第1章 遗传因子的发现.docx

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第1章遗传因子的发现

第1章遗传因子的发现

第1节孟德尔的豌豆杂交实验

（一）教学设计

一、设计理念

孟德尔的豌豆杂交实验

（一）人民教育出版社模块2第一章第一节这节课中的经典实验及验证过程无法在课堂上重现，传统的教学都是以讲授为主线进行的教学活动，很少有学生的参与，这样就限制了学生思维的积极性，使知识传授和能力培养相互脱节。

而提高生物科学素养，面向全体学生，倡导自主、合作、探究学习和注重与现实生活的联系是高中生物课程改革的基本理念。

所以我根据《课程标准》对本节课的要求，在教学中采用“假说—演绎法”开展孟德尔遗传定律的教学，在对生物性状遗传的探索过程中设置一系列环环相扣的问题，让学生主动参与问题的分析，在分析和解决问题的过程中建构知识结构，同时也体验了孟德尔的科学研究方法，使学生成为学习的主体，从知识的被动接受者变成研究者、探索者，在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力，并同时对学生进行了科学方法教育。

二、教材分析

本节内容，由“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“性状分离比的模拟实验”，“对分离现象的解释的验证”和总结“分离定律”五部分内容构成。

本节的教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育。

教材中以问题为线索，引导学生思考、分析孟德尔遗传实验的科学方法，达到阐明分离定律，最终能够运用分离定律解释一些遗传现象的教学目标。

教材用科学方法教育统领了教学全过程，学生在分析实验的过程中，体验“假说—演绎法”这一科学研究的过程，体验孟德尔敢于质疑、敢于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神。

本节可分为2课时进行教学。

必修2这一模块是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开的，而本节课是拉开这一历程的序幕，认识到基因（遗传因子）的存在，才能使人类进一步去探究基因的位置、实质和功能等一系列的问题，这样的编排向学生真实展现了科学发现史的历程。

孟德尔的杂交实验很好的体现了“假说—演绎法”这一科学研究方法的过程，而这一科学方法正是模块2科学方法教育的侧重点。

所以这节课在模块2的作用和地位是非常重要的。

考虑到让学生更好理解、接受孟德尔“对分离现象的解释”及“分离定律”的内容，在学习本章之前先学习了第2章第1节《减数分裂和受精作用》

三、学情分析

学生在初中已经学习了“基因控制生物性状”和“基因的显性和隐性”等知识，初步了解了基因与生物个体性状的关系、控制相对性状的成对基因之间的关系以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现等问题，对本节课的学习有一定的帮助。

但高中这部分的教学对学生的生物素养要求较高，学生在学习“对分离现象的解释”中对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟有一定的难度，教师应该引导学生从分析杂交实验的过程中尝试自己提出几点假说，并通过亲自动手做“性状分离比模拟实验”来体验孟德尔假说。

在演绎推理假说的正确性过程中，教师也不能主观臆断的直接告诉学生孟德尔的测交实验，而没有进行必要的分析为什么要这样做。

课堂中教师可以给学生提供一些实验的方案，让学生分析讨论确定检验假说的合适的实验方案，这样学生才能真正理解测交的目的，最终能够灵活运用。

四、教学目标

1．知识目标

（1）理解孟德尔一对相对性状的杂交实验及其解释和验证。

（理解）

（2）区别性状分离、显性性状、隐性性状、杂合子和纯合子等基本概念。

（理解）

（3）阐明分离定律并能运用分离定律解释和预测一些遗传现象，并尝试杂交实验的设计。

（理解）

2．能力目标

（1）通过学习孟德尔一对相对性状的杂交实验过程，体验科学研究的一般过程。

（2）通过课前的调查实验和课堂模拟实验培养学生的动手能力和观察、分析、整理归纳能力，学会科学的思维方法。

3．情感态度和价值观目标

（1）通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。

（2）体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维，逐渐养成敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨求实的科学态度和科学精神。

五、教学重点和难点

1．教学重点

（1）对分离现象的解释，阐明分离定律。

（2）以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。

（3）运用分离定律解释一些遗传现象。

2．教学难点

（1）对分离现象的解释。

（2）假说—演绎法。

六、教学策略与手段

为提高学生的生物科学素养，在整个教学过程中始终遵循以学生为主体，教师为主导的教学原则。

课前通过完成小组任务激发学生的学习兴趣，培养了动手能力；课堂中首先以孟德尔的生平事迹引导学生参与到孟德尔的遗传实验中去，结合教材提出环环相扣的问题，采用“问题渐进探究”的教学模式引导学生对实验现象展开思考和讨论，尝试自己设计实验、自己提出假说，并演绎推理实验验证假说的正确性，在体验科学研究方法的同时也成功分析了孟德尔的科学研究方法（假说—演绎法）。

