆推）：根據子代表型比例拆分為分離定律的分離比，確定每一對相對性狀的親本基因型，再組合。特殊致死情況【教師講述】特殊