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

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。