11孟德爾的豌豆雜交實驗

1、1.1 孟德爾的豌豆雜交實驗（一）（一） - 與案例一、教學(xué)目標(biāo)的確定“分析孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法，闡明分離定律”是課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)內(nèi)容提出的基本要求。本節(jié)教材的編寫特點也適于進行科學(xué)方法的教育，并且高中生具備一定的生物學(xué)基礎(chǔ)和較強的理性思維能力?；谝陨峡紤]，制定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。二、 - 思路學(xué)生活動教師的組織和引導(dǎo)教學(xué)意圖交流、探討身邊的生物遺傳現(xiàn)象是否符合“融合遺傳”的觀點。第 1 課時組織學(xué)生討論：哪些遺傳現(xiàn)象符合“融合遺傳”的觀點？哪些遺傳現(xiàn)象與“融合遺傳”相矛盾？講述：列舉典型的實例，如不同顏色的牡丹花、桃花，黑毛羊與白毛羊等，說明生物的遺傳不遵循“融合遺傳”的客觀事實。設(shè)疑：

2、在 140 多年前孟德爾通過雜交實驗揭示了生物遺傳的基本規(guī)律。孟德爾為什么能揭示這一科學(xué)奧秘？組織學(xué)生交流對孟德爾的初步了解。激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)自己已有的知識，交流對孟德爾的初步認(rèn)識。講述：結(jié)合學(xué)生的匯報，主要對孟德爾做以下簡介。孟德爾自幼酷愛自然科學(xué)，通過對自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，孟德爾具有了雜交可使生物產(chǎn)生變異的進化思想，以及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析遺傳學(xué)問題的意識。在實踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物，連續(xù)進行了多年的雜交實驗研究，其中最成功的是豌豆實驗。當(dāng)時科學(xué)界開展對多種動植物的雜交實驗，孟德爾總結(jié)了前人的經(jīng)驗，創(chuàng)新研究方法，如從單一性狀入手觀察分析遺傳結(jié)果；用前人從未在

3、生物學(xué)研究領(lǐng)域用過的數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法進行分析研究；敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的觀點，提出了顆粒遺傳的思想等。設(shè)疑：豌豆具有哪些特點？為什么說孟德爾最成功的雜交實驗是豌豆雜交實驗？孟德爾是如何揭示生物遺傳奧秘的？初步了解孟德爾在遺傳實驗研究中方法的創(chuàng)新、思維方式的創(chuàng)新、敢于沖破原有觀念的精神。結(jié)合圖解，分析總結(jié)1. 為什么用豌豆作實驗材料，結(jié)果會可靠？2. 雜交實驗的含義是什么？3. 如何通過純種間的雜交獲得雜種后代？概述自交、雜交的概念。通過實例分析，辨析相對性狀的概念。結(jié)合板圖，觀察分析一對相對性狀的遺傳實驗過程，總結(jié)顯性性狀、隱性性狀與相對性狀之間的關(guān)系。講述：結(jié)合掛圖或幻燈片、講述豌豆的結(jié)構(gòu)特點：豌豆自花

4、傳粉（且閉花受粉） ，結(jié)果是：自花傳粉（自交） ，產(chǎn)生純種； 豌豆花大， 易于進行人工雜交； 即去雄套袋 （防止其他花粉的干擾）授粉（采集另一種豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱頭上） ，獲得真正的雜種；具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的性狀，如豌豆莖的高度有懸殊的差異，通過觀察很容易區(qū)分，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。講述：結(jié)合上述內(nèi)容，給出相對性狀、自交、雜交、正交和反交等概念。設(shè)疑：孟德爾是如何通過豌豆雜交實驗來揭示分離定律的？講述：邊板圖邊敘述一對相對性狀的遺傳實驗。師生共同解決問題， 為學(xué)生闡明 “一對相對性狀的遺傳實驗”做鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。在教師的引導(dǎo)下提出問題。. 為什么子一代表現(xiàn)高莖？

5、矮莖性狀消失了沒有？2. 為什么子二代又出現(xiàn)了矮莖？如果不用數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法分析遺傳結(jié)果，會發(fā)現(xiàn)F2 呈現(xiàn) 31 的數(shù)量比嗎？3. 在規(guī)律性的遺傳結(jié)果中，內(nèi)含的實質(zhì)規(guī)律是什么？圍繞這些問題，進行短時間的討論。給出顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念。培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，給予學(xué)生發(fā)散思維、啟動已有知識的空間。使學(xué)生理解孟德爾的科學(xué)研究方法。邊聽講邊掌握遺傳圖解的繪制要點，概述顯性遺傳因子與顯性性狀、隱性遺傳因子與隱性性狀之間的關(guān)系；說明純合子、雜合子的概念；概述孟德爾對性狀分離的解釋要點。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，結(jié)合一對相對性狀的遺傳圖解，引導(dǎo)學(xué)生分析：孟德爾是如何解釋子一代只出現(xiàn)顯性性狀的？為什么子二

6、代會出現(xiàn)性狀分離，且分離比為3 1？師生共同解決疑惑的問題，強化對概念的學(xué)習(xí)。結(jié)合圖解閱讀教科書，闡明孟德爾假說的內(nèi)涵，概括孟德爾假說的要點。（ 1）生物體的性狀是由遺傳因子決定的，遺傳因子之間既不會相互融合，也不會在傳遞中消失。（ 2）體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。（ 3）生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。（ 4）受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。遺傳圖解 1一對相對性狀雜交實驗圖解在講解的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書，進一步理解孟德爾假說的含義。培養(yǎng)自學(xué)能力， 使學(xué)生在反饋、 思考中進一步突破難點。課下思考與討論，有可能的話繼續(xù)查閱相關(guān)的資料。設(shè)疑引導(dǎo)學(xué)生課后思

