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《孟德尔遗传实验的科学方法》教学设计
课题
第一节
孟德尔遗传实验的科学方法
单元
第三章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
体验基于遗传杂交实验的科学探究方法。领悟假说-演绎法的科学思维方法。1.文化基础：通过假说-演绎法的科学探究方法体验遗传杂交实验。2.自主发展：通过孟德尔的遗传杂交实验，领悟假说-演绎法的科学思维方法。3.社会参与：领悟假说-演绎法的科学思维方法，形成正确的科学思维方法。
重点
通过孟德尔的遗传杂交实验，领悟假说-演绎法的科学思维方法。
难点
通过孟德尔的遗传杂交实验，领悟假说-演绎法的科学思维方法。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《穷苦学生孟德尔的开挂人生》
课前查阅资料，了解孟德尔基本情况，提出问题，分析问题。
讨论对孟德尔、达尔文等科学家的了解，了解科学的发展历程，激发学生的学习兴趣。
讲授新课
在探索生物遗传规律的历程中，有不少学者做过动物或植物的杂交实验，但都没有发现遗传规律。达尔文（C.
Darwin）也进行过多年植物杂交实验，后人从他的报春花研究结果中发现，当用杂合体相互授粉时，得到显性个体占后代总数的
75%、隐性个体占25%（比例为3∶1），但达尔文未能意识到这个结果的重要性，就此与现代遗传学失之交臂。提出问题（1）孟德尔的研究方法有何独特之处呢?（2）从他的研究方法中能学习到哪些科学思维和科学方法?一、选择恰当的实验材料孟德尔说过，任何实验的价值和用途，决定于______________是否适用于研究目的。孟德尔通过种植多种植物进行杂交实验，发现______________作为实验材料具有明显的优点。播放视频《豌豆》1.它是严格的_________________植物，而且是____________，不受外来花粉的干扰。2.豌豆花冠__________，容易___________。3.豌豆具有许多____________、可以明显区分的___________（relative
character）。________________往往是决定研究工作成功与否的关键，这在遗传学发展史中表现得尤为突出。如:孟德尔选用豌豆杂交成功地揭示了_______。摩尔根选用果蝇进行杂交实验证明_______。选择与研究目的相适应的_______是成功的前提。二、运用由简到繁的方法孟德尔通过_______分析，分别研究_________，发现了基因的_______。孟德尔当__________________________的遗传规律研究清楚后，他由_____________，进一步同时研究__________的遗传现象，从而发现了基因的______________。三、采用统计学方法孟德尔共进行了__________次杂交实验，观察植株数多达
___________株。他做了豌豆___________________的杂交实验，分别_________________。孟德尔合理地引入了_______________的方法处理这些数据。孟德尔对___________________进行观察，详细记录______________在各代出现的数量，研究这些性状在__________的。在_____________________的杂交实验中，经过_______________处理后发现，子二代中2种性状的数量比例都符合
_________。在研究_______时，孟德尔又统计得出
4
种组合性状的数量比例关系为_________。孟德尔运用_______方法来研究_______问题，并从中发现________________，把遗传学研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，开拓了___________________的新途径。四、运用假说-演绎法资料1:法国科学家诺丹（C.Naudin）研究了______等
10
多个属的植物，观察到其后代的性状几乎恢复到其__________的现象，他还在第
3
代至第
5代中发现_________的现象。1863年，诺丹得出结论∶
1._________________具有同一性，子一代具有______________;2.子一代常处在两个亲本的________;3.子二代出现了_________________;以后各代出现逐渐_______________的现象。资料
2:英国博物学家达尔文曾用两侧对称花和整齐花的_____________做杂交实验，他注意到子一代的______________的，子一代自交后，下一代有88
棵是________________，37
棵是______________。达尔文提出了"泛生子"假说:身体里的每个细胞都_____________，杂合体的___________是由于________________的混合。他试图用这种假说去解释其他现象，但未能提供这种_________________的任何证据。资料
3:19
世纪
50年代，孟德尔用豌豆进行__________，明确选定____________做研究。孟德尔假说-演绎法结论：提出了假说∶
生物的遗传性状是通过"_____________"进行传递的。他据此合理解释了实验中出现的现象，并根据________进行_________，设计实验_________，在其他植物（桔梗、玉米等）中进行实验推广，最终提出了____________________。分析讨论1.从
3
