6.3.2探究?实践 性状分离比的模拟实验 教学设计（表格版）

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高一年级 学期 春季
课题 探究 实践 性状分离比的模拟实验
教学目标
1.运用遗传图解建立图像思维，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的关系。（生命观念、科学思维） 2.通过正确灵活的运用实验材料设计并完成实验方案，培养学生的合作探究能力。（科学探究） 3.能够设计表格构建数学模型，对数据进行收集、记录，统计和分析，通过比较不同样本数量对实验结果的影响，分析得出减少实验误差的方法。（科学思维） 4.通过模拟实验，体验孟德尔假说，认同孟德尔探索求真的科学精神。同时感受运用数学统计方法分析实验数据的价值和意义。（科学思维、社会责任） 5.能够对现实生活中的一些遗传学现象进行分析，并向他人解释这些现象。（社会责任）
教学内容
教学重点： 1.认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的关系。 2.能正确灵活的运用实验材料设计并完成实验方案，设计表格构建数学模型，对数据进行收集、记录，统计和分析。 3.感受运用数学统计方法分析实验数据的价值和意义。 教学难点： 1.认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的关系。 2.能正确灵活的运用实验材料设计并完成实验方案，设计表格构建数学模型，对数据进行收集、记录，统计和分析。
教学过程
一、任务导入——结合课前任务，创设问题情境 课前我们布置了调查家庭成员的单眼皮双眼皮情况。展示小芳家关于这对相对性状的遗传系谱图。
小芳的爸爸和妈妈都是双眼皮，但小芳却是单眼皮。你能运用上节课所学知识来解释这种现象吗？（利用孟德尔假说解释性状分离）为什么没有出现3：1的性状分离比呢？显然这个家庭只有小芳一个孩子，不可能出现3：1 。如果小芳的父母再生3个孩子呢？共4个孩子时，就一定会出现三个孩子双眼皮，一个孩子单眼皮吗？这就是我们今天的探究实践内容——性状分离比的模拟实验。 二、讲授新课——明确任务，问题引导，层层深入 任务一：梳理实验思路，确定实验方案。 1.引导学生如何分析实验，理清实验思路。 学习方法：从实验题目入手，结合孟德尔假说，分析该实验的原理，材料及方法步骤，确定实验方案。 2.实验原理——模拟什么？ 利用杂合子自交的遗传图解，设置问题，引导学生总结出现3：1应该模拟哪些过程。从而理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的关系。 （1）提出问题1： 3：1的出现与配子的哪些行为有关？ 通过观察遗传图解，学生往往只能把“3：1”与受精时雌雄配子的随机结合进行联系，而忽略了“成对的遗传因子彼此分离，形成两种不同配子”才是形成3:1的核心，所以继续提出思考问题2。 （2）提出问题2：如果雌雄个体中不能形成两种配子，配子还能出现4种结合方式？雌雄配子随机结合后，还能出现3：1？ 引导学生认识只有遗传因子彼此分离，形成两种不同配子，才有受精时雌雄配子的随机结合产生3：1的结果。 （3）总结：通过以上分析可以看出，3：1背后的主角是配子，所以该实验第一要模拟配子；第二模拟遗传因子分离形成不同配子；第三模拟配子的随机结合。 3.实验材料——用什么模拟？ （1）阅读课本第6页的“材料用具”，回答以下问题： ①颜色不同的彩球代表什么？甲、乙又代表什么？ ②彩球的数量有什么规律？体现了孟德尔假说的哪一点？ ③自然界中雄配子的数量远多于雌配子，乙桶中D、d的数量可以改变吗？如果可以改变应遵循什么规律？ （2）将小桶与遗传图解中配子的形成过程进行整合，建立图像思维，让同学们形象的感知小桶和彩球代表的意义。通过改变乙桶中彩球的数量，引导学生理解每个小桶中彩球数量应遵循的规律，以及两个小桶彩球的数量是可以不同的。 （3）总结选材及数量关系：1.彩球模拟配子。（其它材料可以替代，遵循大小适中，易于充分混匀的原则）2.配子的数量遵循1:1，其中雌配子D:d=1:1，雄配子D:d=1:1，雌配子的数量与雄配子数量可以不同。 4.实验方法——怎样模拟？ 将杂合子自交的遗传图解与小桶进行对照，找出之间联系，理解“利用不同彩球的随机组合模拟雌雄配子的随机结合”的方法。 5.实验步骤——设计完善 （1）在理清原理、材料及方法的基础上，请同学们自行设计实验步骤。 （2）对比课本“方法步骤”找出差距，明确“混匀、放回及重复”的意义。 任务二：实施实验，分析结果得出结论。 1.首先明确任务：第一进行分组，确定分工；第二设计表格记录数据；第三对数据进行统计分析，得出结论。 2.播放视频，展示学生完成实验的过程。 这个小组选择用不同黑白围棋模拟配子，黑色代表D，白色代表d。3人一组，两位同学分别负责一个小桶，从中随机抓取一枚棋子，另一位同学负责记录并监督。注意抓取前要摇匀，抓取后要放回，重复30次。 3.设计表格，统计数据 展示同学们设计的关于“性状分离比实验的记录表”，分析优缺点，帮助学生建立数学模型。 4.分析数据，得出结论，通过对比全班数据，理解减少实验误差的方法。 每个小组与理论值1：2：1都有差距，有的小组雌雄配子的比值达到了D : d=2.75：1，有的小组DD:Dd:dd=1.5：5：1,怎样可以减少实验误差呢？我们对全班各组实验数据汇总，发现其结果与理论值的误差有所缩小，说明增大样本数量可以减少实验误差。 5.联系孟德尔豌豆杂交实验，认同孟德尔发现3：1并不是偶然的，得出结论只有获得大量样本，分离比才能更接近理论值。同时感受运用数学统计方法分析实验数据的价值和意义。 孟德尔是如何发现3：1的分离比呢？我们可以从孟德尔的数据中找到答案，孟德尔统计了大量杂交后代，在最接近3：1的一组实验中，孟德尔统计了8000多株植株，所以孟德尔发现3：1不是偶然，他的幸运就藏在不为人知的努力中！在完成任务二的过程中我们认识到只有获得大量的样本，分离比才能更接近理论值。 任务三：拓展提升，利用结论解释实际问题利用结论解释事件问题。 1.运用所学知识解释课前提出的问题，进一步认识性状分离在实际中的运用，明确只有获得大量的样本，分离比才能更接近理论值。 提出问题1：“小芳的父母再生3个孩子，一定会出现3：1的性状分离比吗？”现在你有答案了吗？ 2.拓展思维，明确除了子代数量还有其它条件可以影响3：1的比值。 提出问题2：如果子代数量足够多，但d花粉有一半致死，杂合子后代还能出现3：1吗？ 提出问题3：如果子代出现显性纯和致死现象，杂合子后代还能出现3：1吗？ 三、课堂小结 1.通过模拟实验，体验孟德尔假说的合理性。 2.感受运用数学统计方法分析实验数据的价值和意义。 3.杂合子自交出现3:1的性状分离比的条件：①成对的遗传因子彼此分离形成数量相等且活力相当的配子；②受精时雌雄配子的随机结合；③子代数量的足够多；④不同遗传因子组成的个体存活率相等。 4.建立“模型”思维，巧用模型理解生物概念及规律， 解决实际问题。 四、课后任务 1.查阅资料总结杂合子自交出现3：1还需要符合哪些条件？ 2.如果模拟测交实验结果，应如何改进装置？尝试动手完成，并分享你的模拟结果。