2019-2020年高中生物 第一章第一節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)教案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第一章第一節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)教案 新人教版必修2 1設計思想： 1.1《普通高中生物課程標準（實驗）》明確提出“要重視生物科學史的學習”，因為“學習科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和方法，學習科學家獻身科學的精神，對提高學生的探究能力和生物科學素養(yǎng)都具有重大的意義。”孟德爾的豌豆雜交實驗經歷了“提出問題——構建假說——驗證假說——得出結論”的科學研究一般過程，運用了“假說——演繹”這一現代科學研究中常用的科學研究方法，是很好的生物科學史材料。 1.2普通高中生物課程標準（實驗）》倡導學生主動參與、探究發(fā)現、合作交流的學習方式，從而培養(yǎng)學生的探究能力，提高學生的生物科學素養(yǎng)。 2 教學內容分析 2.1 教材內容及地位：“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”是人教版必修2第一章第一節(jié)，內容是基因分離定律的發(fā)現過程，是按孟德爾“觀察實驗、發(fā)現問題——分析問題、提出假說——設計實驗、驗證假說——歸納綜合、總結規(guī)律”的科學研究過程為線索編寫的，能讓學生親自踏著孟德爾的足跡，親自經歷提出假說,設計實驗驗證假說的科學研究過程，培養(yǎng)學生探究能力和科學思維。 2.2教學重、難點： 2.2.1教學重點：讓學生像孟德爾一樣嘗試提出假說,設計實驗驗證假說。 2.2.2教學難點：嘗試對分離現象進行解釋，提出假說；設計測交實驗驗證假說。 3教學目標： 3.1知識目標： 3.1.1闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。 3.1.2分析孟德爾遺傳實驗的科學方法。 3.2能力目標： 3.2.1通過學習一對相對性狀的雜交實驗，引導學生不斷提出問題，分析和解決問題； 3.2.2嘗試像科學家那樣解釋和推理，并對分離現象作出解釋； 3.2.3通過孟德爾的豌豆雜交實驗，體會科學研究的一般過程，通過假說演繹法的科學方法的學習，進一步提高學生的探究能力； 3.3情感態(tài)度與價值觀目標：通過對一對相對性狀的雜交實驗過程，認同敢于質疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐，以及嚴謹、求實的科學態(tài)度和科學精神。 4.學情分析：高一的學生對生物的遺傳現象已經有一定的感性認識，通過必修1《分子與細胞》的學習，具備一定的遺傳學的分子基礎，但是學生缺乏遺傳細胞學基礎，即學生還沒學習減數分裂的知識，這反而有利于學生能從孟德爾的角度出發(fā)，創(chuàng)造性的分析解決問題。 5 教學過程: 教 學環(huán) 節(jié) 教師組織和引導 學 生 活 動 設 計 意 圖 交流調查結果，嘗試解釋某一性狀的遺傳 引入：學生交流單雙眼皮遺傳的調查結果，并用表格進行歸納與統(tǒng)計： 父母 子女 單眼皮雙眼皮 有的單眼皮，有的雙眼皮 單眼皮單眼皮 全部為單眼皮 雙眼皮雙眼皮 有的單眼皮，有的雙眼皮 設疑：嘗試解釋單眼皮雙眼皮→單眼皮？ 