位科学家的实验中能否发现相似的实验现象?提示：诺丹和达尔文在研究时也发现了相似的实验现象，并针对发现的现象提出问题或者作出相应的假说，但并没有揭示遗传规律。而孟德尔能够运用"假说-演绎"的研究方法，针对已有事实，发现问题，提出假说;更重要的是通过演绎推理，设计实验验证假说，即在不同植物的杂交实验中分别验证了假说的正确性，从而使假说变成普遍规律。诺丹的研究发现"子二代出现了特别乱的变异"，试分析这是为什么。提示：子二代出现性状分离现象。3.与达尔文相比，孟德尔研究方法的成功之处体现在哪些方面?提示：选择豌豆作为实验对象，从简单到复杂，先研究一对相对性状，在研究，两对或多对相对性状。
4.假说提出的依据是什么?提出的假说一定是正确的吗?比较3位科学家的研究，可以得到什么启示?提示：假说-
演绎法是指在观察现象、提出问题并分析现象、提出假说的基础上，根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理是否正确来得出结论。如果实验结果与预期相符，则证明假说是正确的;反之，则说明假说是错误的。一切规律的探索，同时也是方法的探索。在科学研究过程中，往往伴随着科学方法的创新。孟德尔在探索遗传规律的过程中创造性地运用了科学的思维方法，其价值绝不亚于发现遗传规律本身，它对后人的科学研究具有不可估量的指导意义。五、学业检测与巩固练习1.豌豆具有许多相对性状，这些性状既稳定又能明显区分，如种子形状有圆粒和皱粒、未成熟豆荚颜色有绿色和黄色等。下列性状中属于相对性状的是（
A
）。A.番茄的红果和黄果
B.
人的直发与黑发C.果蝇的长翅和灰身
D.玉米的高茎和豌豆的矮茎２．实验材料的选取往往是决定研究工作成功与否的关键。孟究工作成功与否的关键。孟德尔在做遗传实验时种植过山柳菊、紫茉莉、豌互等多种植物，最终选定豌互作为遗传杂交实验材料。中植物，最终选定豌豆作为遗传杂交实验材料。请回答下列问题：（1）选择豌豆作为遗传杂交实验材料的优点有哪些？提示：豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物；豌豆花较大,易于人工操作；豌豆具有易于区分的性状.(2)若对豌豆进行杂交实验，是否需要进行去雄、套袋、人工授粉等操作需要进行去雄、套袋人工授粉等操作？对这些操作技术有何要求？为什么？提示：孟德尔豌豆杂交实验过程为：种植豌豆→去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套袋（防止外来花粉干扰）→人工异花传粉→套袋（防止外来花粉干扰）→统计分析结果。豌豆属于雌雄同花的植株，做杂交实验时应对母本去雄，以避免自花传粉。(3)如果选用玉米做遗传实验，在杂交技术上和豌豆的杂交技术有何不同？提示：豌豆：自花传粉、闭花受粉；自然状态下一般都是纯种；有易于区分的相对性状；性状能够稳定遗传给后代。玉米：雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；生长周期短，繁殖速度快；相对性状差别显著，易于区分观察；产生的后代数量多，统计更准确。
【学习活动一】学生阅读课本，了解科学家探索生物遗传规律的历程，回答问题。观看视频，分析孟德尔为何选择豌豆作为实验对象。【学习活动二】学生阅读，分组讨论，分析运用由简到繁的方法。【学习活动三】学生阅读，通过数据分析，概括孟德尔定律。【学习活动四】学生阅读，通过假说-演绎法运用，分析实验方式和方法。小组讨论资料，分析相关遗传问题。根据所学，完成相关练习
通过阅读，科学家探索生物遗传规律的历程，培养学生获取信息的能力，激发学生的科学研究的兴趣。通过视频。分析豌豆特点，体验基于遗传杂交实验的科学探究方法。分组辩论，引导学生认识到要基于科学可靠的研究方法，以及合乎逻辑的推理判断。通过数据分析，使学生学会使用统计学方法，培养学生从数据中获取规律，锻炼学生的概括分析能力。通过实验方式和方法的探究，使学生学会实验探究的方法，培养学生学会通过实验获取规律，锻炼学生的实验探究能力。提高学生分析和解决问题能力。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.孟德尔通过种植多种植物进行杂交实验，发现豌豆作为实验材料具有明显的优点。第一，它是严格的自花授粉植物，而且是闭花授粉，不受外来花粉的干扰。第二，豌豆花冠大，容易人工去雄和授粉。第三，豌豆具有许多稳定的、可以明显区分的相对性状2.运用由简到繁的方法,先研究一对相对性状，再研究两对相对性状。3.孟德尔运用统计学方法来研究生物的遗传问题，并从中发现遗传的规律，把遗传学研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，开拓了遗传学研究的新途径。4.孟德尔能够运用"假说-演绎"的研究方法，针对已有事实，发现问题，提出假说;更重要的是通过演绎推理，设计实验验证假说，即在不同植物的杂交实验中分别验证了假说的正确性，从而使假说变成普遍规律。
板书
第一节
孟德尔遗传实验的科学方法一、选择恰当的实验材料豌豆的优点二、运用由简到繁的方法一对相对性状、两对相对性状运用统计学方法四、运用"假说-演绎"
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精品试卷·第
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页
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第一节
孟德尔遗传实验的科学方法
沪科版
高中生物
学习目标
体验基于遗传杂交实验的科学探究方法。
领悟假说-演绎法的科学思维方法。
1.文化基础：通过假说-演绎法的科学探究方法体验遗传杂交实验。
2.自主发展：通过孟德尔的遗传杂交实验，领悟假说-演绎法的科学思维方法。
3.社会参与：领悟假说-演绎法的科学思维方法，形成正确的科学思维方法。
穷苦学生孟德尔的开挂人生
达尔文（C.
