1、第1章 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、教材分析孟德尔豌豆杂交实验（二）是高中生物新人教版必修2遗传与进化第1章第2节的内容。本节的主要内容是遗传的自由组合定律，教材通过再现孟德尔的两对相对性状杂交实验完整过程，用假说演绎的方法解释两对相对性状的杂交实验现象，对这个现象的解释及对这个实验的验证。教学重点：对自由组合现象的解释；阐明自由组合定律；分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。教学难点：对自由组合现象的解释。它是下一章减数分裂与受精作用的基础，也是后面学习生物变异和进化的基础，因此它不仅是本章的重点，更是这本书的重点内容。本节内容分为两课时。由于学生在第1节孟德尔豌豆杂交实验（一）中已经
2、了解了一对相对性状的杂交实验过程、现象以及解释和验证，所以在这一节内容中可以更多的让学生自己参与这个探究过程。体验假说演绎法这一科学研究的一般过程，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。二、设计思想 孟德尔豌豆杂交实验的内容在传统的教学中基本上是以讲授为主线进行，很少有学生的参与，限制了学生思维的积极性，使知识传授和能力培养相互脱节。在新课程背景下要求提高学生生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习和注重与现实生活相联系，所以我根据新课程理念的指导，参照课程标准对本节课的要求，本设计采用“假说演绎法”开展本节内容的教学，在对两对相对性状的杂交实验探索过程中
3、设置一系列环环相扣的问题，让学生主动参与问题的分析。同时，利用简易模具让学生自己参与到两对相对性状杂交实验分析中，深入理解棋盘法。在分析和解决问题的过程中不仅让学生自主建构知识框架，同时体验到了孟德尔科学的研究方法。 本节内容较多，难度较大，用两个课时完成。三、重点难点教学重点：自由组合现象、实质及其应用；孟德尔遗传实验获得成功的原因。教学难点：对自由组合现象的解释。四、教学目标知识目标（1）阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律；（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因；（3）说出基因型、表现型和等位基因的含义。能力目标（1）通过自主、互动、讨论等过程式教学，培养学生自主学习、勇于思
4、考、善于表达等能力；（2）在对两对相对性状遗传结果进行分析时，通过演绎推理的方法，调动学生的想象力，培养学生的逻辑思维能力。情感目标（1）通过孟德尔豌豆杂交实验所揭示的自由组合定律的学习，对学生进行辩证唯物主义实践观的教育；（2）通过对孟德尔获得成功的原因的总结，培养学生严谨求实的科学态度，培养学生的探究意识和创新精神。五、教学过程第1课时教学环节教师引导学生活动设计意图联系实际导入新课【问题探讨】提示可以通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的？在育种实践
5、中人类如何获得所需的性状组合？阅读思考讨论回答引起思考注意，引入新课。实验分析寻找规律一、两对相对性状的杂交实验【阅读思考】1.一对相对性状的遗传能否影响其他相对性状？2.孟德尔两对相对性状的杂交实验是怎样设计的？【现象分析】（一）实验现象1. 杂交P：黄色、圆粒 X 绿色、皱粒 （种子） （种子） （植株） （植株） F1： （受精卵） 黄色、圆粒 （种子、100%） 2. F1自交： 黄色、圆粒（种子时的F1） （即：黄、圆 X 黄、圆） 同植株卵子 精子 F2： 种子 黄色圆粒 、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒 315 108 102 32 （ 9 ： 3 ： 3 ： 1 ）【数学分析】（
6、二）数据分析 1.统计分析每对性状的F2：粒色：黄/绿 = 315+101 / 108+32 3：1 粒形：圆/皱 =315+108 / 101+32 3：1 2、结论：每对相对性状的遗传仍遵循分离定律； 两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。阅读P9P10第三段，思考提出的问题。通过提问引起学生注意并自行理解实验过程，再由老师讲解加深实验理解。研究分析总结规律分析规律得出结论【解释本质】二、对自由组合现象的解释思考：F2代中基因型的种类和表现型种类如何归类？ 1. P： 纯黄、圆 X 绿、皱 （YYRR） （yyrr） 配子： YR yr F1： YyRr （黄色圆粒） 2.F1自交 植株
7、F1配子： YR yR Yr yr （每对遗传因 1/4 1/4 1/4 1/4 子彼此分离， YR 不同对的遗传 yR 因子可以自由组合） Yr YrF2：YR（1/4）yR（1/4）Yr（1/4）yr（1/4）YR （1/4YYRRYyRRYYRrYyRryR 1/4YyRRyyRRYyRryyRrYr 1/4YYRrYyRrYYrrYyrryr 1/4YyRryyRrYyrryyrr【总结规律】师生对F2代进行归纳，得出“三角规律”。四种表现型出现在各三角形中，如右图: 黄色圆粒(Y1)出现于最大的三角形的三角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)；黄色皱粒(Yrr)出现于次
