高一生物人教版必修二第一章第1节孟德尔豌豆杂交实验（一）教案,（2）

《孟德尔的豌豆杂交实验一》的教学设计 一、 教学目标 1、知识目标 理解孟德尔一对相对性状的杂交实验及其解释和验证。

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。

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。

2、能力目标 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。

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。

3、情感态度和价值观目标 通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。

体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维，逐养成敢于质疑、勇于 创新、勇于实践，以及严谨求实的科学态度和科学精神。

二、教学重点、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。

三、教具准备 多媒体教学课件 塑料筒 12 个 两色小球各 120 个。

四、教学设计思路 孟德尔的豌豆杂交实验（一）这节课中的经典实验及验证过程无法在课堂上重现。在教学中我采用“假说—演绎法”开展孟德尔遗传定律的教学在对生物性状遗传的探索过程中设置一系列环环相扣的问题，让学生主动参与问题的分析，在分析和解决问题的过程中建构知识结构，同时也体验了孟德尔的科学研究方法，使学生成为学习的主体，从知识的被动接受者变成研究者、探索者；
在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力，并同时对学生进行了科学方法教育。教学思路如下：
（1）由问题诱导学生探究心理 （2）模拟实验，突破思维难点 （3）分析测交实验，感悟假说—演绎法 （4）归纳、总结分离规律 （5）由问题诱导学生探究心理 （6）习题演练，务实基础 五、课时安排 2 课时 六、教学方法 教师讲述、谈话与学生活动相结合，将科学方法教育贯穿全过程。

七、教学实施的程序 环节及内容 教师活动 学生活动 教学意图 （第一课时）引入 新课 第 1 节 孟德的豌豆杂交实验（一）
一、孟德尔的生平 二、孟德尔的豆杂交实验 1、选材原因 2、异花传粉 去雄→套袋→传粉→套袋 3、相对性状 三、一对相对状的杂交实验 显性性状 隐性性状 性状分离 四、对分离现的解释 1、孟德尔假设要点 2、对分离现象解释 3、性状分离比 五、对分离现解释的验证 六、分离定律 小结 练习 出示课件，利用课本上的事例导入新课。

组织学生讨论：哪些遗传现象符合“融合遗传”的观？哪些遗传现象与“融合遗传”相矛盾 讲述：列举典型的实例，如不同颜色的牡 丹花、桃花，黑毛羊与白毛羊等，说明生物的 遗传不遵循“融合遗传”的客观事实。

第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验一（板书）
讲述：人们对遗传问题的研究，最初是从 对生物性状的研究开始的。其中，基因的分离 定律、基因的自由组合定律是由孟德尔通过杂 交试验发现的。

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。

一、孟德尔的生平 请小组同学对课前收集的有关孟德尔的生平事迹做简要的介绍。

孟德尔，奥地利遗传学家,遗传学的奠基人。从小喜爱自然科学，因家贫而到修道院做修道士。1851~1853 年去维也纳大学学习物理学、化学、数学、动物学和植物学，在此期间受到著名物理学家 J.C.多普勒的数学和统计学的熏陶、植物学家 F.J.A.N.翁格尔的物种可变和植物通过杂交可能产生新种观点的影响，这一切对他以后创造性的科学研究起了很大作用。

从 1856~1863 年，他进行了 8 年的豌豆 杂交实验,并于 1865 年在布吕恩自然科学研究协会上报告了他的研究结果。1866 年又在该会会刊上发表了题为《植物杂交试验》的论文。他在这篇论文中提出了遗传因子、现称基因，及显性性状、隐性性状等重要概念，并阐明其遗传规律,后人称之为孟德尔定律(包括“分离定律”及“自由组合定律”) 孟德尔在实验中对于解决什么问题(亦即遗传规律)、选择什么材料和怎样分析结果,都有十分清晰的构思。他冲出了已往生物学界一直因循的活力论和目的论窠臼、敢于借鉴物理学中的粒子运动，即粒子的随机结合和分离作为实验设计分析的基点。在实验方法上一反 前人笼统描述亲子间总合性状相似和不同的 做法，把诸如茎杆高度、子叶颜色等作为各自 独立的性状，并设想个体的总合性状乃是由多 种独立性状随机组合和分离的产物。他的另一 超人之处是在数据处理上没有忽视未表达所 研究的独立性状的个体的数目。他所建立的测 交法最能说明他对隐性个体遗传内涵的重视。

但是这些发现当时并未受到学术界的重视。直 到 1900 年，孟德尔定律才由 3 位植物学家通 过各自的工作分别予以证实，成为近代遗传学 的基础。从此孟德尔也被公认为科学遗传学的 奠基人。

