遗传定律教学设计与反思.doc

教学设计基本信息名称孟德尔豌豆杂交实验（一）教学设计执教者葛红莲课时2所属教材目录人教版高中生物必修二第一章第一节教材分析本节内容，由“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“性状分离比的模拟实验”，“对分离现象的解释的验证”和总结“分离定律”五部分内容构成。本节的教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育。教材中以问题为线索，引导学生思考、分析孟德尔遗传实验的科学方法，达到阐明分离定律，最终能够运用分离定律解释一些遗传现象的教学目标。教材用科学方法教育统领了教学全过程，学生在分析实验的过程中，体验“假说演绎法”这一科学研究的过程，体验孟德尔敢于质疑、敢于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神。本节可分为2课时进行教学。考虑到让学生更好理解、接受孟德尔“对分离现象的解释”及“分离定律”的内容，在学习本章之前先学习了第2章第1节 减数分裂和受精作用学情分析学生在初中已经学习了“基因控制生物性状”和“基因的显性和隐性”等知识，初步了解了基因与生物个体性状的关系、控制相对性状的成对基因之间的关系以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现等问题，对本节课的学习有一定的帮助。但高中这部分的教学对学生的生物素养要求较高，学生在学习“对分离现象的解释”中对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟有一定的难度，教师应该引导学生从分析杂交实验的过程中尝试自己提出几点假说，并通过亲自动手做“性状分离比模拟实验”来体验孟德尔假说。在演绎推理假说的正确性过程中，教师也不能主观臆断的直接告诉学生孟德尔的测交实验，而没有进行必要的分析为什么要这样做。课堂中教师可以给学生提供一些实验的方案，让学生分析讨论确定检验假说的合适的实验方案，这样学生才能真正理解测交的目的，最终能够灵活运用。教学目标知识与能力目标（1）理解孟德尔一对相对性状的杂交实验及其解释和验证。（理解）（2）区别性状分离、显性性状、隐性性状、杂合子和纯合子等基本概念。（理解）（3）阐明分离定律并能运用分离定律解释和预测一些遗传现象，并尝试杂交实验的设计。（理解）过程与方法目标（1）通过学习孟德尔一对相对性状的杂交实验过程，体验科学研究的一般过程。（2）通过课前的调查实验和课堂模拟实验培养学生的动手能力和观察、分析、整理归纳能力，学会科学的思维方法。情感态度与价值观目标（1）通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。（2）体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维，逐渐养成敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨求实的科学态度和科学精神。教学重难点重点（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。难点（1）对分离现象的解释。（2）假说演绎法。教学策略与 设计说明为提高学生的生物科学素养，在整个教学过程中始终遵循以学生为主体，教师为主导的教学原则。课前通过完成小组任务激发学生的学习兴趣，培养了动手能力；课堂中首先以孟德尔的生平事迹引导学生参与到孟德尔的遗传实验中去，结合教材提出环环相扣的问题，采用“问题渐进探究”的教学模式引导学生对实验现象展开思考和讨论，尝试自己设计实验、自己提出假说，并演绎推理实验验证假说的正确性，在体验科学研究方法的同时也成功分析了孟德尔的科学研究方法（假说演绎法）。如何充分理解和领悟对分离现象的解释中孟德尔所提出的四点假说，教学中采取了将模拟实验和杂交实验有机结合的方式，从而突破教学的难点。通过学生对杂交实验的分析和讨论以及实验小组的课外实验汇报，使学生确立了严谨的科学态度和勇于创新的科学精神。教学的过程中适时地进行技能训练和课堂练习，加强了学生对概念的理解，同时结合生活和生产中的生物遗传实例，训练学生运用分离定律解决问题的能力。最终实现教学目标。教学过程教学环节（注明每个环节预设的时间）教师活动学生活动设计意图第1课时章引言第一节孟德尔的豌豆杂交试验（一）的引言孟德尔的初步介绍豌豆做遗传实验容易成功的原因一、一对相对性状的实验二、对分离现象的解释第2课时实验三、对分离现象的解释的验证四、分离定律技能训练“龙生龙，凤生凤，老鼠生仔会打洞”这体现了一种什么现象？大家请看章引言，有何感想？引入以“问题探讨”引入。提示1.粉色。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的中介性状，即红色和白色的混合色粉色。2.此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的生物遗传现象，学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传观点是否正确。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控制生物性状的现象（如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教师对此可以不做过多的解释。只要引导学生能认真思索，积极探讨，投入学习状态即可。设疑：在140多年前孟德尔通过杂交实验揭示了生物遗传的基本规律。孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘？组织学生交流对孟德尔的初步了解。