1、孟德尔的豌豆杂交实验（二）第一课时 教学设计1 教材与教学策略分析“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”是人教版高中生物教材必修2遗传与进化第1章“遗传因子的发现”第2节的内容，第二节内容和第一节内容顺序相似，按照从现象到本质的顺序，都是先介绍了孟德尔在遗传实验中发现的现象，接着讲述了孟德尔对现象的解释，以及对现象解释的验证-测交实验，最后归纳出分离和自由组合定律的内容。本节中内容以问题为线索，引导学生在已了解“假说-演绎法”的基础上分析两对相对性状杂交实验的过程和结果来掌握自由组合定律，是进行探究式和体验式教学的理想素材。基因自由组合定律其实是基因分离规律的延伸与拓展，因此首先复习了前一节孟德尔豌豆
2、杂交实验一的有关知识，在掌握分离规律的基础上进一步探索两对或两对以上等位基因分离后重新组合情况，从而加深对分离定律的巩固和理解。这节课在必修2中的作用和地位是非常重要的，本节内容的掌握可以为第二章中减数分裂和伴性遗传学习奠定基础。2 教学目标2.1 知识目标 阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律；说出基因型、表现型和等位基因的含义。2.2 能力目标 孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解2.3 情感态度与价值观目标 分析孟德尔遗传实验获得成功的原因，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。3 教学过程：3.1 温故知新，设疑导入 设置问题：请同学们
3、用遗传图解的形式画出豌豆另外一对相对性状的遗传实验的图解（相对性状：粒色黄色（Y）对绿色（y）为显性；种子圆粒（R）对皱粒（r）为显性）；分离定律的内容和适用范围；指导学生回顾分离定律。 教师总结并引入新课：分离定律只适用于真核的有性生殖生物细胞核中的遗传因子的传递规律。孟德尔在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的，但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，第一节的学习中我们了解到豌豆的相对性状很多。孟德尔在他的豌豆园里发现了分别同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和同时具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放，这两种亲本杂交后会出现什么样的现象？它是否还符合基因的分离规律呢？若不符
4、合它们又会遵循怎样的遗传规律呢？3.2 两对相对性状的杂交实验 为了解决以上问题，孟德尔用同一对相对性状杂交试验一样的研究方法做了黄色圆粒和绿色皱粒这两对相对性状的遗传试验。3.2.1 阐述实验现象 孟德尔观察两对相对性状的遗传试验现象并做了数量统计，发现亲本杂交的子一代F1的性状全为黄色圆粒，而F1自交产生的F2中，不仅出现了亲代原有的性状黄色圆粒和绿色皱粒，还产生了新组合的性状绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒108粒、黄色皱粒101粒、绿色皱粒32粒。这四种表现型的数量比接近9：3：3：1。3.2.2 分析实验，设置问题串进行讨论交流 学生六人一组
5、讨论交流，教师课件展示出如下讨论题纲: （1）豌豆在自然状态下是自花传粉，那么在做这个实验时要对两亲本作何处理？（2）两对相对性状的杂交是否遵循分离定律？ （3）Fl代的表现型是什么？说明了什么问题？ （4）分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律？ 9：3：3：1与3：1是否有数学联系？对每一对相对性状单独进行分析（粒形和粒色）。学生讨论得出结论:每一对相对性状的遗传仍然遵循着基因的分离定律。但是，如果把两对性状联系在一起分析，F2出现四种表现型。教师引导：出现这样的结果，如何解释呢？ （5）子二代出现的四种表现类型中有几种与两亲本都不同？ （6）子二代出现的新类型与两亲本的表型有什么联系？
6、说明了什么？ 学生讨论得出结论：F2代有四种表现型:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，前后代比较发现，出现了亲代不曾有的新性状-黄色皱粒和绿色圆粒，这又恰恰是两亲本不同性状的重新组合类型。这四种表现型比为 933l，恰是(31)2 的展开，表明不同性状的组合是自由的、随机的。3.2.3 过程模拟，突破难点（孟德尔对自由组合现象的解释） 教师设问：孟德尔是如何解释这一现象的呢？他假设黄色圆粒和绿色皱粒两纯种亲本的基因型是什么？推出Fl代的基因型是什么？ 学生回答:两亲本的基因型分别为：YYRR和yyrr。它们的配子分别是YR和yr，所以Fl的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以F