如何充分理解和领悟对分离现象的解释中孟德尔所提出的四点假说，教学中采取了将模拟实验和杂交实验有机结合的方式，从而突破教学的难点。

通过学生对杂交实验的分析和讨论以及实验小组的课外实验汇报，使学生确立了严谨的科学态度和勇于创新的科学精神。

教学的过程中适时地进行技能训练和课堂练习，加强了学生对概念的理解，同时结合生活和生产中的生物遗传实例，训练学生运用分离定律解决问题的能力。

最终实现教学目标。

七、课前准备

1．学生的学习准备

提前一个星期布置学生完成查阅资料、问卷调查及相关实验任务。

将学生按要求进行分组，每8人一组并指定一个为组长。

具体任务及要求：

（1）带着教师提出的问题（孟德尔的生平；孟德尔杂交实验所选材料与实验的成功是否有关；在孟德尔之前也有许多人做过杂交实验，为什么他们没有揭示出遗传规律）通过书籍和网络等渠道查阅收集相关资料。

要求做一简单的汇报资料。

2．教师的教学准备

（1）对资料查阅小组提出问题，让他们的查阅有针对性；指导和协助问卷调查小组的问卷设计、收集和数据的统计和处理；

（2）制作本节内容的教学课件。

3．教学环境的设计与布置

多媒体课室

八、教学过程

学生活动

教师的组织和引导

教学意图

交流、探讨身边的生物遗传现象是否符合“融合遗传”的观点。

第1课时

组织学生讨论：

哪些遗传现象符合“融合遗传”的观点？

哪些遗传现象与“融合遗传”相矛盾？

讲述：

列举典型的实例，如不同颜色的牡丹花、桃花，黑毛羊与白毛羊等，说明生物的遗传不遵循“融合遗传”的客观事实。

设疑：

在140多年前孟德尔通过杂交实验揭示了生物遗传的基本规律。

孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘？

组织学生交流对孟德尔的初步了解。

激发学生的探究欲望和学习兴趣。

根据自己已有的知识，交流对孟德尔的初步认识。

讲述：

结合学生的汇报，主要对孟德尔做以下简介。

①孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识。

②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验。

③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点，提出了颗粒遗传的思想等。

设疑：

豌豆具有哪些特点？

为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验？

孟德尔是如何揭示生物遗传奥秘的？

初步了解孟德尔在遗传实验研究中方法的创新、思维方式的创新、敢于冲破原有观念的精神。

结合图解，分析总结

1.为什么用豌豆作实验材料，结果会可靠？

2.杂交实验的含义是什么？

3.如何通过纯种间的杂交获得杂种后代？

概述自交、杂交的概念。

通过实例分析，辨析相对性状的概念。

结合板图，观察分析一对相对性状的遗传实验过程，总结显性性状、隐性性状与相对性状之间的关系。

讲述：

结合挂图或幻灯片、课件讲述豌豆的结构特点：

①豌豆自花传粉（且闭花受粉），结果是：

自花传粉（自交），产生纯种；②豌豆花大，易于进行人工杂交；即去雄—套袋（防止其他花粉的干扰）—授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种；③具有稳定遗传的、易于区分的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行数据统计。

