專題七 作業

「分析孟德爾遺傳實驗的科學方法」教學設計

一、設計思想

本節通過學生對自己身邊某些遺傳現象的分析，引領學生探究遺傳定律願望。響應新課標要求，面向全體學生，通過學生參與課堂教學，教師引導學生模擬參與到孟德爾的遺傳實驗中，創設以學生為主體的課堂學習氛圍，學習實驗的探究方法，體驗實驗的探究過程，學習科學家的堅持不懈科學態度和創新精神。

二、教材分析

本節課為第一章《孟德爾定律》的第一節《分離定律》第一課時，主要內容包括實驗材料豌豆的介紹和相關概念的教學，一對相對性狀的雜交實驗方法和過程，孟德爾對實驗現象的解釋。

三、學情分析

本節課的內容是按科學發展史的發展線索來編寫的，從遺傳現象到遺傳本質的發展過程。學生雖然可能從多種媒體渠道了解到一些相關知識，比如克隆動物的介紹，轉基因動物等等。但在學習時還不了解什麼是基因，不知道有關減數分裂的知識，因此在認知上有一定的難度，但本節內容可以使學生學會從現象到本質的認識方法。

四、教學目標

分析孟德爾遺傳實驗的科學方法，闡明分離定律是課程標準對本節內容提出的基本要求。本節教材的編寫特點也適於進行科學方法的教育，並且高中生具備一定的生物學基礎和較強的理性思維能力。基於以上考慮，制定了本節課的教學目標如下

知識與技能：

1、掌握孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗方法和對實驗現象的假設

2、了解孟德爾實驗成功的原因

3、利用孟德爾的假設嘗試解釋一些遺傳現象

過程與方法：

1、嘗試進行雜交實驗的設計

2、嘗試對實驗現象進行解釋

情感態度與價值觀：

1、培養學生語言表達能力

2、通過對孟德爾雜交實驗的模擬參與，使學生深刻體會到孟德爾在當時的情況下，敢於質疑、敢於創新、敢於實踐、以及堅持不懈的科學態度和科學精神。

五、重點難點

本節的教學重點是一對相對性狀的雜交實驗和對實驗現象的解釋，以及以孟德爾的雜交實驗為素材進行科學方法的教育。本節的教學難點確定為嘗試進行雜交實驗的設計，和嘗試對實驗現象的解釋。

六、教學策略和手段

通過多媒體展示豌豆圖片和學生解讀豌豆花結構，使學生理解使用豌豆做實驗材料的優點，通過問題的層層深入和對問題的討論和分析，引導學生構建雜交實驗的方法和過程，推導出對實驗現象的假設。

七、教學過程

1．創設情境，引入課題，激發興趣

教師導入：誰能說說我們身邊的遺傳現象？

（提問單眼皮學生）你是單眼皮，爸爸媽媽是單眼皮還是雙眼皮？

學生回答（略）

設計意圖：通過對相關現象的討論和分析，從感性方面激發學生的興趣和探究遺傳定律的願望，引出課題。

2．孟德爾實驗的教學

2．1．介紹孟德爾

教師導入：說到遺傳定律的發現，我們不能不提一個人。

教師活動：出示孟德爾資料。提問學生對孟德爾的認識

學生回答（略）

教師總結：孟德爾是遺傳學的奠基人，在140多年前孟德爾通過豌豆雜交實驗揭示了生物的

遺傳定律，孟德爾為什麼能揭示這一科學奧秘？

教師活動：多媒體展示「八年耕耘源於對科學的痴迷，一畦畦豌豆蘊藏著遺傳的秘密，實驗設計開闢了研究的新路，數學統計揭示出遺傳的規律。」

師生共同討論孟德爾雜交實驗成功的原因。

設計意圖：通過對孟德爾生平以及孟德爾實驗過程和當時科學背景的了解，初步了解孟德爾在遺傳實驗研究中方法的創新、思維方式的創新、敢於衝破原有觀念的精神。使學生了解進行科學研究必須具備一定的自然科學知識，以及堅持不懈的科學態度。

