高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》盂德尔的豌豆杂交实验(一)教案及反思

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》盂德尔的豌豆杂交实验(一)教案及反思，共4页。教案主要包含了导入新课，一对相对性状的杂交实验，性状分离比的模拟实验，对分离现象的验证，分离定律和假说——演绎法等内容，欢迎下载使用。
(一)教学目标
1.阐明分离定律，并能运用分离定律解释或预测一些遗传现象。
2.通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎、抽象与概括的科学思维，体会假说——演绎法和孟德尔的创新思维。
3.认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性。
(二)教学重点和难点
1.教学重点
(1)对分离现象的解释及验证，分离定律。
(2)假说——演绎法。
2.教学难点
(1)对分离现象的解释。
(2)假说——演绎法的研究思路。
(三)教学过程
第1课时 一对相对性状的杂交实验过程和解释
一、导入新课
回顾初中已学过的遗传学概念，再结合章引言引入本章。从遗传现象到性状再到遗传因子、基因的概念，引出遗传由遗传物质决定的生命的物质观，点明性状与遗传因子的关系。
用“问题探讨”红、蓝墨水混合类比融合遗传， “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?”的问题引发学生讨论，从而进入本节的学习。
二、了解孟德尔的生平及豌豆用作遗传实验材料的优点
1、简述孟德尔的学习背景及植物杂交实验的经历，指出其中最成功的是豌豆杂交实验
2、结合图片讲述豌豆作为遗传实验材料的优点
(1)豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。自然状态下一般都是纯种。
(2)豌豆植株具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代。
3、学生阅读课本，学习人工异花传粉的一般步骤：去雄→套袋→采集花粉并传粉→套袋。
4、有关概念
(1)自交：相同基因型个体之间的交配，植物的自花传粉，同株异花传粉均属于自交。
(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。展示豌豆7对相对性状。
三、一对相对性状的杂交实验
利用PPT展示孟德尔实验过程，并设置问题串：
1、子一代的高茎性状是否只由母本决定?如何证明?说明正、反交的概念，展示结果。
2、为什么子一代只表现为高茎?矮茎性状丢失了没有?展示子一代自交实验结果。
F2中又出现了矮茎，说明了什么？
3、3:1的性状分离比是偶然得出的吗?
展示课本第4页表1-1。归纳现象:F2中出现的性状分离是有规律的，分离比接近3:1。
4、强调实验中相关符号和含义，及几个概念
(1)显隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫显性性状，F1未显现出来的性状叫隐性性状。
(2)性状分离：杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
设疑:如何解释实验中的现象呢?
三、对分离现象的解释
1．理论解释
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
通过对F2表型的分析，引导学生认识到亲本的矮茎性状在F1中并未融合也未消失，从而合理地提出遗传因子控制性状的颗粒遗传假说;
(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。
基于F2中出现的性状分离现象，推F1中必然存在两种分别控制高茎、矮茎性状的遗传因子，继而提出遗传因子在体细胞中成对存在的假说;由教材中“豌豆在自然状态下一般都是纯种”的表述，使学生明确亲本的高茎与矮茎都为纯合子可分别用符号DD与dd表示它们的遗传因子，
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中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。
通过回顾亲本杂交产生F1的过程，引导学生推理在形成配子时，成对的遗传因子发生分离的假说组织学生运用数学方法，分组讨论F1产生配子的种类，以及这些配子如何结合才能得到F2中高茎:矮茎=3:1的结果，建立雄雄配子随机结合形成子代的假说。
2、结合假说内容进行遗传图解
(1)配子的结合方式：4种。
(2)遗传因子组成：3种，分别为DD、Dd、dd，其比例为1∶2∶1。
(3)产生后代的性状表现：2种，分别为高茎、矮茎，其比例为3∶1。
(4)上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)个体遗传因子组成相同，称为纯合子；F1中的高茎(Dd)个体遗传因子组成不同，称为杂合子。
第2课时 对分离现象解释的验证和分离定律
四、性状分离比的模拟实验
1、实验目的：通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2、模拟内容
3、操作步骤
eq \x(取小桶并编号)→eq \x(分装彩球)→eq \x(混合彩球)→eq \x(随机取球)→eq \x(放回原小桶)→eq \x(重复实验)
4、分析结果、得出结论
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈3∶1。
5、强调实验中要注意的问题
(1)每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(2)做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶。
(3)要重复进行实验，这样才能接近理论值。
五、对分离现象的验证
模拟实验让学生重温孟德尔的假说，同时提出新问题:F1理论上会产生比例相同的两种配子，如何用实验证明?引导学生阅读课本“一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果。如果实验结果与预测相符，这个假说就得到了验证。”从而说明测交实验的意义。
由于配子无法表现出高或矮的性状，而个体可以表现出，提出疑问:含有什么遗传因子的配子与配子结合后，形成的个体只表现出F1配子所决定的性状?结合对遗传因子的分析，概括出测交的概念和意义。
1．验证方法：测交法，即让F1与隐性纯合子杂交。
2．遗传图解
3．实验结果
测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
4．实验结论：测交实验结果验证了孟德尔的假说：F1是杂合子，产生D和d两种配子，比例接近1∶1。
六、分离定律和假说——演绎法
概括完测交的概念，继而说明遗传因子的分离发生于F1形成配子时，并引导学生归纳分离定律的内容。
1、分离定律
(1)描述对象：有性生殖生物。
(2)发生时间：在形成配子时。
(3)实质
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
2．假说——演绎法
孟德尔在对实验进行观察和分析的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，提出合理的假说，然后演绎推理出测交实验的结果，以可见的遗传实验的结果来推出不可见的遗传因子的行为，从而验证了假说，总结出遗传的规律，这种科学研究方法称为假说——演绎法。
总结假说——演绎法的研究一般程序：发现问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
用具或操作
模拟对象或过程
甲、乙两个小桶
雌、雄生殖器官
小桶内的彩球
雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机组合