孟德尔的豌豆杂交实验(一) 教材分析
本节教材在内容结构上是由“引入和铺垫”,“一对相对性状的遗传实验”,“对分离现象的解释”,“对分离现象解释的验证”和“分离定律”五个部分。 1. 引入和铺垫 本节开始引入的问题探讨是通过红蓝墨水混合的比喻,让学生了解“融合遗传”的内涵,从而为进一步理解本书所述的孟德尔“颗粒遗传”的观点打下伏笔。 在介绍一对相对性状的遗传实验前,编者首先介绍了孟德尔的生平(如进修了自然科学和数学)及孟德尔所用的实验材料豌豆的有关知识(如豌豆是自花受粉植物等),这为后面讲述孟德尔进行的豌豆杂交实验,并最终取得成功进行了必要的铺垫。 2. 主题教学内容的四个部分 本节的教学内容是按照孟德尔的探索过程由现象到实质,层层深入地展开的。 ? 教材首先介绍了孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象(发现问题); ? 介绍了孟德尔对实验现象进行的分析(提出假说); ? 介绍了对分离现象解释的验证(验证假说); ? 归纳总结出分离定律(总结规律)。 这样编写教材,在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。教材在呈现方式上,编者的主旨思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,突出科学史和科学研究方法的教育,与原教材比较,本教材在这方面又有新的突破,主要表现在以下几方面:
1. 对实验过程采用问题串的形式,层层深入地引发问题和分析问题,在分析和解决问题的过程中建构知识框架。
2. 对杂交实验的解释和对遗传规律的总结完全是根据孟德尔的推理得出的。如对于基因与染色体的关系,教材也没有做跨越时代的说明,而是按照科学史的发展顺序,把这一内容放在第2章减数分裂的内容之后进行叙述。
3. 在讲述孟德尔探究方法的基础上,不失时机地提出要求,让学生主动参与对问题的分析。例如,让同桌同学根据孟德尔的假说,讨论高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解;在验证实验中,让学生根据孟德尔的理论,自己预测杂交实验的结果等。这样编排教材,其目的是激励学生主动探究,自主获得知识,为学生能力的培养和情感态度的体验留下了更大的空间。 为了加深学生对遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系的理解,体验孟德尔的假说,课文中穿插了模拟实验——“性状分离比的模拟”;正文中还辟有专门栏目,对本节科学史中体现出来的主要科学方法“假说——演绎法”进行了介绍;在正文的最后,编者又创设与植物杂交有关的问题情境,安排学生进行设计实验程序的技能训练。
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、教学目标
⑴ 知识方面:阐明孟德尔的一对相对性状的测测交实验及分离定律。
⑵ 情感态度与价值观方面:体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。
⑶ 能力方面:运用分离定律解释一些遗传现象。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)对分离现象解释的验证,阐明分离定律。
(2)以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。
(3)运用分离定律解释一些遗传现象。
2.教学难点:(1)对分离现象解释的验证。(2)假说—演绎法。
三、教学方法:讨论法、演示法、实验法
四、教学课时:1
五、教学过程
教学内容
教师组织和引导
学生活动
教学意图
第2课时
一、模拟实验实验
针对上节课提出的问题组织学生交流自己的见解。
设疑:孟德尔在不知道遗传因子是什么的情况下,用抽象的遗传因子来分析杂交实验结果。提出了遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单个出现的假说,是超越自己时代的一种非凡的设想。生物体在进行有性生殖时,遗传因子分离,配子随机组合真能出现3∶1的性状分离现象吗?让我们通过模拟实验来体验孟德尔的假说。
指导学生阅读实验的目的要求,明确相关的问题。
在学生阅读的基础上,帮助学生明确实验要求。
1.两个小桶代表什么?两个小桶中的D小球和d小球代表什么?
1.两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢;D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。
2.为什么每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个?
2.每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个,确保雌、雄配子数目相等。
3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么?
3.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是:模拟雌、雄配子的随机结合。
4.将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3)重复做50~100次的含义是什么?
4.将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3)重复做50~100次,是为了确保观察样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。
准备实验材料用具。巡回检查、指导学生做实验。
组织学生汇报,统计全班的实验结果,引导学生将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较,比较的结果说明了什么?
思考:为什么全班的实验结果与预期的结果更接近?如果孟德尔在研究遗传实验时,只统计10株豌豆杂交结果,他还能正确解释性状分离现象吗?
与每个小组的实验结果相比,全班实验的总结果更接近预期的结果,即彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,彩球代表的显性与隐性类型的数值比为3∶1。因为实验个体数量越大,越接近统计规律。
如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果,则很难正确地解释性状分离现象,因为实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时,会出现较大的误差。
依据自己已有的知识,讲述自己的看法。
学生阅读性状分离比的模拟实验,思考左边问题。
4人一组,进行实验记录,统计结果。
各小组汇报实验结果。
激发探究心理,明确模拟实验的目的。
理解遗传因子分离与配子随机组合的意义。
理解模拟实验是进行科学研究的一种方法。
培养学生的实验记录能力、合作能力。
体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。
二、对分离现象的解释的验证
设疑:孟德尔假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验。但是作为一种正确的假说,仅能解释已有的实验结果是不够的,还应该能预测另一些实验结果。孟德尔是如何实现这一目的的呢?
