第一章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔豌豆杂交实验(一)
教学内容 孟德尔豌豆杂交实验(一) 课程名称 生物
授课年级 高一年级 教材 《必修二 遗传与进化》
1.教材分析
《孟德尔豌豆杂交实验(一)》选自人教版生物学《必修2 遗传与进化》第一章第1节的内容。本节内容主要由“一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“性状分离比的模拟实验”、“对分离现象的解释的验证”和“总结分离定律”五部分内容构成。整个教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物学遗传规律,打破了融合遗传错误观点的束缚。 本节课以问题为导向,引导学生思考,按照孟德尔的探索过程,由现象到实质,层层深入地展开的,运用科学地方法,对遗传学的分离现象进行了解释。整节课的教学内容理论性强,逻辑性严密,运用“性状分离比的模拟实验”对分离现象进行验证,有利于培养学生的科学分析问题能力和探究能力,同时学习孟德尔地敢于质疑、敢于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神。
2.学情分析
本次授课的对象为高一年级的学生,在上学期已经学习了人教版生物必修一的课程,对细胞的生理特性,结构特点以及生理过程有了一定程度的掌握;同时,对于细胞层面的有丝分裂也有一定的掌握,所以对于基因、基因控制性状、等位基因有基本的掌握,可以更加侧重于引导学生们思考孟德尔杂交实验的原理,在课堂上鼓励学生勇于提出问题,勇于思考实验孟德尔杂交实验的各个细节,直观展示孟德尔的豌豆杂交实验,敢于提出自己对实验的想法,掌握知识要点的同时体会科学探究的历程。以及通过学生对问题的分析,培养学生的演绎假说推理能力。
3.教学目标
知识目标 能力目标 素养目标
(1)了解豌豆作为实验材料的优点,识记遗传的基本概念。 (2)概述分离定律并分析分离定律的实质。 (3)掌握假说—演绎法在遗传学上地应用 (1)能够科学地对遗传实验进行探究,并预测遗传现象和设计实验。 (2)能够准确地绘制遗传学图谱并进行分析和应用。 (1)通过活动探究,增强学生探索新知识的欲望和创新意识。 (2)通过假说—演绎法,提高了学生的科学思维及勇于探索的精神。
4.生物核心素养的体现
生命观念 科学思维
通过对于学习孟德尔遗传实验的原理,形成遗传的观念,培养学生认识遗传学基本理念。 (1)通过科学家的事迹,对学生进行热爱科学、献身科学的教育。 (2)体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维,逐渐养成敢于质疑、勇于创新、勇于实践,以及严谨求实的科学态度和科学精神。
5.教学重难点
教学重点 对分离现象解释,书写遗传学图谱; 运用分离定律解释一些遗传现象。
教学难点 (1)对分离现象解释,书写遗传学图谱; (2)科学运用假说—演绎法。
6.教学过程设计
故事情境,导入新课
环节1 教师活动 预设学生活动 设计目的
故 事 情 境 播放《一稻一人生,清香满天下》“共和国勋章”获得者——袁隆平的先进事迹,引入生物遗传学的重要性。 学生观看《一稻一人生,清香满天下》的视频,讨论生物遗传学在生活中的应用以及重要性。 通过视频调动学生学习的积极性,同时以学生熟知的袁隆平事迹,学习袁隆平的勇于创新精神,以及培养学生爱国情怀以及认识粮食的来之不易,养成珍惜粮食的意识。
创设问题,探究新知
环节2 教师活动 学生活动 设计目的
问 题 探 究 组织学生对红蓝墨水的融合的实验,创设情景引发学生思考如果将红色的豌豆和白色的豌豆杂交之后,子代豌豆应该会是什么颜色呢? 1.学生进行红蓝墨水的融合,观察现象并进行总结。 2.结合红豌豆与白豌豆杂交问题进行小组探究,针对达尔文的融合遗传观点,思考该理论是否正确。 组织学生对红蓝墨水融合的观察,调动学生积极性,发布问题引发学生思考锻炼学生的思维能力,同时培养学生要善于多学科融合的思维,和养成善于探索的精神。
深入探究,豌豆世界
环节3 教师活动 学生活动 设计目的