8、大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr)；绿色圆粒(yyR_)出现于第三大三角形的三个角上(yyRR、yyRr)；绿色皱粒(yyrr)出现于小三角形内(yyrr)。基因型:九种基因型中的纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)与两对基因的杂合体(YyRr)各位于一对角线上，如下图: 一对基因的杂合体以纯合体对角线为轴而对称，如下图:九种基因型可作如下规律性的排列(用F2中两对基因组合方式及比率相乘的方法得出如下结果)，每种基因型前的系数即为其比例数，见下表：【得出结论】从数学角度看，（31）2的展开式为9331，即9331的比例可以表示为两个31的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果
9、对每一对性状进行单独的分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒皱粒=（315+108）（101+32）=31；黄色绿色=（315+101）（108+32）=31。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9331来自于（31）2。思考为什么会出现1/16、2/16、4/16（分离定律）思考 “旁栏思考题”并回答。学会棋盘法和分离法学会归纳总结，找出规律，便于记忆。第2课时实验检测验证规律【问题思考】有什么方法对自由组合现象的解释进行验证呢？三、对自由组合现象解释的验证测交1 .P： （F1种子）黄圆 X
10、绿皱 （YyRr） （yyrr） 植株 配子： YR yR Yr yr yr （1/4） （1/4） （1/4） （1/4） 100% YyRr yyRr Yyrr yyrr 1/4 1/4 1/4 1/4 黄圆、 绿圆、 黄皱 绿皱 1 1 1 1测交后代实际：31 27 26 26（F1作母本） 24 22 25 26（F1作父本）结论：测交有4种（1：1：1：1）的后代，说明F1产生4种（1：1：1：1）的配子，细胞二对遗传因子进行自由组合。学生根据之前所学测交验证方法自己画测交的遗传图解，预测测交实验结果。让学生自己动手，不仅可以运用之前所讲的孟德尔对自由组合的解释，还可以让学生掌握遗
11、传图谱的画法。讨论分析建构概念四、自由组合定律 【讨论思考】你能否根据两对相对性状的杂交实验，总结出自由组合定律呢？自由组合定律的定义板书控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。总结孟德尔第二定律共同总结，印象深刻。阅读思考总结原因【阅读思考】 孟德尔的实验研究为什么能获得成功？你认为有哪些因素？五、孟德尔实验方法的启示成功的原因：1.豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有稳定的易于区分的相对性状；（2）豌豆严格自花授粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；（3）花比较大，易于做人工杂交实验。孟
12、德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。2.如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有2n个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。3.很难。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上
13、呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。4.作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说演绎法”的解释。5.（1）扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的
14、科学家。（2）严谨的科学态度。从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。（3）勤于实践。进行了8年的研究，统计分析。（4）敢于向传统挑战。提出了“颗粒性遗传”的思想。总结：1.选材准确自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆；人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰，结果可靠豌豆有多对易于区分的相对性状（高-矮；圆粒-皱粒；）2.研究方法恰当先对一对相对性状进行遗传研究，后多对相对-，设计测交实验进行验证；3.利用统计学进行分析；讨论孟德尔在研究过程中所运用的科学方法和成功的原因。让学生理解科学真理的发现不仅要科学的研究方法还要持之以恒的钻研精神。自主学习归纳总结六、孟德尔遗传规律的再发现1.基因控制生物体性状的基本单位。2.表现型生物个体表现出来的性状。如高度（高茎、矮茎）3.基因型与表现型有关的基因的基因组成。 如DD、Dd高茎 dd矮茎 4.等位基因控制相对性状的基因（Dd）提示性状表现遗传因子组成环境条件学生思考：基因型能完全决定表现行吗？举例说明。学生踏实掌握概念，理解概念间的关系巩固训练组织学生完成课堂练习学生完成习题培养学生应用知识解决实际问题的能力。