讲述:孟德尔的测交实验,给出测交概念,指导学生通过绘制遗传图解,预测测交实验的结果。巡视检查学生习作的情况。
通过课件或板图,展示规范的测交遗传图解,对学生出现的错误给予及时的纠正。
杂交子一代 隐性纯合子
高茎 矮茎
测交 Dd × dd
配子 D d d
测交后代 Dd dd
高茎 矮茎
1 : 1
遗传图解2? 一对相对性状测交实验图解
展示孟德尔的测交实验结果,即用子一代高茎豌豆(Dd)与矮茎豌豆(dd)测交,在得到的64株后代中,30株是高茎,34株是矮茎,两种性状之比接近1∶1。
设疑:引导学生分析:实验结果与预测结果是否相同,这一结果说明了什么?孟德尔设计测交试验的巧妙之处是什么?
介绍假说—演绎法。
绘制遗传图解,进一步掌握绘制遗传图解的方法,理解测交实验的过程,预测实验结果。
使学生在习作中巩固绘制遗传图解的基本方法
体验孟德尔实验方法的创新之处。
三、分离定律
依据一对相对性状的遗传实验,引导学生归纳分离定律。
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,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。
学生归纳
培养学生的归纳能力
技能训练
〖提示〗将获得的紫色花连续几代自交,即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交,直至自交后代不再出现白色花为止。
阅读思考讨论回答。
拓展思维
孟德尔豌豆杂交实验(一)第2课时 题案
1、若一个家庭已有4个孩子,三男一女,那么再生一个孩子是女孩的几率是( )
A、0 B、1/2 C、1/4 D、1/8
2、白化病是由一对隐性基因控制的。如果一对正常夫妇生下了一个有病的女儿和一个正常的儿子,若这个儿子与患有白化病的女人结婚,婚后生育出患有白化病女孩的几率是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12
3.将具有一对相对性状的杂合体,逐代自交3次,F3中纯合体比例为( )
A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/16
4.已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交,子一代既有黑斑蛇,又有黄斑蛇;若再将F1黑斑蛇之间交配,F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论中正确的是 ( )
A.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
B.蛇的黄斑为显性性状
C.F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同
D.F2中黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同
5.一般人对苯硫脲感觉味苦,由显性遗传因子B控制;也有人对其无味觉,叫味盲,由遗传因子b控制。统计味盲家族,若三对夫妇的子女味盲各是:25%、50%和100%,则这三对夫妇的遗传因子组成最大可能是( )
①BB x BB ②bb x bb ③BB x bb ④Bb x Bb ⑤Bb x bb ⑥BB x Bb
A.①②③ B.④⑤⑥ C.④②⑤ D.④⑤②
6.调查发现人群中夫妇双方均为表现型正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对基因控制。判断下列有关白化病遗传的叙述,错误的是( )
A.致病基因是隐性基因
B.如果夫妇双方都是携带者,他们生出白化病患儿的概率是1∕4
C.如果夫妇一方是白化病患者,他们所生表现正常的子女一定是携带者
D.白化病患者与表现正常的人结婚,所生子女表现正常的概率是1
7、多指症为显性遗传病,如果父母双亲中有一方患多指症,子女中既有正常指的,也有多指的,那么他们的子女患多指症的几率是( )
A、1/3 B、1/4 C、1/2 D、3/4
8. 正常人的褐眼(A)对蓝眼(a)为显性,一个蓝眼男子和一个其母是蓝眼的褐眼女子结婚。从理论上分析,他们生蓝眼孩子的概率是( )
A.25% B.50% C.75% D.100%
9.假说—演绎法包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节,利用假说—演绎法,孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是( )
A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的
B.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
D.孟德尔成功的原因之一是选用豌豆作为实验材料
10. 基因型为Aa的植物产生的雌雄配子的数量是( )
A.雌、雄配子数目相等 B.雌配子∶雄配子=3∶1
C.雄配子∶雌配子=1∶1 D.雄配子数量比雌配子多
11.根据如图所示实验,以下列结论不正确的是( )
A.所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊
B.F1黑羊的遗传因子组成与亲代黑羊的遗传因子组成相同
C.F2黑羊的遗传因子组成都与F1黑羊相同
D.白色是隐性性状
12.如图为某种遗传病的家族系谱图。以下是对该系谱图分析得出的结论,其中错误的是( )
A.该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B.家族中一定携带该致病基因的有:2、4、5、6、8、9、12、13
C.家族中10为杂合子的几率为1/2
D.若家族中14与一患者结婚,则他们生患病孩子的几率为1/3
13.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生 的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的遗传因子组成是aa
14. 家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状,现有4只家兔甲、乙、丙、丁,其中甲和乙为雌兔,丙和丁为雄兔。甲、乙、丙均为黑毛,丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全为黑毛兔,乙和丁交配的后代中有褐毛兔,问:
(1)选择下列哪组交配实验判断显隐性最好( )
A、甲和丁 B、乙和丁 C、甲和丙 D、乙和丙
(2)通过判断 为显性性状, 为隐性性状。
(3)若黑毛与褐毛这一对相对性状用B和b表示,则甲、乙、丁三只兔的遗传因子组成分别为 、 、 。
(4)如何鉴别甲兔的遗传因子组成是纯合还是杂合?
