高中生物学人教版（2019）必修2 《1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）》02教案

新教材高中生物学必修2
第1章 遗传因子的发现
《第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）》教学设计
一、教材分析
本节教学内容选自人教版高中生物学必修二（2019版）第一章第一节。必修二以前人探索基因的脚步为主线组织内容。本节内容主要介绍孟德尔是如何发现基因分离定律的。通过学习孟德尔的豌豆杂交实验过程，学生可以体验假说演绎法的一般过程，假说演绎是一种重要的科学方法，非常能锻炼学生的科学思维和科学探究能力，为后面学习自由组合定律、摩尔根的果蝇杂交实验和DNA复制过程等打下基础。学生在初中已经接触了一些相关概念，知道了遗传、变异、性状、相对性状、基因等基本概念，通过本节内容的学习还将继续深化学生对这些概念的理解。学习本节内容之后，学生可以利用分离定律解释生活中相关的遗传学现象。
二、教学目标
1．能够描述孟德尔一对相对性状杂交实验的过程并总结分离定律的内容。（生命观念、科学思维）
2．能动手操作性状分离比的模拟实验，说出模拟实验的原理。（科学思维，科学探究）
3．对孟德尔一对相对性状的杂交实验过程进行归纳总结，概括出假说—演绎法的基本内容，体会孟德尔的创新思维。（科学思维、科学探究）
4．运用分离定律解释或预测生活中相关的遗传现象。（科学思维、社会责任）
三、教学重难点
1．孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。
2．分离定律的内容。
3．假说——演绎法。
四、教学过程
（一）导入：
引导学生复习初中学习的相关概念，包括遗传、性状、相对性状、基因等概念。
问题探讨：人们曾经认为，两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
讨论
1．按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？（粉红色）
2．你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
（同意的学生：教师引导让学生举出实例，教师再对学生的回答给予评价，告诉学生融合遗传的观点错误，并从基因和性状的角度进行解释并引出本节的内容孟德尔的豌豆杂交实验一。）
引入孟德尔的生平介绍，承上启下。
新课讲授：
1．豌豆作为实验材料的优点：
①自花传粉，闭花受粉，所以自然状态下一般是纯种
自然状态下存在两株豌豆之间的相互传粉吗？
两性花：某些被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊，这种花称为两性花。（一般不互相传粉）
单性花：单性花是被子植物花的一类，与两性花相对，指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。（一般要互相传粉）
②豌豆具有易于区分的性状。如茎的高矮、种子的圆皱
豌豆的7对易于区分的相对性状。
③易于人工操作，生长周期短。
④后代数目多，便于统计学分析。
人工异化传粉的过程如上图。
注：各符号的含义：
2．一对相对性状的杂交实验：
（1）观察实验，提出问题：
为什么子一代全是高茎（无论正反交）
为什么子二代中矮茎性状又出现了？
孟德尔把F1中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎；未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎。
在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
孟德尔通过对F2中不同性状的个体进行数量统计，发现在所得的1064株F2植株中，高茎787株，矮茎277株，高茎与矮茎的数量比接近3∶1。
F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，实验结果如下：
（2）大胆猜测，提出假设
①生物的性状是由遗传因子决定的，
显性性状：由显性遗传因子控制（用大写字母如D来表示），隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写字母如d来表示）。
②体细胞中遗传因子是成对存在的。
③生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子中的一个。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
性状分离比的模拟：
思考：
①甲、乙容器分别代表什么？
（分别代表雌性生殖器官和雄性生殖器官）
②小桶中彩球代表什么？
（雌性和雄性分别产生的生殖细胞）
③抓取的小球随机组合代表什么？
（代表雌雄配子间的随机结合）
④为什么每次抓取后要将小球放回？
（保证每种配子占全部配子中的比例始终保持不变）
⑤甲乙两桶中小球总数一定要相同吗？
（不一定；只需保证每只小桶中相应小球（配子）的比例不变即可。）
⑥每个小桶中D的小球和d的小球数一定要相同吗？
（一定要相同，产生的配子比例各占二分之一。）
（3）根据假说，演绎推理
孟德尔巧妙地设计了测交实验，让F1与隐性纯合子杂交（隐性亲本的配子仅携带隐性基因，不会掩盖F1配子中基因的作用）。假设孟德尔的假说是正确的，测交后代高茎：矮茎=1:1。
（4）实施实验，检验假说
现实中孟德尔用杂种子一代高茎豌豆（Dd）与隐性纯合子矮茎豌豆（dd）杂交，在得到的166株后代中，高茎87株，矮茎79株，性状的分离比接近1∶1。
孟德尔所做的测交实验的结果与他的预测吻合，进而验证了他的假说的正确性。
（5）归纳总结
分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子（基因）成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子（等位基因）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。
假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。
（三）本节小结：
（四）巩固练习
1．在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1都表现为显性性状，F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
（1）隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。（ 错 ）
（2）纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现纯合子。（ 错 ）
2．人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是（ ）
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/6
3．观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题。
（1）毛色的显性性状是__白色__，隐性性状是__黑色__。
（2）白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为性状分离。产生这种现象的原因是白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离，即雌雄白羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，产生黑毛羊。