引導：主要的問題是： 1、單雙眼皮是由什么控制的呢？（根據已有的生物學知識知道是遺傳物質控制的） 2、母親細胞內控制眼皮的遺傳物質怎樣存在？（從數量上分析，1個，2個或是若干個） 3、母親的控制眼皮的遺傳物質如何傳給孩子呢？ 4、父親有給孩子控制眼皮的遺傳物質嗎，如果有，父親給的遺傳物質遇到母親給的遺傳物質會發(fā)生什么呢？（保持完整，還是互相融合？） 要解釋這些問題，最終還是要通過科學的實驗。 從人類對遺傳的探索從19世紀開始至今，已經能完美解釋這些問題，其中孟德爾在解釋這些問題上，作出了巨大的貢獻。我們今天就來一起沿著孟德爾的足跡，看看他是如何開展研究，并取得了巨大的成就。 課前調查：人類單雙眼皮的遺傳 嘗試解釋遺傳現象。 隱性滲透“性狀”和“相對性狀”的概念；培養(yǎng)學生運用歸納與統(tǒng)計的科學方法。 通過學生嘗試解釋遺傳現象， 還原孟德爾當時的研究場景。 介紹孟德爾一對相對性狀的實驗過程 孟德爾開展實驗，選擇了豌豆作為實驗材料。豌豆有很多相對性狀，如，莖的高度有高莖和矮莖，（呈現豌豆7對相對性狀的圖）。孟德爾將高莖和矮莖進行雜交，無論誰做母本，或父本，子一代都是高莖，并且高度和親本的高莖一樣高，一點也沒變矮。他繼續(xù)將F1進行自交，發(fā)現子二代出現了高莖和矮莖，矮莖和親本一樣的矮，一點也沒變高。 P 高莖 矮莖 F1 高莖 F2 高莖 矮莖 將矮莖稱為隱性性狀，高莖稱為顯性性狀，F1自交后代出現高莖和矮莖的現象稱為性狀分離。 孟德爾的實驗到此，并沒有讓感到意外，因為在他之前已經有一位科學家發(fā)現了性狀分離的現象，但是孟德爾并沒有就此止步，他做了一件與眾不同的事情，那就是他收集了F2代植株共一千多株，其中高莖的787株，矮莖277株，其比例為2.84:1，孟德爾用他數學統(tǒng)計學知識，確定數量越大，其比例就越接近3:1。3:1是必然的還是偶然的呢？孟德爾繼續(xù)其它6對相對性狀的雜交實驗。實驗結果如下：（教材表1-1） 結合板圖，觀察分析一對相對性狀的實驗過程。 傾聽 感受孟德爾是一個勤奮、具有創(chuàng)新精神的人。 簡單介紹豌豆，豌豆的其它特征到第二課時再討論，這樣能保證學生探究思維的連貫性；并且這樣處理，并不影響學生對雜交實驗的理解。 還原孟德爾的實驗過程，讓學生理解孟德爾的實驗過程及實驗結果； 滲透科學品質、科學精神教育 嘗試解釋3:1的性狀分離比 設疑：如何解釋3:1的性狀分離比呢？ 講述：在當時，關于遺傳物質在細胞的存在以及如何在親子代間的傳遞，有很多科學家對遺傳現象問題做出一些解釋，其中以達爾文為代表的一些科學家提出 “多重微?！庇^點：每個細胞對應某一種性狀存在無數完全相同的遺傳物質，每一遺傳物質的許多復制物可能同時傳遞給生殖細胞。例如：母親是單眼皮，父親是雙眼皮，母親產生的卵細胞中含有很多個單眼皮遺傳物質，父親產生的精子中也含有很多個雙眼皮遺傳物質，那最終子代是單眼皮還是雙眼皮由數量決定，誰提供的多就像誰，而數量是隨機的。 關于雙親的遺傳物質在子代細胞中如何存在這一問題，當時有一種“融合遺傳”觀點：由父本和母本提供的遺傳物質在子代細胞中完全融合。使子代表現出介于雙親之間的性狀。例如：雙親中一方直發(fā)，一方是卷發(fā)，那么孩子頭發(fā)就是中等程度的卷曲。 設疑：用“多重微?！庇^點和“融合遺傳”觀點能對孟德爾的實驗現象作出合理解釋嗎？ （“多重微?！庇^點：不能解釋，如果按多重微粒觀點遺傳，子代不可能出現一定的比例?！