讲述：

结合上述内容，给出相对性状、自交、杂交、正交和反交等概念。

设疑：

孟德尔是如何通过豌豆杂交实验来揭示分离定律的？

讲述：

边板图边叙述一对相对性状的遗传实验。

师生共同解决问题，为学生阐明“一对相对性状的遗传实验”做铺垫。

培养学生的概括能力和理解能力。

在教师的引导下提出问题。

1.为什么子一代表现高茎？

矮茎性状消失了没有？

2.为什么子二代又出现了矮茎？

如果不用数学统计的方法分析遗传结果，会发现F2呈现3∶1的数量比吗？

3.在规律性的遗传结果中，内含的实质规律是什么？

围绕这些问题，进行短时间的讨论。

给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。

培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。

使学生理解孟德尔的科学研究方法。

边听讲边掌握遗传图解的绘制要点，概述显性遗传因子与显性性状、隐性遗传因子与隐性性状之间的关系；说明纯合子、杂合子的概念；概述孟德尔对性状分离的解释要点。

在学生讨论的基础上，结合一对相对性状的遗传图解，引导学生分析：

孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的？

为什么子二代会出现性状分离，且分离比为3∶1？

师生共同解决疑惑的问题，强化对概念的学习。

结合图解阅读教科书，阐明孟德尔假说的内涵，概括孟德尔假说的要点。

（1）生物体的性状是由遗传因子决定的，遗传因子之间既不会相互融合，也不会在传递中消失。

（2）体细胞中遗传因子是成对存在的。

（3）生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。

（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。

遗传图解1一对相对性状杂交实验图解

在讲解的基础上，引导学生阅读教科书，进一步理解孟德尔假说的含义。

培养自学能力，使学生在反馈、思考中进一步突破难点。

课下思考与讨论，有可能的话继续查阅相关的资料。

设疑引导学生课后思考：

孟德尔假说与“融合遗传”观点的本质区别是什么？

在人们还没有认识到配子的形成和受精过程中染色体的行为变化时，你如何认识孟德尔假说的深刻意义？

遗传因子分离、配子随机组合真的能出现3∶1的结果吗？

将课堂教学延伸到课外，开阔学生的思维，体会孟德尔假说的创新性。

培养学生的思维能力。

为下一节课教学做铺垫。

依据自己已有的知识，讲述自己的看法。

第2课时

针对上节课提出的问题组织学生交流自己的见解。

设疑：

孟德尔在不知道遗传因子是什么的情况下，用抽象的遗传因子来分析杂交实验结果。

提出了遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个出现的假说，是超越自己时代的一种非凡的设想。

生物体在进行有性生殖时，遗传因子分离，配子随机组合真能出现3∶1的性状分离现象吗？

让我们通过模拟实验来体验孟德尔的假说。

激发探究心理，明确模拟实验的目的。

理解遗传因子分离与配子随机组合的意义。

学生阅读性状分离比的模拟实验，思考以下问题。

1.两个小桶代表什么？

两个小桶中的D小球和d小球代表什么？

2.为什么每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个？

3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？

4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50～100次的含义是什么？

　　指导学生阅读实验的目的要求，明确相关的问题。

在学生阅读的基础上，帮助学生明确实验要求。

1.两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。

2.每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个，确保雌、雄配子数目相等。

3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是：

模拟雌、雄配子的随机结合。

4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50～100次，是为了确保观察样本数目足够多。

雌、雄配子结合的机会相等。

准备实验材料用具。

巡回检查、指导学生做实验。

　　培养学生的阅读能力、思维能力。

将模拟实验与遗传实验相结合，明确每一实验步骤的真正意义。

理解模拟实验是进行科学研究的一种方法。

培养学生的实验记录能力、合作能力。

两人一组，进行实验记录，统计结果。

各小组汇报实验结果。

思考：

为什么全班的实验结果与预期的结果更接近？

如果孟德尔在研究遗传实验时，只统计10株豌豆杂交结果，他还能正确解释性状分离现象吗？

　　组织学生汇报，统计全班的实验结果，引导学生将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，比较的结果说明了什么？

　　体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。

　　理解遗传因子分离、配子随机组合的意义。

体会孟德尔提出的假说的含义。

将实验结果与孟德尔的杂交实验结果作比较，帮助学生理解“实验样本数量足够大，是满足统计学规律的必要条件之一。

”讨论孟德尔的假说是否合理。

设疑：

孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验。

但是作为一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另一些实验结果。

孟德尔是如何实现这一目的的呢？

讲述：

孟德尔的测交实验，给出测交概念，指导学生通过绘制遗传图解，预测测交实验的结果。

巡视检查学生习作的情况。

对学生进行科学方法教育。

使学生在习作中巩固绘制遗传图解的基本方法。

绘制遗传图解，进一步掌握绘制遗传图解的方法，理解测交实验的过程，预测实验结果。

自查、纠正错误。

通过课件或板图，展示规范的测交遗传图解，对学生出现的错误给予及时的纠正。

遗传图解2一对相对性状测交实验图解

思考讨论：

预测结果与实际结果完全符合。

从而验证了孟德尔的假说。

孟德尔通过测交实验不仅证明了自己的假说，而且用可见的测交实验的结果，来体现了生物在形成配子时，遗传因子的行为变化规律。

展示孟德尔的测交实验结果，即用子一代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）测交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，两种性状之比接近1∶1。

设疑：

引导学生分析：

实验结果与预测结果是否相同，这一结果说明了什么？

孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什么？

介绍假说—演绎法。

体验孟德尔实验方法的创新之处。

依据一对相对性状的遗传实验，归纳分离定律。

引导学生归纳分离定律。

练习绘制概念图。

进行技能训练中的实验设计。

归纳本节的相关概念，绘制杂合子、性状分离、相对性状、显性性状、隐性性状等概念图。

结合教材中的技能训练，让学生运用遗传规律进行育种的实验设计。

梳理、建构相关知识网络，培养应用相关原理、概念解决问题以及设计实验的能力。

九、教学反思

因为本节课是遗传学的基础也是关键和重点，逻辑性强，推理严密，学生还没有任何遗传学知识，要在一节课里解决几个难点比较困难。

我翻阅了大量的书籍，经过几周的精心备课，对教材做了适当的处理。

（1）先创设问题情景层层推理和学生一起推出假说，与课本假说做比较，消除同学们对假说的神秘感，知道解释一些现象。

（2）将验证实验改成探究实验，满足同学探究心理，体会探究的科学方法。

（3）通过对课时的小结回顾基因分离规律得出的过程，推出假说演绎法，让学生轻松突破难点。

（4）注意课堂向课外的延伸，留下学生感兴趣的话题课后拓展。

（5）问题导学法，注重科学方法的教育。

符合新课程理念。

（6）但是整节课内容太多，难度大。

在整个过程中，我学到很多东西。

比如如何处理现代技术与传统手段的关系，如何比较多版本教材，如何用教材；如何取舍习题如何精选，如何正规板书，抓问题的关键和本质；如何设置问题情景等等。

总之，受益非浅，感谢指导我的每个老师。