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视频标签：孟德尔,豌豆杂交实验
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视频课题：人教版必修二第一章第一节《孟德尔豌豆杂交实验一》苏州
教学设计、课堂实录及教案：人教版必修二第一章第一节《孟德尔豌豆杂交实验一》苏州大学附属中学
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
【教材分析】
“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”是人教版高中生物教材《遗传与进化》第1章第1节的内容，本节作为“遗传与进化”模块的开篇，引导学生探索遗传的奥秘。由于是开篇，有很多琐碎的概念、专业名词等需要交代。教材就以孟德尔的探索历程为主线，把这些内容都串起来了。但是如何合理的安排，将这些零散的基本概念和专业名词适时的介绍给学生，是需要大动脑筋的。另外，教材中突出科学史和科学研究方法的教育，教师在教学过程中，需要想办法提炼隐含在本节教学中的科学研究方法，于无声处让学生了解生物学研究的基本方法。让学生体会科学研究的过程始于发现问题，止于解决问题和得出结论，科学研究中如果假说不成立，则重新提出假说。为了加深学生对遗传因子的分离和配子随机结合和数量关系的理解，体验孟德尔的假说，教材安排了模拟实验，通过模拟实验，让学生充分体验假说的正确性。
【学情分析】
生物性状随处可见，关于遗传的谚语也很多，比如老鼠生的儿子会打洞。在此基础上，学生很容易理解孟德尔豌豆杂交实验中后代的性状表现。另外，学生初中学习过的知识，对本节的学习也有一定程度的影响。比如学生在初中初步解决了基因与生物个体性状的关系为；学习了显性基因和隐性基因，显性性状和隐性性状等知识，初步解决了相对性状和成对的基因之间的关系问题。另外，学生的数学知识，特别是二项式幂的展开式知识，也是学习本章内容不可缺少的基础。学生经过一学期的生物学学习，具备了一定的生物学知识基础，实验设计能力、分析能力也有了一定程度的提高。
【教学目标】
1.知识目标
（1）阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 （2）分析孟德尔遗传实验的科学方法。 2.能力目标
（1）通过小组合作探究，培养小组精神和团结协作的能力。
（2）通过阅读资料、图片和观看视频，培养观察能力以及搜集和处理信息的能力，提高逻辑推理的能力。
（3）体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
（4）尝试进行实验设计。 3.情感、态度、价值观目标 （1）小组合作，交流讨论。
（2）积极参与设计实验，体验科学研究的一般方法。
（3）在探究过程中，形成乐于学习生物科学的态度，初步养成质疑、求实、创新及用于实践的科学精神和科学态度。
【教学重点、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）假说法。【教学过程】
步骤 教师引导行为
学生主体行为
目标说明 情景导入，介绍性状概念
先和大家做个小游戏，考眼力，请仔细观察视频中有哪几种动物出现？ 我们之所以能快速的分辨这些动物，是因为我们了解这些动物的典型特征，我们把生物的形态、结构、生理特征称之为——性状。
观看视频。 ——9种。 调动学生学习兴趣
图片展示，介绍相对性状概念 自然界的每种生物都有很多的性状。我们无时无刻不在感知着、欣赏着、比较着。 比如这张照片，最吸引你眼球的是什么性状？真是没有比较就没有伤害。 如果我们拿姚明与长颈鹿比身高，你
觉得有没有意义？
如果我们拿姚明2米26的身高她近
观看图片，理解相对性状的概念。
——最萌身高差。 ——没有。
总结：我们通常研究的是同种生物的性状。
创设问题情境，引导学生联想和思考
性状分离比之后的再实验：收集F2的种子独立播种成行，观察F3的性状。
引导学生思考孟德尔对性状分离现象的解释：完全平方公式；做出遗传因子是成对存在的猜想。
积极讨论思考如何用数学方法解释性状分离现象。说出在形成后代的过程中，成对的遗传因子分离后，又会随机结合。
模拟实验。
小组讨论模拟实验的相关问题后，展开模拟实验。
统计数据，查看模拟实验结果。 实验分析。
结语。 感悟。
生物学方法论五：假说方法。
积极讨论思考F3的性状表现，揭示了F2背后的哪些真相。
生物学方法论总结。
300斤的体重做比较，你觉得有没有意义？ 请你们来说说什么叫相对性状？ 比如身高的高和矮，体重的重和轻。 请你们小组讨论：你还能举出哪些相对性状的例子？
——没有。 总结：我们通常研究
的是同一种性状。 总结：我们就把同一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性