Darwin）也进行过多年植物杂交实验，后人从他的报春花研究结果中发现，当用杂合体相互授粉时，得到显性个体占后代总数的
75%、隐性个体占25%（比例为3∶1），但达尔文未能意识到这个结果的重要性，就此与现代遗传学失之交臂。
主题小标
（Mendel,1822-1884）
孟德尔，奥地利人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文，被后人公认为“遗传学之父”。
提出问题
（1）孟德尔的研究方法有何独特之处呢?
（2）从他的研究方法中能学习到哪些科学思维和科学方法?
一、选择恰当的实验材料
孟德尔说过，任何实验的价值和用途，决定于______________是否适用于研究目的。
材料
孟德尔通过种植多种植物进行杂交实验，发现______________作为实验材料具有明显的优点。
豌豆
3.豌豆具有许多_______________、可以明显区分的__________________（relative
character）。
1.它是严格的_________________植物，而且是__________________，不受外来花粉的干扰。
自花授粉
闭花授粉
2.豌豆花冠__________，容易________________________。
大
人工去雄和授粉
稳定的
相对性状
选择与研究目的相适应的__________________是成功的前提。
_____________________往往是决定研究工作成功与否的关键，这在遗传学发展史中表现得尤为突出。
实验材料的选取
孟德尔选用豌豆杂交成功地揭示了_____________________________________。
如:
基因的分离定律和自由组合定律
摩尔根选用果蝇进行杂交实验证明_____________________________。
基因在染色体上
实验材料
二、运用由简到繁的方法
孟德尔通过_______________分析，分别研究___________________，发现了基因的__________________。
单因子
7对相对性状
分离定律
孟德尔当__________________________的遗传规律研究清楚后，他由_____________，进一步同时研究_____________________________的遗传现象，从而发现了基因的_____________________。
一对相对性状
简到繁
2
对或多对相对性状
自由组合定律
三、采用统计学方法
孟德尔共进行了__________次杂交实验，观察植株数多达
___________株。
200
多
27225
他做了豌豆___________________的杂交实验，分别_________________。
7对相对性状
追踪几代
孟德尔对___________________进行观察，详细记录______________在各代出现的数量，研究这些性状在__________________________的。
孟德尔合理地引入了_______________的方法处理这些数据。
统计学
所研究的性状
不同性状
各代间是如何传递
在_____________________的杂交实验中，经过_______________处理后发现，子二代中2种性状的数量比例都符合
______________。
一对相对性状
数学统计
3∶1
在研究____________________时，孟德尔又统计得出
4
种组合性状的数量比例关系为_________________________。
2对相对性状
9
∶3
∶3
∶
1
孟德尔运用_______________方法来研究____________________问题，并从中发现________________，把遗传学研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，开拓了___________________的新途径。
统计学
生物的遗传
遗传的规律
遗传学研究
四、运用假说-演绎法
法国科学家诺丹（C.Naudin）研究了_____________等
10
多个属的植物，观察到其后代的性状几乎恢复到其_________________的现象，他还在第
3
代至第
5代中发现___________________的现象。
资料1:
报春花
亲本性状
性状分离
1._________________具有同一性，子一代具有______________;
正交反交
一致性
1863年，诺丹得出结论∶
2.子一代常处在两个亲本的__________________;
3.子二代出现了_________________;以后各代出现逐渐_______________
的现象。
中间状态
特别乱的变异
恢复到亲本
资料
2:
英国博物学家达尔文曾用两侧对称花和整齐花的_____________做杂交实验，他注意到子一代的_____________________的，子一代自交后，下一代有88
棵是________________，37
棵是______________。
金鱼草
花全是两侧对称
两侧对称花
整齐花
身体里的每个细胞都_____________，杂合体的________________是由于________________的混合。他试图用这种假说去解释其他现象，但未能提供这种_________________的任何证据。
达尔文提出了"泛生子"假说:
含有胚芽
性状镶嵌
亲本芽球
"微芽"存在
19
世纪
50年代，孟德尔用豌豆进行_______________，明确选定___________________做研究。
资料
3:
杂交实验
一对相对性状
提出了假说∶
生物的遗传性状是通过"________________"进行传递的。他据此合理解释了实验中出现的现象，并根据________进行_________，设计实验_________________，在其他植物（桔梗、玉米等）中进行实验推广，最终提出了___________________________________。
孟德尔假说-演绎法结论：
遗传因子
假说
推理
验证假说
分离定律和自由组合定律
分析讨论
1.从
3
位科学家的实验中能否发现相似的实验现象?