15、已知豚鼠黑色皮毛遗传因子A为显性,白色皮毛遗传因子组成a为隐性。请回答下列问题:
(1)若一只黑色雌豚鼠生了一只白色子豚鼠,则可知该母鼠的遗传因子组成是______________。
(2)与此雌鼠交配的雄鼠的遗传因子组成为___________,性状表现为_________。
(3)如果用此雌鼠进行测交实验,则其后代性状表现为___________和___________,相应的遗传因子组成为_____________和___ _____,其数目之比为____________。
课件20张PPT。人教版高中生物必修二 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第2课时
第一章 遗传因子的发现(Mendel,1822-1884)八年耕耘源于对科学的痴迷,
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。
实验设计开辟了研究的新路, 数学统计揭示出遗传的规律。遗传学的奠基人——孟德尔【温故知新】
1.孟德尔为什么选用豌豆做实验材料?
豌豆是自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是纯种,具有多个易于区分的性状,实验结果容易分析而且可靠。
2.显性性状、隐性性状、性状分离的概念?
3.孟德尔对分离现象的解释作出哪些假说?
性状分离比的模拟实验①F1代杂合子产生数目 的两种配子, 且生活力相同
②雌、雄配子结合的机会______
③F2代遗传因子组成不同的个体存活率_____
④遗传因子间的显隐性关系为完全显性
⑤观察的子代样本数目_________出现3:1性状分离比需要满足的条件:【体验假说】相等相等相等 足够多性状分离比的模拟实验1.甲乙两个小桶代表什么?黑白小球代表什么?2.一个桶内两种小球数量相等代表什么意义?3.为什么每次抓取的小球要放回原来的小桶内?4.小球有几种组合?其组合代表什么?思考:【体验假说】性状分离比的模拟实验【体验假说】黑色小球:D配子
白色小球:d配子实验数据分析一、对分离现象解释的验证一个正确的理论,首先要能解释已知的现象;其次要预测未知,并通过实验检验推断结果。如何对这一假说进行验证呢?(以小组为单位讨论)设计实验方案—— 测交:把被测个体与隐性亲本杂交。根据测交子代的性状表现类型及比例,确定被测个体的遗传因子组成。测交实验DdddDd配子高茎矮茎测交测交后代1 : 1请
预
测
实
验
结
果
?让F1与___________杂交隐性纯合子30 : 34理论比实际比一、对分离现象解释的验证-----测交观察实验发现问题实验验证演绎推理(纸上谈兵)提出假说解释问题总结规律一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释对分离现象解释的验证得出分离定律孟德尔实验的程序科学研究的方法蕴含设计测交实验测交实验【典例分析1】
孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说—演绎法”,下列相关叙述中不正确的是( )
A.“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容
B.“测交实验”是对推理过程及结果的检测
C.“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1)”属于推理内容A在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子__________,不相_______;在形成配子时,成对的遗传因子发生_______,______后的遗传因子分别进入不同的_____中,随_____遗传给后代成对存在融合分离分离配子配子二、分离定律的内容直接证据:
【典例分析2】
水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的分离定律的一项是( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈橙红色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色
C分离定律的适用范围:(1)有性生殖生物的性状遗传。(2)真核生物的性状遗传。(3)细胞核遗传。(4)一对相对性状的遗传。选育自交 紫色花 × 紫色花 F1 紫色花 白色花选育紫色花 自交F2 紫色花 白色花 淘汰选育紫色花 自交淘汰直至不再出现白色花为止技能训练:请同学们阅读课本P7并讨论交流 将获得的紫色花连续几代自交,即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交,直至自交后代不再出现白色花为止。对分离现象解释的验证---测交分离定律的内容子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎 = 1∶1Dd∶dd =1∶1性状分离比的模拟实验科学研究的方法——假说-演绎法课堂小节:1、下列四组交配中,能验证对分离现象的解释是否正
确的一组是( ) A.AA×Aa B.AA×aa
C.Aa×Aa D.Aa×aa
2、遗传因子组成为AA的个体与遗传因子组成为aa的个体杂交产生的F1进行测交,那么F2中的纯合子占F2中个体数的( )
A.25% B.50%
C.75% D.100%
【学习效果检测】3、在一对相对性状的遗传中,隐性亲本与杂合子亲本相
交,其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是( )
A.0% B.25% C.50% D.75%4、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交,其子代显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正确的( )
A.两个亲本都有显性遗传因子
B.两个亲本都有隐性遗传因子
C.一个亲本只有显性遗传因子
D.前三项推论都不正确谢谢!!制作单位: 邹城一中制作时间:2016年3月22日