状。
小组讨论：单眼皮、双眼皮；拇指弯曲是否超过30度等。
引导学生
积极思考，从生活经验中提取信息的能力 生物学方法论一：观察法 非常棒，看来大家在生活中都是非常善于观察的。你知道吗？观察法是生物学研究的基本方法之一。希望大家能继续保持这种善于观察的良好习惯，去发现、感知这个美好的世界。
感受体验。
激励学生在日常学习中要多观察
介绍孟德尔
科学家们也正是通过观察生物亲代和子代之间的一对对相对性状，揭示了一个个的遗传规律。提到遗传规律，我要考考大家，遗传学的奠基人是哪位科学家？
我们可以用四句话来概括孟德尔的功绩。
孟德尔的研究成功的重要原因之一，是他选择了一种合适的生物展开研究，是什么生物呢？
这是几年前我在上海科技馆拍摄的豌豆模型，这是豌豆植株，这是？
这些模型就是用来介绍我们今天要学习内容的。让我记忆犹新的是，当时有一对母女，妈妈被年幼的女儿问的哑口无言。希望学习了今天的内容之后，多年后的你遇到先攻的情境时，能够应答自如。
——孟德尔。
——豌豆。
——种子。
实例说明，让学生重视生物学基础知识的学习，意识到努力提高自身的生物学素养，是对公民的基本要求
豌豆适合作为豌豆究竟有哪些特点，使得它适合用来做遗传学研究的材料呢？
请大家打开课本第2页到第3页，小
锻炼学生快速提取信息的能
遗传学研究材料的原因
组讨论完成活动清单上的 [自主学习]内容。最后我会请各小组派代表，汇报你们讨论的结果。
我们把自花传粉的交配方式叫做自
交。
孟德尔经过仔细观察，从34个豌豆品种中选择了7对相对性状进行实验。
阅读课本第2页到第3页。
小组讨论完成活动清单上的 [自主学习]内容。
汇报内容：豌豆——自花传粉、闭花受粉，自然条件下一般都是纯种（即高茎的后代都是高茎） 另外，豌豆还有易于区分的相对性状。比如高茎和矮茎这对相对性状。 力
锻炼学生的语言表
达能力
认识到科
学研究要
经历从特
殊到一般的过程 孟德尔杂交实验
这节课，我们就以豌豆的高茎和矮茎为例来学习孟德尔的豌豆杂交实验。 依据豌豆自花传粉的特点，请你推测在自然状态下，这株高茎豌豆的后代表现为什么性状？它的后代呢？
这样持续下去，子代和亲代比，性状并没有改变，如何规律遗传，怎么办？
——高茎。后代也还是高茎。
——设计实验呀。
提高分析能力，认识到科学研究是靠实验开路的
生物学方法论二：实验法 实验能人为的控制、干预研究对象，揭示隐藏的奥秘。
孟德尔就巧妙的设计了人工异化传粉的实验。
感悟 认识到实验法是生物学研究的基本方法 异化传粉过程
请大家参考课本第3页图1—2，小组讨论异化传粉的过程，完成活动清单上的[合作探究]。
汇报前先说明一下，我们把异化传粉的交配方式称为杂交。
去雄是在什么时期，传粉时在什么时期。？
为什么要套袋？
阅读课本第3页图1—2，
小组讨论。
介绍异化传粉的基本步骤。
去雄→套袋→传粉→套袋
——未成熟时。 ——成熟时。
——防止外来花粉的干扰 锻炼交流合作、提取信息的能力
提高分析
推理能力
高茎和矮茎为例介了解了基本方法，我们来看一下具体实施过程，孟德尔让高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，那么高茎和矮茎在前后代中充当的角色是——亲本：P。
状由什么控制？
由于相对性状有显性和隐性两种，孟德尔就猜测遗传因子也有两种。孟德尔选择用大写字母比如D表示显性遗传因子，它应该控制显性性状；用相应的小写字母比如d表示隐性遗传因子，
它应该控制隐性性状。 这两种遗传因子是如何遗传给后代并且控制生物性状的呢？小组讨论：孟德尔的观念和当时盛行的观念有什么不同？
——当时盛行的观念是：
混合遗传。
——孟德尔全新的观念是：独立遗传/颗粒遗传。 生物学方法论三：物理化学法
孟德尔这个全新观念的产生，正是受了化学家道尔顿原子学说的影响，说物理化学方法也经常会被用到生物学研究中来。
感悟
认识到物理化学方法，也可以应用到生物学研究中来，引导学生学会跨学科思考问题 孟德尔对性状分离现象的进一步解释
孟德尔在这种全新的观念的引导下，进一步对F2进行了研究，他发现在F2 ——1000株左右的豌豆中，787株是高茎，277株是矮茎，比例约为3:1，那么3:1的性状分离比究竟是偶然还是必然呢？ 孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，得到了这样的结果，那么你说3：1是必然的还是偶然的。
并且我们比较后发现，这两组数据最接近3:1。请你观察一下这些数据，分析为什么这两组最接近？
——3：1是必然的
——数量多
认识到统计学方法在此处的应用
科学研究要从特殊到一般
生物学方法论四：数学方法 数据越大越接近3:1，其实这一次，孟德尔又将数学的统计学方法引入到他的研究中来了。
认识到数学方法是科学研究的基本方法，数学是一门工具学科 孟德尔对