讲述：结合学生的汇报，主要对孟德尔做以下简介。孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识。在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验。当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点，提出了颗粒遗传的思想等。设疑：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？讲述：结合挂图、课件和学生的回答，讲述豌豆的结构特点：豌豆自花传粉（且闭花受粉），结果是：自花传粉（自交），产生纯种；豌豆花大，易于进行人工杂交；即去雄套袋（防止其他花粉的干扰）授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种；具有稳定遗传的、易于区分的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行数据统计。 讲述：结合上述内容，引导学生给出性状、相对性状、自交、杂交、正交和反交等概念。孟德尔一对相对性状的杂交实验时怎样设计的？讲述利用挂图让学生比思考边讲解。纯种高茎豌豆 纯种矮茎豌豆（或 ） （ 或 ）F1: 高茎豌豆 自交F2: 高茎豌豆 ：矮茎豌豆787 ：277 3 ： 1给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。F2中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？讲解:孟德尔8年一共做了很多种性状，其中非常有成就的是7对相对性状，（课件展示他做的豌豆杂交实验的结果）发现显性和隐性不是偶然的，它带有相当的必然性，另外它还带有普遍性，而且F2代还带有特定的比例，大致都在3：1左右。为什么会出现这种现象呢？结合一对相对性状的遗传图解，引导学生分析：孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的？为什么子二代会出现性状分离，且分离比为31？教师结合图15讲解孟德尔的解释P: D dd 1.遗传因子是 独立存在的. 互不融合F1配子 D d 2.遗传因子在体细胞中是成对存在的 F1 Dd 3.F1在形成配子的时F1： Dd Dd 候成对的遗传因 F2配子：D d D dF2： DD Dd Dd dd子要发生分离,.分别进入不同的配子 中,随配子遗传给后代。4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。 DD : Dd : dd 1: 2: 1 引出纯合子和杂合子的概念假如雌雄配子的结合不是随机组合的能出现F231的结果吗？提示因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现31的性状分离比。针对上节课提出的问题组织学生交流自己的见解。设疑：孟德尔在不知道遗传因子是什么的情况下，用抽象的遗传因子来分析杂交实验结果。提出了遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个出现的假说，是超越自己时代的一种非凡的设想。生物体在进行有性生殖时，遗传因子分离，配子随机组合真能出现31的性状分离现象吗？让我们通过模拟实验来体验孟德尔的假说。指导学生阅读实验的目的要求，明确相关的问题。 在学生阅读的基础上，帮助学生明确实验要求。1.两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？1.两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。2.为什么每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个？2.每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个，确保雌、雄配子数目相等。3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是：模拟雌、雄配子的随机结合。4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次的含义是什么？4.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次，是为了确保观察样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。准备实验材料用具。巡回检查、指导学生做实验。组织学生汇报，统计全班的实验结果，引导学生将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，比较的结果说明了什么？思考：为什么全班的实验结果与预期的结果更接近？如果孟德尔在研究遗传实验时，只统计10株豌豆杂交结果，他还能正确解释性状分离现象吗？与每个小组的实验结果相比，全班实验的总结果更接近预期的结果，即彩球组合类型数量比DDDddd=121，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为31。因为实验个体数量越大，越接近统计规律。如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。设疑：孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验。但是作为一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另一些实验结果。