7、l代全部为黄色圆粒。图3-1不同对的基因之间的自由组合 教师讲解：根据基因分离定律，F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，孟德尔认为与此同时，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合（图3-1），这样F1产生的雌雄配子各有四种，即YR、Yr、yR、yr。 教师组织学生做“分离和组合”的游戏：四个学生分别代表四个基因Y、y、R、r，四个人可以看做是一个F1个体，在表演F1产生配子过程中说明四个人“分离和组合”的规则，听到“分离”口令时，Y与y、R与r要分离，听到“组合”口令时，只能是不同对的基因之间才可以自由组合，如R可与Y、r组合，y可与Y、r组合；同样Y
8、可与R、r组合，y可与R、r组合。让学生在有趣的游戏中理解等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立的、互不干扰的。 教师总结提升：F1产生的雌雄配子各有四种，并且它们之间的数量比接近于l11l。受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种。亲本所产生配子的种类数=各对基因形成配子数的乘积。 雌雄配子的结合方式=雌配子种类数雄配子种类数（双亲配子种类数的乘积）。如：AaBBCcDd的个体，产生的配子数为23=8种。3.3 分析实验结果，总结自由组合中的计算规律 分析总结(1)：观察课本棋盘中F2基因型种类分布规律和特点及比例，F2代的基因型有几种？所占比分别为多少？并将每
9、种分别编号。学生总结：F2中共有9种基因型：a. 纯合子（能稳定遗传的个体）：棋盘中1、 2、 3和 4号基因型既一条对角线上的基因，各占1/16，共4/16既1/4； b. 双杂合子(两对基因都杂合)：7 号基因型即YyRr，为另一条对角线上的基因，占4/16，即1/4； c. 单杂合子（一对基因杂合，一对基因纯合）：5 、6 、8和9号基因，共占8/16，即1/2。教师总结提升（表3-1）：子代基因型在组合中所占比例=亲本每对相对基因分别相交时产生的基因型比例数相乘，每种遗传因子组合形式前的系数即为其比例数。 表3-1 子代基因型在组合中所占比例1/4YY（黄）1/2Yy（黄）1/4yy（
10、绿）1/4RR（圆）1/16YYRR 黄圆1/8YyRR 黄圆1/16yyRR 绿圆1/2Rr（圆）1/8YYRr 黄圆1/4YyRr 黄圆1/8yyRr 绿圆1/4rr（皱）1/16YYrr 黄皱1/8Yyrr 黄皱1/16yyrr 绿皱 分析总结(2)：观察课本棋盘中F2表现型种类分布规律和特点及比例，F2代的表现型有几种？所占比分别为多少？ 学生总结:表现型4种，黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒=9：3：3：1。 a. 双显性黄圆(YR)出现于最大的三角形的三角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)，占9/16； b. 单显性：绿圆(yyR_)出现于次大三角形的三个角上
11、(yyRR、yyRr)，占3/16；黄皱(Yrr)出现于第三大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr)，占3/16； c. 双隐性绿皱(yyrr)出现于小三角形内(yyrr)，占1/16。教师总结提升（表3-2）：子代表现型的比例=亲本每对相对性状相交产生的表现型所占比例相乘，每种表现型前的系数即为其比例数。 表3-2 子代表现型在组合中所占比例3/4YY（黄）1/4yy（绿）3/4RR（圆）9/16YYRR 黄圆3/16yyRR 绿圆1/4rr（皱）3/16YYrr 黄皱1/16yyrr 绿皱 如：AaBbCcAaBbcc ： 后代基因型数为332=18种；后代表现型数为222=8种；后代中A
12、 B C 占3/43/41/2=9/32；后代中AaBBcc占2/41/41/2=1/16。3.4 总结强化，巩固成果两对相对性状的杂交实验的图解 本节课重点学习了孟德尔两对相对性状的遗传试验及对试验的解释，通过学习应该掌握子二代出现新性状是由于遗传过程中不同对基因之间发生了组合。教师指导学生遵循遗传图解格式自己试着画出孟德尔两对相对性状的杂交实验的遗传图解。最后，同学们应该对子二代中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接运用。4 教学反思 本章的教学设计以发现为重点，帮助学生学会应用多种方法进行研究、体验，解决问题，感悟真理，如用数学概率统计理论推测自由组合定律F2的表现型及比例，给学生联想和研究的空间，培养学生创新思维和创新想象。在学习中不仅让学生知道是什么、为什么，还要引导学生研究知识是怎样生成的，怎样变化的，有什么内在规律，如让学生通过观察F2的表现型到相应的位置，进行体验、总结规律。还通过“分离和组合”真人游戏调动学生兴趣，让学生亲身体验其中的规律，从而达到有效教学的目的。课堂反馈显示，师生互动效果较好，学生学习兴趣很高，学习的主动性和积极性得到充分发挥，预期的教学目的完成较好。