这样看来3:1的性状分离比不是偶然现象，3:1的背后，又隐藏着什么样的秘
性状分离现象的进一步解释
密呢？怎么办？
孟德尔让F2代所有的矮茎豌豆自交，收集每株矮茎豌豆的种子，单独播种成行，他发现矮茎豌豆的后代全为矮茎，这说明什么？
在这里我们观察的是F3代的性状，但是揭示的却是哪一代的奥秘？
那么高茎豌豆又如何呢？孟德尔让F2所有的高茎豌豆自交，收集每株高茎豌豆的种子也就是F3，单独播种成行，结果如何呢？
在孟德尔所研究的100株F2高茎豌豆中，他发现，有28株是纯种高茎，有72株是杂种高茎，比例约为1:2。
这个比例又是偶然还是必然呢？ 怎么办？
孟德尔又对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，得到了这样的结果。
F2代所出现的1：2: 1的比例，究竟又该如何去解释呢？
——做实验。
——F2代的矮茎豌豆都是纯种。
——F2代的高茎豌豆有些是纯种，有些是杂种。
——F2代的高茎豌豆中纯种和杂种的比是1：2。
——对其他6对相对性状进行实验。
——1:2的比例不是偶然，在F2代3:1的性状分离比背后，隐藏着一个真正的比例是1 : 2：1，其中这1份是高茎纯种，2份是高茎杂种，1份是矮茎纯种。
认识到实
验在科学研究中的重要性
提升逻辑推理能力
由特殊到一般 孟德尔对性状分离现象的进一步解释
孟德尔的数学造诣真的是非常的深，他再次将数学方法引入到了生物学研究中来，我知道你们的数学也很厉害，你们也可能想到的„„1：2：1？
你们真是太厉害了。
我们来看看孟德尔是如何将这个公式和他的杂交实验关联起来的？
1:2:1在哪里？ [变形1] [变形2] 1:2:1是哪一代的比例？ DD控制的性状是？ Dd呢？
也就是当显性遗传因子和隐性遗传因子在一起的时候，听谁的？
dd呢？
高茎和矮茎的性状分离比是——3：1，高茎中纯和杂的比1：2，矮茎都是纯，这和刚才的实验也吻合的。
孟德尔做出这样的解释，他认为体细胞内的遗传因子有几个？
——成对存在的。按照这个推测，那
——完全平方公式
——F2代。 ——高茎。 ——高茎
——显性遗传因子
——矮茎矮
——2个
小组讨论。
引导学生尝试也用自己所学的数学知识解释生物学问题
培养学生的逻辑推理能力
么F1的遗传因子组成也可以变形成Dd。那么这样的F1，是如何产生F2的呢？比如：如何产生DD？请你们小组讨论一下。 也就是说成对的遗传因子先要分离——遗传因子分离。
之后还要结合。能出现这三种1：2：1的遗传因子组成，说明他们之间的结合是随机的。
——成对的遗传因子传递给下一代时只传递一个，随后还要再结合。
培养学生
的逻辑推理、表达能力
生物学方法论五：假说方法
至此，孟德尔对性状分离现象已经做
出了最好的解释。在当时那个根本不知道遗传因子是什么的时代，这些解释都是他跨越时空的猜想，我们把他的解释称之为假说。孟德尔认为遗传因子的分离发生在
形成配子过程中，随机结合发生在受精过程中。
训练学生的思辨能力
模拟
实验
接下来我们还可以通过模拟实验，来体验一下孟德尔的假说。
请小组讨论这3个问题： 小桶分别模拟的是什么？ 小球内的彩球代表什么？
除了颜色，你还关注了小球哪些方面的特征？
观察员、抓球员、摇桶员、记录员的操作顺序及任务。
补充一点，记录员还需要到我的电脑中来录入数据。
好，都清楚了，我们开始进行实验，看哪一组模拟的次数先达到50次，就上
小组讨论
——雌雄生殖器官。 ——两种颜色的小球代表配子，分别代表的是D、d两种遗传因子。
——数量，每个小桶内有两种颜色为1：1的小球。 ——摇桶员——抓球员(小球放回去)——观察员——记录员（以正字记录）。
模拟实验。 统计数据。
培养学生的分析能力 来计数。
值得一提的是，我们的模拟实验进行的很开，不到3分钟我们就收集到了这么多组数据。但是孟德尔的实验一做就是八年，一种就是上千株豌豆。所以科学研究是一份漫长、艰辛又要耐得住寂寞的工作。
请问我们刚才的模拟实验模拟的是什么过程？
实验中某抓球员没有及时将小球放回小桶，请问对实验结果有什么影响，为什么？
——雌雄配子的随机结合过程。
——因为不能产生1：1的两种配子了。
体验孟德尔假说的正确性。
深刻体会科学研究的艰辛。
归纳总结假说内容 我们通过模拟实验体验了孟德尔的假说，接下来请大家根据今天所学的内容完成活动清单中的归纳总结部分。 学生自行完成。
培养学生内化知识的能力 结语
通过总结，我们对孟德尔的假说有了更深刻的认识，孟德尔这个跨越时空的猜想，用到了生物学研究中的众多方法，是把数学、物理、化学知识和方法融进生物理论的结晶。猜想有一天总会被证实，而他的工作，却永远在继。，
科学探究永无止境，未来还有无限可能，未来靠谁？
——我们
激励学生认识到科学研究的重要性，勇于承担社会责任
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