豌 豆 世 界 1.讲述超越时代的天才——孟德尔的生平故事,介绍遗传学之父孟德尔的科学发现。 2.引导学生回顾植物花的基本构造。 3.结合豌豆花的结构特点,播放视频引导学生探讨豌豆作为遗传实验材料的优点有哪些? 4.讲述性状和相对性状概念,组织活动探究,让各小组成员观察对于人体身上存在哪些相对性状呢? 1.学生跟随教师了解遗传学之父——孟德尔的科学探索。 2.学生结合初中学习的植物花的结构,回顾植物花的构造以及各个部分的功能和特点。 3.学生通过课前资料搜索及观看视频,分析豌豆作为遗传实验材料的优点:①自花传粉,闭花受粉,自然状态下都是纯种;②豌豆花大,易于人工操作,生长周期短;③具有易于区分的相对性状,能够稳定遗传给后代;④子代数目多,便于进行统计分析。 4.学生进行观察,并进行讨论,对于人体有哪些相对性状。 1.利用学生对科学家的崇拜,培养了学生对科学家精神的认同感。 2.学生对知识点地回顾,培养了学生养成温故而知新地习惯。 3.通过视频以及课前资料查询,培养学生自主学习地能力,科学地材料选择,让学生保持了科学严谨的态度。 4.小组活动,观察身边同学的特征,理解知识要点,锻炼了学生的观察能力以及分析能力。
科学探究,遗传奥秘
环节4 教师活动 学生活动 设计目的
一 对 相 对 性 状 杂 交 实 验 一 对 相 对 性 状 杂 交 实 验 1.讲述常见的遗传学符号及含义。 2.观察现象,提出问题。 以高秆豌豆为母本与矮秆豌豆为父本进行正交,同时进行反交,引发学生思考:为什么F1代都是高茎而没有矮茎的呢?是消失了吗?F2中出现3:1性状分离比是偶然还是必然?为什么? 3.提出假说,解释问题。 (1)阅读教材P5,让学生总结说出孟德尔提出的假说内容。 (2)活动探究:利用彩球代表雌雄配子并标记相应基因,装入盒中,进行性状分离比的模拟实验。 (3)根据假说内容,引导学生尝试写出F1自交遗传图解。 4.演绎推理,验证假说。 引入测交实验,让F与隐性纯合子杂交。推出测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1:1,进而验证假说。 1.跟随教师,学习遗传学基础知识,熟记常见的遗传学符号。 2.学生带着问题,根据孟德尔的探究足迹,进行观察,提出假说并进行分析。 3.阅读教材P5,分析总结孟德尔的假说内容。 ①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②在体细胞中,遗传因子是成对出现的。 ③生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。 ④受精时,雌雄配子随机结合。 小组进行活动探究,通过模拟实验,理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。 小组成员根据孟德尔的假说内容,尝试书写F1自交遗传图,并分析F2代中出现3:1性状分离比的原因。 4.通过测交实验,让学生直观的感受到实验的结果与预测结果相符,说明解释合理,假说是正确的。 1.跟随孟德尔探究脚步,运用假说—演绎法,分析生物界的现象,培养了学生学习科学家的坚持不懈,勇于探索的精神。 2.学生阅读资料,分析现象并进行总结,培养了学生善于发现,善于总结等能力。 3.通过活动探究,调动学生的积极性,模拟实验用直观的方法理解基因的分离,培养了学生的探究精神和创新思维。 4.利用数学分析进行演绎推理,证实假说的正确性,增强了学生的自信心,和成就感。
环节5 教师活动 学生活动 设计目的
分 离 定 律 利用假说演绎法对一对相对形状进行探究分析,得出分离定律。 学生跟随老师理解分离定律的内容,结合分离定律的内容进行讨论:是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律? 1.通过分析总结分离定律,锻炼了学生的养成善于总结的习惯。 2.结合分离定律引发学生思考,培养了学生善思善辩的能力。
课堂总结,思维拓展
环节6 教师活动 学生活动 设计目的
课 堂 总 结 引导学生对本节课的知识要点进行梳理,归纳总结分离定律的内容,以及熟知测交法的应用。 学生在老师的引导,对本节课的知识要点进行回顾归纳总结。 便于学生对本次课知识要点的掌握,同时培养了学生善于总结的能力。
7.布置作业
1.教材P8概念检测1-3 2.如果硬币正面和反面出现的概率是1:1,扔两枚硬币,统计出现正正、正反、反反的概率,用表格的形式展现出来。
8.板书设计
9.教学后记
通过故事情境,引领学生走进遗传学世界,结合学生熟知的名人事迹,激发学生兴趣,调动学生学习的积极性。结合课前资料查询和视频分析豌豆花的特点,培养了学生自主学习能力,和分析总结能力。结合豌豆的高矮秆杂交后的遗传特性,利用假说-演绎法进行科学的探究,提高学生的思维能力和探究精神。在探究过程中,仍有部分学生在实验设计、数据分析等方面存在一定的问题。因此在教学中,我应加强对学生知识点的巩固和强化。在整个教学过程中设计思维拓展,创设情境案例,引导学生思考分析解决生活中的问题,使学生认识生命观的同时检验了学生对知识要点的掌握和学会学以致用的能力。在今后的教学中,我将继续探索如何更好地激发学生的学习兴趣,培养他们的科学思维能力,我会不断反思自己的教学方法和策略,以提高教学质量和效果。