叭诤线z傳”：按融合觀點，子一代的高度應該是介于高莖和矮莖之間，且子二代的不可能得到矮莖和親本一樣的矮。） 設疑：嘗試解釋3:1的性狀分離比？ 1、性狀由遺傳因子控制，遺傳因子是獨立的?？刂骑@性性狀的為顯性因子（D），控制隱性性狀的為隱性因子（d） 2、體細胞中應該有幾個遺傳因子？（1個，2個， 3個，4個） 3、生殖細胞中幾個？（1個） 4、雌雄配子隨機結合。 以上四點就是孟德爾的假說的主要內容。:孟德爾提出的假說在當時的背景下是一種超越時代的設想。 傾聽，理解孟德爾當時的研究背景，當時人們對遺傳問題的主流觀點； 思考、討論、交流； 學生討論、交流； 告訴學生當時的主流觀點，利于學生從孟德爾角度出發(fā)，分析問題。 培養(yǎng)學生邏輯推理能力和批判性思維 這是教學的重點，也是難點，通過精心設計問題，降低思維難度，突破難點；給學生充分的時間和發(fā)散性思維的空間，培養(yǎng)學生分析能力；滲透孟德爾大膽創(chuàng)新的精神 設計測交實驗， 驗證假說 設疑：如何設計實驗驗證假說呢？ 實驗目的：驗證假說是否成立？ 實驗原理：關鍵證明成對（Dd）的遺傳因子分離，產生了兩種配子（D和d）；遺傳因子看不見，摸不著，只能從子代性狀及比例分析分析配子的類型及比例。 實驗材料： F1高莖（Dd）和矮莖 （dd） 結果預測： （這是利用假說進行演繹的過程） 實驗結果：高莖 30株，矮莖34株，比例接近1：1 實驗結論：假說是成立的。 這種雜交方法后來稱為測交，是孟德爾首創(chuàng)的，它非常完美的證明了假說是成立的，從此，測交成為非常經典的遺傳學實驗。 思考與討論， 嘗試寫出演繹推理的遺傳圖解。 對假說的驗證是難點，設計成實驗教學形式進行逐步引導、啟發(fā)，幫助學生突破難點； 滲透科學精神教育：創(chuàng)新精神 總結 總結：孟德爾在通過一對相對性狀的雜交實驗的分 析后，大膽的提出假說，并設計了測交實驗對假說進行 驗證，這種科學研究方法稱為假說演繹法。 通過一對相對性狀的實驗及其解釋，后人把它歸納為 孟德爾第一定律： 課后思考：1.孟德爾為什么選擇豌豆？ 2.孟德爾為什么能成功？ 3為什么是孟德爾打開了“遺傳學的大門”？ 滲透科學方法教育； 作為第二課時的主要討論題。 6 教學反思： 6.1回眸歷史，讓學生像科學家一樣探究 本節(jié)課的教學利用科學史開展探究性學習，注重創(chuàng)設探究情境，還原孟德爾當時的研究場景，讓學生能沿著孟德爾的足跡，學生真正做到了像孟德爾一樣創(chuàng)造性的分析問題，提出假說，并設計實驗驗證假說。通過學生的思維探究過程，從一定程度上提高了學生的探究能力和生物科學素養(yǎng)。 6.2精心設問，讓學生思維的羽翼飛翔 本節(jié)課教學通過教師的精心設問，有效激發(fā)了學生的思維。從課堂表現上看，學生的思維孟德爾一樣具有創(chuàng)造性，表現相當精彩。不要認為學生的思維能力不能和科學家同日而語，當學生的思維能力被你想方設法激發(fā)出來的時候，你會發(fā)現他們的創(chuàng)造力是無窮的。 6.3潛移默化，讓學生感受科學家的魅力 本節(jié)課在科學方法和科學精神的教學上，注重潛移默化，并達到潤物細無聲的效果。教師并不是費盡口舌向學生解釋什么是“假說—演繹”法，而是讓學生像孟德爾一樣運用“假說—演繹”法開展探究。教師通過創(chuàng)設情境，讓學生自己去體會感悟孟德爾在研究中體現出來的科學態(tài)度、科學精神和科學品質等，而不是歸納成教條灌輸給學生。