二、孟德尔的豌豆杂交试验（板书）
请学生自学教材，孟德尔的豌豆杂交试 验。

1、选材原因 提问：孟德尔的杂交试验主要是用什么材料 取得成功？ 出示豌豆花示意图。请资料查阅小组学生 描述豌豆花的特点，解释豌豆在自然界中是纯 种的原因。

豌豆花的结构很适合自花传粉，这是因为 花在未受粉之前，雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣 包裹着，是严格的自花传粉植物。在开花前就 完成了受粉，是闭花受粉。这样避免了外来花 粉粒的干扰，在自然状态下保持纯种。此外，豌豆的相对性状多，便于观察。

自然状态下的豌豆是严格的自花传粉，要进行杂交试验，需人工进行异花传粉。

2、异花传粉（板书）
什么是异花传粉？ 如何进行异花传粉？ 简要介绍传粉过程。

去雄（先除去未成熟花的全部雄蕊）→套 袋（给去雄的花朵套上纸袋，等待另一株成熟的花粉）→授粉（采集另一植株的花粉，授到去雄花的柱头上）。

供应花粉的植株叫做什么？ 接受花粉的植株叫做什么？ 3、相对性状 出示豌豆的七对相对性状挂图。

简要介绍豌豆的七对相对性状。

问：什么是相对性状？ 举例让学生判断。

问：人的直发和狗的卷毛是不是相对性状？为什么？ 问：人的双眼皮和有耳垂是不是相对性状？为什么？ 问：人的双眼皮和双眼皮是不是相对性孟德尔发现豌豆的这些性状都能够稳定地遗传给后代，且这些性状易于区分，试验结果很容易观察和分析，这是孟德尔试验成功的一个原因。

我们知道了不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状？如何进行杂交试验，才能便于研究和分析呢？孟德尔为了便于分析试验结果，他首先只是对每一对性状分别进行研究。

三、一对相对性状的杂交实验（板书）
出示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验挂图边讲解边板书。注意指明符号含义，顺理引出“显性性状”、“隐性性状”、“性状分离”概念。

孟德尔用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲本（用 P 表示）进行杂交。无论用高 茎豌豆作母本正交，还是作父本反交。杂交后 的第一代，简称子一代（用 F1 表示）总是高 茎的。

正交与反交是一组相对概念。若甲为母 本，乙为父本间的交配方式称为正交。以甲为 父本，乙为母本的交配方式就称为反交。

问：子一代为什么全是高茎？矮茎性状哪 去了？ 带着这个疑问，我们看看孟德尔是怎样做 的。他让子一代高茎豌豆自交，得到的子二代 植株中除了有高茎的，还有矮茎的。

自交（用⊕表示）（是指基因型相同的生物 个体之间相互交配的方式，对植物来说是指同花授粉和同株异花授粉。

从子二代出现的两种性状，能提示我们什 么？ 孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状， 叫做显性性状，如高茎；
把未显现出来的性状， 叫隐性性状，如矮茎。子二代中同时显现显性 性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状 分离。

孟德尔对试验结果并没有停留在表面现 象的观察上，而是采用了前人从未用的统计学 的方法进行分析研究。他发现，在所得到的 1064 个子二代豌豆植株中，有 787 株是高茎， 277 株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近 3：1。

请同学们注意这个比例。

难道仅高茎和矮茎这对性状存在子二代呈现 3：1？孟德尔又做了豌豆的其它相对性状杂交试验，用同样的方法进行统计学分析，结果如书中“孟德尔做的豌豆杂交试验的结果”表所示。

问：该杂交试验结果说明什么？ 为什么子一代只出现显性性状？子二代出 现性状分离且分离比都接近 3：1？这就是科学研究的第一个环节——发现问题。如何将这些在试验中得出的结果用一套理论来解释呢？孟德尔的研究进入了第二个环节——分析问题，提出假设 。

四、对分离现象的解释（板书）
1、孟德尔假设的要点（板书）
问：孟德尔假设的要点是什么？ 课件出示假设。

在孟德尔当时的年代，生物学还没有建立 基因概念，孟德尔认为：
a、生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）决定的。在生物的细胞中,决定性状的遗传因子是成对的。

b、决定显性性状的因子是显性遗传因子 （用大写字母表示D）,如高茎;决定隐性性状的因子是隐性遗传因子(用小写字母表示d),如矮茎。

显性纯合子 DD 隐性纯合子 dd 显性杂合子 Dd c、生物体在形成生殖细胞——配子时,成对遗传因子彼此分离,分别进入不同配子。

每个配子中只含有成对遗传因子中的一个。

d、受精时,雌雄配子结合,且机会均等。于是遗传因子又恢复成对。成对遗传因子存在时,显性遗传因子对隐性遗传因子起显性作用。

2、对分离现象的解释(板书) 根据孟德尔的假设，请你解释为什么子一代只出现显性性状？ 通过引导学生，边板书边利用假设要点说明，特别要描述清楚成对遗传因子的分离。

亲本：纯高茎和纯矮茎的遗传因子组成是怎样的？ DD 或 dd 产生的配子的遗传因子是什么？ 通过哪种分裂方式产生的？ 受精时，雌雄配子结合，形成的子一代遗传因子的组成是怎样的？ 子一代遗传因子恢复成对。由于遗传因子D对d的显性作用,所以, F1(Dd)只表现出什么性状?而矮茎性状表现不出来。

