2019-2020年高中生物 第一章第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)教案 新人教版必修2.doc

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资源描述
2019-2020年高中生物 第一章第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)教案 新人教版必修21设计思想:1.1普通高中生物课程标准(实验)明确提出“要重视生物科学史的学习”,因为“学习科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和方法,学习科学家献身科学的精神,对提高学生的探究能力和生物科学素养都具有重大的意义。”孟德尔的豌豆杂交实验经历了“提出问题构建假说验证假说得出结论”的科学研究一般过程,运用了“假说演绎”这一现代科学研究中常用的科学研究方法,是很好的生物科学史材料。1.2普通高中生物课程标准(实验)倡导学生主动参与、探究发现、合作交流的学习方式,从而培养学生的探究能力,提高学生的生物科学素养。2 教学内容分析2.1 教材内容及地位:“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”是人教版必修2第一章第一节,内容是基因分离定律的发现过程,是按孟德尔“观察实验、发现问题分析问题、提出假说设计实验、验证假说归纳综合、总结规律”的科学研究过程为线索编写的,能让学生亲自踏着孟德尔的足迹,亲自经历提出假说,设计实验验证假说的科学研究过程,培养学生探究能力和科学思维。2.2教学重、难点:2.2.1教学重点:让学生像孟德尔一样尝试提出假说,设计实验验证假说。2.2.2教学难点:尝试对分离现象进行解释,提出假说;设计测交实验验证假说。3教学目标:3.1知识目标:3.1.1阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。3.1.2分析孟德尔遗传实验的科学方法。3.2能力目标:3.2.1通过学习一对相对性状的杂交实验,引导学生不断提出问题,分析和解决问题;3.2.2尝试像科学家那样解释和推理,并对分离现象作出解释;3.2.3通过孟德尔的豌豆杂交实验,体会科学研究的一般过程,通过假说演绎法的科学方法的学习,进一步提高学生的探究能力;3.3情感态度与价值观目标:通过对一对相对性状的杂交实验过程,认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践,以及严谨、求实的科学态度和科学精神。4.学情分析:高一的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识,通过必修1分子与细胞的学习,具备一定的遗传学的分子基础,但是学生缺乏遗传细胞学基础,即学生还没学习减数分裂的知识,这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发,创造性的分析解决问题。5 教学过程:教 学环 节教师组织和引导学 生活 动设 计意 图交流调查结果,尝试解释某一性状的遗传引入:学生交流单双眼皮遗传的调查结果,并用表格进行归纳与统计:父母子女单眼皮双眼皮有的单眼皮,有的双眼皮单眼皮单眼皮全部为单眼皮双眼皮双眼皮有的单眼皮,有的双眼皮设疑:尝试解释单眼皮双眼皮单眼皮?引导:主要的问题是:1、单双眼皮是由什么控制的呢?(根据已有的生物学知识知道是遗传物质控制的)2、母亲细胞内控制眼皮的遗传物质怎样存在?(从数量上分析,1个,2个或是若干个)3、母亲的控制眼皮的遗传物质如何传给孩子呢?4、父亲有给孩子控制眼皮的遗传物质吗,如果有,父亲给的遗传物质遇到母亲给的遗传物质会发生什么呢?(保持完整,还是互相融合?)要解释这些问题,最终还是要通过科学的实验。从人类对遗传的探索从19世纪开始至今,已经能完美解释这些问题,其中孟德尔在解释这些问题上,作出了巨大的贡献。我们今天就来一起沿着孟德尔的足迹,看看他是如何开展研究,并取得了巨大的成就。课前调查:人类单双眼皮的遗传尝试解释遗传现象。隐性渗透“性状”和“相对性状”的概念;培养学生运用归纳与统计的科学方法。通过学生尝试解释遗传现象,还原孟德尔当时的研究场景。介绍孟德尔一对相对性状的实验过程孟德尔开展实验,选择了豌豆作为实验材料。豌豆有很多相对性状,如,茎的高度有高茎和矮茎,(呈现豌豆7对相对性状的图)。孟德尔将高茎和矮茎进行杂交,无论谁做母本,或父本,子一代都是高茎,并且高度和亲本的高茎一样高,一点也没变矮。他继续将F1进行自交,发现子二代出现了高茎和矮茎,矮茎和亲本一样的矮,一点也没变高。P 高茎 矮茎 F1 高茎F2 高茎 矮茎 将矮茎称为隐性性状,高茎称为显性性状,F1自交后代出现高茎和矮茎的现象称为性状分离。