7、考：孟德爾假說與“融合遺傳”觀點的本質(zhì)區(qū)別是什么？在人們還沒有認(rèn)識到配子的形成和受精過程中染色體的行為變化時，你如何認(rèn)識孟德爾假說的深刻意義？遺傳因子分離、配子隨機組合真的能出現(xiàn)3 1 的結(jié)果嗎？將課堂教學(xué)延伸到課外，開闊學(xué)生的思維，體會孟德爾假說的創(chuàng)新性。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。為下一節(jié)課教學(xué)做鋪墊。依據(jù)自己已有的知識，講述自己的看法。第 2 課時針對上節(jié)課提出的問題組織學(xué)生交流自己的見解。設(shè)疑：孟德爾在不知道遺傳因子是什么的情況下，用抽象的遺傳因子來分析雜交實驗結(jié)果。提出了遺傳因子在體細(xì)胞中成對存在，在配子中單個出現(xiàn)的假說，是超越自己時代的一種非凡的設(shè)想。生物體在進行有性生殖時，遺傳因子分離，

8、配子隨機組合真能出現(xiàn) 3 1 的性狀分離現(xiàn)象嗎？讓我們通過模擬實驗來體驗孟德爾的假說。激發(fā)探究心理，明確模擬實驗的目的。理解遺傳因子分離與配子隨機組合的意義。學(xué)生閱讀性狀分離比的模擬實驗，思考以下問題。1. 兩個小桶代表什么？兩個小桶中的D 小球和 d 小球代表什么？2. 為什么每個小桶內(nèi)的 d 小球和 D 小球數(shù)目都是10 個？3. 分別從兩個小桶內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是什么？4. 將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復(fù)做 50 100 次的含義是什么？指導(dǎo)學(xué)生閱讀實驗的目的要求，明確相關(guān)的問題。在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生明確實驗要求。1. 兩個小桶分別代表生物體的精

9、巢和卵巢；D 小球和 d 小球分別代表含有顯性遺傳因子和隱性遺傳因子的配子。2. 每個小桶內(nèi)的 d 小球和 D 小球數(shù)目都是 10 個，確保雌、雄配子數(shù)目相等。3. 分別從兩個小桶內(nèi)抓取一個小球組合在一起的含義是：模擬雌、雄配子的隨機結(jié)合。4. 將抓取的小球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，按步驟（3）重復(fù)做 50 100 次，是為了確保觀察樣本數(shù)目足夠多。雌、雄配子結(jié)合的機會相等。準(zhǔn)備實驗材料用具。巡回檢查、指導(dǎo)學(xué)生做實驗。培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力、思維能力。將模擬實驗與遺傳實驗相結(jié)合，明確每一實驗步驟的真正意義。理解模擬實驗是進行科學(xué)研究的一種方法。培養(yǎng)學(xué)生的實驗記錄能力、合作能力。兩人一組，進行實驗記錄

10、，統(tǒng)計結(jié)果。各小組匯報實驗結(jié)果。思考：為什么全班的實驗結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果更接近？如果孟德爾在研究遺傳實驗時，只統(tǒng)計 10 株豌豆雜交結(jié)果，他還能正確解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？組織學(xué)生匯報，統(tǒng)計全班的實驗結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生將每個小組的實驗結(jié)果與全班總的實驗結(jié)果作比較，比較的結(jié)果說明了什么？體驗用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法分析實驗結(jié)果的必要性。 理解遺傳因子分離、配子隨機組合的意義。體會孟德爾提出的假說的含義。將實驗結(jié)果與孟德爾的雜交實驗結(jié)果作比較，幫助學(xué)生理解“實驗樣本數(shù)量足夠大，是滿足統(tǒng)計學(xué)規(guī)律的必要條件之一。 ”討論孟德爾的假說是否合理。設(shè)疑：孟德爾假說合理地解釋了豌豆一對相對性狀雜交實驗。但是作為一種正確的假說，僅

11、能解釋已有的實驗結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能預(yù)測另一些實驗結(jié)果。孟德爾是如何實現(xiàn)這一目的的呢？講述：孟德爾的測交實驗，給出測交概念，指導(dǎo)學(xué)生通過繪制遺傳圖解，預(yù)測測交實驗的結(jié)果。巡視檢查學(xué)生習(xí)作的情況。對學(xué)生進行科學(xué)方法教育。使學(xué)生在習(xí)作中鞏固繪制遺傳圖解的基本方法。繪制遺傳圖解，進一步掌握繪制遺傳圖解的方法，理解測交實驗的過程，預(yù)測實驗結(jié)果。自查、糾正錯誤。通過或板圖，展示規(guī)范的測交遺傳圖解，對學(xué)生出現(xiàn)的錯誤給予及時的糾正。遺傳圖解 2一對相對性狀測交實驗圖解思考討論：預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果完全符合。從而驗證了孟德爾的假說。孟德爾通過測交實驗不僅證明了自己的假說，而且用可見的測交實驗的結(jié)果，來體現(xiàn)了生物在形成配子時，遺傳因子的行為變化規(guī)律。展示孟德爾的測交實驗結(jié)果，即用子一代高莖豌豆（Dd）與矮莖豌豆 （ dd）測交，在得到的 64 株后代中， 30 株是高莖， 34 株是矮莖，兩種性狀之比接近 11。設(shè)疑：引導(dǎo)學(xué)生分析：實驗結(jié)果與預(yù)測結(jié)果是否相同，這一結(jié)果說明了什么？孟德爾設(shè)計測交試驗的巧妙之處是什么？介紹假說演繹法。體驗