提示：诺丹和达尔文在研究时也发现了相似的实验现象，并针对发现的现象提出问题或者作出相应的假说，但并没有揭示遗传规律。而孟德尔能够运用"假说-演绎"的研究方法，针对已有事实，发现问题，提出假说;更重要的是通过演绎推理，设计实验验证假说，即在不同植物的杂交实验中分别验证了假说的正确性，从而使假说变成普遍规律。
2.诺丹的研究发现"子二代出现了特别乱的变异"，试分析这是为什么。
提示：子二代出现性状分离现象。
3.与达尔文相比，孟德尔研究方法的成功之处体现在哪些方面?
提示：选择豌豆作为实验对象，从简单到复杂，先研究一对相对性状，在研究，两对或多对相对性状。
4.假说提出的依据是什么?提出的假说一定是正确的吗?比较3位科学家的研究，可以得到什么启示?
提示：假说-
演绎法是指在观察现象、提出问题并分析现象、提出假说的基础上，根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理是否正确来得出结论。如果实验结果与预期相符，则证明假说是正确的;反之，则说明假说是错误的。一切规律的探索，同时也是方法的探索。在科学研究过程中，往往伴随着科学方法的创新。孟德尔在探索遗传规律的过程中创造性地运用了科学的思维方法，其价值绝不亚于发现遗传规律本身，它对后人的科学研究具有不可估量的指导意义。
五、学业检测与巩固练习
1.豌豆具有许多相对性状，这些性状既稳定又能明显区分，如种子形状有圆粒和皱粒、未成熟豆荚颜色有绿色和黄色等。下列性状中属于相对性状的是（
）。
A.番茄的红果和黄果
B.
人的直发与黑发
C.果蝇的长翅和灰身
D.玉米的高茎和豌豆的矮茎
A
２．实验材料的选取往往是决定研究工作成功与否的关键。孟究工作成功与否的关键。孟德尔在做遗传实验时种植过山柳菊、紫茉莉、豌互等多种植物，最终选定豌互作为遗传杂交实验材料。
中植物，最终选定豌豆作为遗传杂交实验材料。请回答下列问题：
（1）选择豌豆作为遗传杂交实验材料的优点有哪些？
提示：豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物；豌豆花较大,易于人工操作；豌豆具有易于区分的性状.
(2)若对豌豆进行杂交实验，是否需要进行去雄、套袋、人工授粉等操作需要进行去雄、套袋人工授粉等操作？对这些操作技术有何要求？为什么？
提示：孟德尔豌豆杂交实验过程为：种植豌豆→去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套袋（防止外来花粉干扰）→人工异花传粉→套袋（防止外来花粉干扰）→统计分析结果。豌豆属于雌雄同花的植株，做杂交实验时应对母本去雄，以避免自花传粉。
(3)如果选用玉米做遗传实验，在杂交技术上和豌豆的杂交技术有何不同？
提示：豌豆：自花传粉、闭花受粉；自然状态下一般都是纯种；有易于区分的相对性状；性状能够稳定遗传给后代。玉米：雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；生长周期短，繁殖速度快；相对性状差别显著，易于区分观察；产生的后代数量多，统计更准确。
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