孟德尔的实验到此,并没有让感到意外,因为在他之前已经有一位科学家发现了性状分离的现象,但是孟德尔并没有就此止步,他做了一件与众不同的事情,那就是他收集了F2代植株共一千多株,其中高茎的787株,矮茎277株,其比例为2.84:1,孟德尔用他数学统计学知识,确定数量越大,其比例就越接近3:1。3:1是必然的还是偶然的呢?孟德尔继续其它6对相对性状的杂交实验。实验结果如下:(教材表1-1)结合板图,观察分析一对相对性状的实验过程。倾听感受孟德尔是一个勤奋、具有创新精神的人。简单介绍豌豆,豌豆的其它特征到第二课时再讨论,这样能保证学生探究思维的连贯性;并且这样处理,并不影响学生对杂交实验的理解。还原孟德尔的实验过程,让学生理解孟德尔的实验过程及实验结果;渗透科学品质、科学精神教育尝试解释3:1的性状分离比设疑:如何解释3:1的性状分离比呢?讲述:在当时,关于遗传物质在细胞的存在以及如何在亲子代间的传递,有很多科学家对遗传现象问题做出一些解释,其中以达尔文为代表的一些科学家提出 “多重微粒”观点:每个细胞对应某一种性状存在无数完全相同的遗传物质,每一遗传物质的许多复制物可能同时传递给生殖细胞。例如:母亲是单眼皮,父亲是双眼皮,母亲产生的卵细胞中含有很多个单眼皮遗传物质,父亲产生的精子中也含有很多个双眼皮遗传物质,那最终子代是单眼皮还是双眼皮由数量决定,谁提供的多就像谁,而数量是随机的。关于双亲的遗传物质在子代细胞中如何存在这一问题,当时有一种“融合遗传”观点:由父本和母本提供的遗传物质在子代细胞中完全融合。使子代表现出介于双亲之间的性状。例如:双亲中一方直发,一方是卷发,那么孩子头发就是中等程度的卷曲。设疑:用“多重微粒”观点和“融合遗传”观点能对孟德尔的实验现象作出合理解释吗?(“多重微粒”观点:不能解释,如果按多重微粒观点遗传,子代不可能出现一定的比例。“融合遗传”:按融合观点,子一代的高度应该是介于高茎和矮茎之间,且子二代的不可能得到矮茎和亲本一样的矮。)设疑:尝试解释3:1的性状分离比?1、性状由遗传因子控制,遗传因子是独立的。控制显性性状的为显性因子(D),控制隐性性状的为隐性因子(d)2、体细胞中应该有几个遗传因子?(1个,2个, 3个,4个)3、生殖细胞中几个?(1个) 4、雌雄配子随机结合。以上四点就是孟德尔的假说的主要内容。:孟德尔提出的假说在当时的背景下是一种超越时代的设想。倾听,理解孟德尔当时的研究背景,当时人们对遗传问题的主流观点;思考、讨论、交流;学生讨论、交流;告诉学生当时的主流观点,利于学生从孟德尔角度出发,分析问题。培养学生逻辑推理能力和批判性思维这是教学的重点,也是难点,通过精心设计问题,降低思维难度,突破难点;给学生充分的时间和发散性思维的空间,培养学生分析能力;渗透孟德尔大胆创新的精神设计测交实验,验证假说设疑:如何设计实验验证假说呢?实验目的:验证假说是否成立?实验原理:关键证明成对(Dd)的遗传因子分离,产生了两种配子(D和d);遗传因子看不见,摸不着,只能从子代性状及比例分析分析配子的类型及比例。实验材料: F1高茎(Dd)和矮茎 (dd)结果预测:(这是利用假说进行演绎的过程)实验结果:高茎 30株,矮茎34株,比例接近1:1 实验结论:假说是成立的。这种杂交方法后来称为测交,是孟德尔首创的,它非常完美的证明了假说是成立的,从此,测交成为非常经典的遗传学实验。思考与讨论,尝试写出演绎推理的遗传图解。对假说的验证是难点,设计成实验教学形式进行逐步引导、启发,帮助学生突破难点;渗透科学精神教育:创新精神总结总结:孟德尔在通过一对相对性状的杂交实验的分析后,大胆的提出假说,并设计了测交实验对假说进行验证,这种科学研究方法称为假说演绎法。通过一对相对性状的实验及其解释,后人把它归纳为孟德尔第一定律:课后思考:1.孟德尔为什么选择豌豆?2.孟德尔为什么能成功?3为什么是孟德尔打开了“遗传学的大门”?渗透科学方法教育;作为第二课时的主要讨论题。6 教学反思:6.1回眸历史,让学生像科学家一样探究 本节课的教学利用科学史开展探究性学习,注重创设探究情境,还原孟德尔当时的研究场景,让学生能沿着孟德尔的足迹,学生真正做到了像孟德尔一样创造性的分析问题,提出假说,并设计实验验证假说。通过学生的思维探究过程,从一定程度上提高了学生的探究能力和生物科学素养。6.2精心设问,让学生思维的羽翼飞翔 本节课教学通过教师的精心设问,有效激发了学生的思维。从课堂表现上看,学生的思维孟德尔一样具有创造性,表现相当精彩。不要认为学生的思维能力不能和科学家同日而语,当学生的思维能力被你想方设法激发出来的时候,你会发现他们的创造力是无穷的。6.3潜移默化,让学生感受科学家的魅力本节课在科学方法和科学精神的教学上,注重潜移默化,并达到润物细无声的效果。教师并不是费尽口舌向学生解释什么是“假说演绎”法,而是让学生像孟德尔一样运用“假说演绎”法开展探究。教师通过创设情境,让学生自己去体会感悟孟德尔在研究中体现出来的科学态度、科学精神和科学品质等,而不是归纳成教条灌输给学生。
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