孟德尔是如何实现这一目的的呢？讲述：孟德尔的测交实验，给出测交概念，指导学生通过绘制遗传图解，预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。通过课件或板图，展示规范的测交遗传图解，对学生出现的错误给予及时的纠正。杂交子一代 隐性纯合子 高茎 矮茎测交 Dd dd配子 D d d测交后代 Dd dd 高茎 矮茎 1 ： 1遗传图解2 一对相对性状测交实验图解展示孟德尔的测交实验结果，即用子一代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）测交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，两种性状之比接近11。设疑：引导学生分析：实验结果与预测结果是否相同，这一结果说明了什么？孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什么？介绍假说演绎法。依据一对相对性状的遗传实验，引导学生归纳分离定律。在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。提示将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。生答：遗传现象学生阅读“问题探讨”，思考讨论回答。根据自己已有的知识，交流对孟德尔的初步认识。学生带着问题阅读、思考讨论、回答。结合图解，分析总结，得出答案。学生看表11，得出结论学生阅读思考讨论回答：略 不能依据自己已有的知识，讲述自己的看法。学生阅读性状分离比的模拟实验，思考左边问题。4人一组，进行实验记录，统计结果。各小组汇报实验结果。绘制遗传图解，进一步掌握绘制遗传图解的方法，理解测交实验的过程，预测实验结果。学生归纳阅读思考讨论回答。联系日常生活激发生兴趣。激发学生的探究欲望和学习兴趣。初步了解孟德尔在遗传实验研究中方法的创新、思维方式的创新、敢于冲破原有观念的精神。培养学生阅读收集信息的能力师生共同解决问题，为学生阐明“一对相对性状的遗传实验”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。使学生理解孟德尔的科学研究方法和解释激发探究心理，明确模拟实验的目的。理解遗传因子分离与配子随机组合的意义。理解模拟实验是进行科学研究的一种方法。培养学生的实验记录能力、合作能力。体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。使学生在习作中巩固绘制遗传图解的基本方法体验孟德尔实验方法的创新之处培养学生的归纳能力拓展思维课堂小结2分钟简单回顾孟德尔揭示分离定律的过程（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），提出“假说演绎法”。布置作业1分钟一、判断题1、兔的白毛和黑毛，绵羊的长毛和细毛都是相对性状。 （ ）2、隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。 （ ）3、纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中不会出现纯合子。 （ ）二、选择题1鼠的毛皮黑色（M）对褐色（m）为显性，两只杂合黑鼠生出纯种小黑鼠的可能性是（ ）A1/2 B1/3 C1/4 D100%2一对杂合黑豚鼠产仔4只，4只鼠仔的性状可能是（ ）A三黑一白 B全部黑色 C二黑二白 D以上三种都有可能3家兔的黑毛对褐毛是显性，要判断一只黑色兔是否是纯合子，选用与它交配的兔最好是（ ）A纯种黑毛兔 B褐毛兔 C杂种黑毛兔 DA、B、C都不对4小麦的抗病（T）对不抗病(t)是显性，两株抗病小麦杂交，后代中有一株不抗病，其余未知，这个杂交组合可能的遗传因子组合是ATT Tt BTT TT CTt Tt DTt tt板书设计第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）第一课时：一、一对相对性状的杂交实验1、实验过程2、实验结果：子一代（F1）表现为高茎（显性性状）。子二代（F2）出现性状分离，高茎:矮茎=3:1二、对分离现象的解释（孟德尔四点假说要点电脑附板）第二课时：一、性状分离比的模拟实验二、对分离现象解释的验证三、分离定律教学反思1、本节课的内容是遗传学的第一章第一节，由于学生第一次接触这些内容，并且新的名词解释也较多，所以对知识的掌握程度较浅，理解程度不够。针对出现的问题，在下节新课之前一定要做进一步的巩固与练习。不过，即使初次接触遗传学，大多数同学表现出了极大的兴趣，所以能积极地投入到课堂中，使得课堂气氛很活跃。2、本节安排了两个课时，但第二个课时要做性状分离比模拟实验，还要引导学生演绎推理设计测交实验，学生还要做课堂练习巩固知识，实验小组介绍实验，整节课的学生活动很多，所以时间有些紧张。可以设计成三课时，把课堂练习巩固和课本上的“技能训练”以及自交、杂交和测交等概念的区别及运用放在第三课时。这样会提高学生对基本概念的理解和运用分离定律的能力。3、在对分离现象解释的验证的问题上并非主观臆断地直接告诉学生孟德尔做了测交实验，而是在教师的引导下学生主动分析思考，演绎推理出测交实验方案。学生在感到成功喜悦的同时也真正理解了测交的意义，这样才能灵活地解决生产中的一些实际问题。同时培养学生严密的逻辑推理能力和思维的想像能力，提高学生的生物科学素养。在这一部分的学习的过程中学生再次体验到孟德尔实验方法的创新之处，同时领悟了“假说演绎法”这一科学的研究方法。最后进行相关的训练，巩固基本知识并培养知识运用能力。4、本节课涉及到的基本概念比较对，可否通过构建概念图的方法梳理相关的知识网络，加深学生对概念以及概念之间内在联系的理解。