2．2．孟德爾雜交實驗

2．2．1．實驗目的的教學

師生共同討論：在當時遺傳學發展階段，孟德爾的實驗目的是什麼？

教師總結：孟德爾實驗要探討的問題是：

①性狀是由什麼控制的？

②它們在細胞中是以什麼形式存在？

③它們是如何傳遞給子代的，是不是有規律可循？

2．2．2．實驗材料（豌豆）的教學

教師活動：為什麼豌豆做實驗材料實驗結果會可靠？

教師活動：多媒體展示豌豆植株和花等，使學生對豌豆先有一個初步的感性認識。指出豌豆具有易於區分的性狀，如豌豆莖的高度相差很大：高莖（1.5—2.0m），矮莖（0.3m左右），紫色花和白色花，教師同時介紹豌豆其他幾對相對性狀。

教師活動：組織學生討論為什麼以相對性狀做實驗的觀察對象？總結孟德爾實驗成功另一個原因，即先對每一對相對性狀的遺傳分別進行研究。

師生共同分析豌豆花的結構特點，指出豌豆進行自花傳粉（自交）且閉花授粉，自然情況下為純種，紫花後代為紫花，白花後代為白花。

設計意圖：通過豌豆相關圖片的展示和學生對豌豆花結構的分析，使學生對豌豆這一實驗材料有了進一步的認識，明確選用豌豆做實驗材料是孟德爾實驗成功的關鍵，並進一步提出疑問，如果讓紫花豌豆和白花豌豆雜交會如何？如何進行雜交實驗？引導學生繼續探究。

2．2．3．實驗過程的探究

教師引導：

①豌豆是兩性花，紫花豌豆和白花豌豆雜交時，若紫花做母本（♀），該如何處理，什麼時候處理？

②白花做父本（♂），把什麼東西傳給紫花？傳粉後紫花為什麼要套袋？

③猜測子一代（F1）豌豆花的顏色？

④為什麼子一代豌豆開紫花？

⑤F1中有沒有控制白這個性狀的物質？

⑥如何證實你的觀點？

通過對①②問題的思考，了解豌豆雜交實驗的方法，通過對③④⑤⑥問題的討論，得出F1中既有控制紫的物質又有控制白的物質，引出自交產生子二代的教學內容。

通過對系列問題的逐步思考和討論，充分調動學生的思維和積極性和學習的興趣，通過模擬參與孟德爾的雜交實驗，學習孟德爾的雜交方法，體會孟德爾的創新思維。

講述：結合上述內容，同時給出去雄、套袋、自交、雜交、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念和識別符號P、F1、F2、♀、♂、×、⊕。並在問題的分析過程中展示：

P：紫×白

↓

F1：紫

↓⊕

F2：紫705白224

比例3︰1

教師：這個實驗結果是必然還是偶然？是個別還是普遍現象？如何證明？

學生：再做實驗

教師評價：看來我們同學已經掌握了一定的科學方法：發現問題，設計實驗解決問題。

教師展示：其它相對性狀的實驗結果

教師總結：具有相對性狀的親本雜交，F1表現顯性性狀，F2出現性狀分離，顯性︰隱性為3︰1。這個現象背後是不是隱藏什麼規律？

2．2．3．對實驗現象的解釋

教師活動：孟德爾假設性狀是某種物質控制的，將它稱為遺傳因子（基因）。由前面的推導結果：F1中既有控制紫的物質又有控制白的物質得出F1基因型，再由F1基因型推導親代基因型和F2代基因型。同時基因型、表現型、純合子、雜合子概念的教學。

教師總結：基因在體細胞中是成對的，其中一個來自母本，一個來自父本；在形成配子時成對的配子分離，所以每個配子中只含有成對基因的一個；受精時，雌雄配子隨機結合。

設計意圖：通過學生的討論，得出孟德爾的假設，並用假設解釋實驗現象，能夠使學生體會到成功的喜悅。

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