如何解释子二代会出现性状分离?且分离比为 3:1? 问:F1( Dd)自交时,可产生哪几种配子? 由于在受精时,雌雄配子随机结合,F2便可产生几种遗传因子组合?且它们的数量比为多少? 由于D对d的显性作用,F2的性状表现有几种类型?高茎和矮茎的数量比为多少? 一个正确的理论,不仅要能说明已经得到的试验结果,还应该能够预测另一些试验结果。孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确,采用了“测交”这一创新方法,解决这一难题. 五、对分离现象解释的验证(板书) 在当时人们对遗传规律的研究,只能通过后代的性状表现来推测。孟德尔假设提出 Dd的豌豆在形成配子时,D 要与 d 分开。如果用DD 的豌豆与杂种一代杂交,子代中会得到什么结果? 边讲解边板书 P: Dd ╳ DD 配子: D(1/2) d (1/2) D(1) F1: DD(1/2) Dd(1/2) 子代是什么性状?这样很难推测杂种一代在形成配子时 D 与 d 分开。因为显性纯合子形成 D 配子,与 d 配子结合时,就使 d 控制的性状表现不出来。如何使来自杂合子 d 控制的性状表现出来呢? 选用隐性类型个体,这正是孟德尔当时高明之处。

测交就是让 F1 与隐性纯合子杂交的交配 方式。这个方法可以用来测定 F1 的遗传因子 组合。

请一位学生上黑板写出测交的遗传图解。

Dd ╳ dd 配子: D(1/2) d (1/2) d(1) 后代: Dd(1/2) dd(1/2) 问：如何由测交来判断 F1的基因组成？ 孟德尔所做的测交试验结果，显示后代中两种性状分离比接近 1：1，符合预期的设想，从而证明了 F1 在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。

至此，孟德尔的假设得到了验证。于是，科学研究进入第四个环节——总结规律。

六、分离定律（板书）
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。

简单回顾孟德尔揭示分离定律的过程，引导学生总结：
“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” 即提出“假说—演绎法”。

孟德尔的分离定律不仅仅适用于豌豆，对大多数生物的遗传现象都具有普遍的指导意义。它是遗传学中最基本的规律，不但能正确解释生物界的某些遗传现象，而且能够预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率，在实践中的应用范围很广。今天我们就在育种、医学等方面等方面例题进行练习，着力点是打好基础。

练习题（略）
交流、探讨身边的 生物遗传现象是否 符合“融合遗传”的 观点。

根据自己已有的知 识，交流对孟德尔 的初步认识。

自学 豌豆 结合图解，分析总 结 观察、思考。

一朵花的花粉落到 另一朵花的柱头上 的过程。

父本（用♂表示）
母本（用♀表示）
同种生物的同一种 性状的不同表现类 型。

矮茎性状在子一代 并没有消失，只是 没有表现出来。

子二代出现性状分 离现象，且显性性 状与隐性性状的数 量比接近 3：1，具 有规律性。

思考、回答。

DD 和 dd。

D或d, 通过减数分裂。

Dd 高茎性状。

D和d两种数目相等的配子。

DD、Dd、dd= 1:2:1。

两种。高茎和矮茎=3：1。

思考、回答。

全部是高茎。

测交后代如果出现两种性状，即 F1 为杂合子；
若后代只有一种性状，即 F1为纯合子。

激发学生的探究欲望 和学习兴趣。

“孟德尔的生平事迹的介绍”具有很强的故 事性，学生容易接受， 学生会对孟德尔会产 生钦佩和感动。通过这一过程能较好的对学 生进行科学精神教育。

以教师的讲授为主，为 学生阐明“一对相对性 状的杂交实验”做铺 垫。培养学生的概括能 力和理解能力。

一对相对性状的杂交 实验的过程介绍并没 有采用简单讲授方式， 而是用设置问题串的 方式引导学生对每一 步的实验现象解释，以 及下一步该如何做才 能验证自己的观点。这 一部分的学习充分地发挥了学生的想象力，在教师的引导下设计出自己的研究方案，让 孟德尔的实验过程得 以再现。

巩固基本知识并培养知识运用能力。