《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》教学设计

孟德尔的豌豆杂交实验（一）教学设计 [教学目标]： 1. 阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律； 2. 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维； 3. 运用分离定律解释一些遗传现象。 [教学重点]： 1. 对分离现象的解释，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的教育； 3. 运用分离定律解释一些遗传现象。 [教学难点]： 1. 对分离现象的解释； 2. 假说———演绎法。 [教学过程]： 问题探讨：红牡丹和白牡丹杂交，后代牡丹花的颜色是什么？提出当时科学界普遍认同的“融合遗传”观点。 引言：遗传是我们熟悉的生物现象，但遗传的奥秘却隐藏至深，人类对它的探索之路是那么的艰辛屈折，又是那么精彩绝伦。那么是谁发现了遗传的奥秘呢？ 图片：孟德尔--遗传学的奠基人，（1856年—1864年）经过八年的实验发现了遗传规律。对于他的工作和评价： 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 其实当时很多人都在研究豌豆，为什么他有这么大的成就呢？显然他在实验设计和数据处理上有创新。那么他是怎么实验的？我们循着140多年前孟德尔研究豌豆的足迹，共同探索遗传规律，体会科学探索的过程。 一．豌豆一对相对性状的杂交实验 （分步骤展示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交实验过程，步步设置相关问题，引导学生讨论分析实验现象并参与实验的设计。） 具体如下：豌豆是自花传粉，闭花授粉， [师]在自然条件下豌豆是自花传粉，因此豌豆在自然界中是纯种的，自然条件下对它的遗传研究没有任何意义。所以孟德尔对豌豆进行人为异花传粉，也就是进行杂交实验。因为豌豆有和多性状，只选择一对相对性状实验，他用高茎豌豆做母本，矮茎豌豆做父本进行杂交。 出示杂交结果：发现杂交后代F1（子一代）都是高茎豌豆，F1高茎豌豆的高度全部都是和亲本一样！看来并没有相互融合！ 学生提问：1.为什么子一代都是高茎而没有矮茎？ 2．矮茎的性状消失了吗？ 3．子一代性状是否和母本一样？ [师]将矮茎豌豆做母本，高茎豌豆做父本进行杂交，但是F1仍然统统是高茎豌豆。看来和谁做母本谁做父本无关。 那么亲本矮茎的遗传物质有没有传给子一代，也就是说子一代中有没有控制矮的遗传物质呢？ [师]展示孟德尔的F1自交实验和结果。子二代F2出现了矮茎！ [师生互动]共同建构隐性性状、显性性状、杂合子、纯合子和性状分离等概念。 在孟德尔发现遗传规律之前一些研究杂交育种的专家对性状分离的现象早已熟知，但他们没有对实验数据做深入的统计学分析。孟德尔不仅研究F2的性状还对不同性状的数量进行统计。子二代出现了3:1性状分离。 学生提问：3子二代出现了3:1性状分离比是偶然的吗？ 怎么得知是个别现象还是普遍的现象？ [生]把其他六对性状做相同实验！ [师]展示结果实验 可见3:1性状分离是普遍的现象。 那么是什么导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离？ 师 ：孟德尔看到的实验事实和前人融合遗传的观点产生矛盾，在当时的知识背景下无法解释这种现象？孟德尔在思维方式上超越当时科学家作了一次创新，他在观察和统计分析的基础上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想象，提出假说，并对性状分离现象作出尝试性解释。 （四）对分离现象的解释 提出孟德尔的假说之一：生物的性状是由遗传因子决定的。 因为亲本正交与反交的结果都是高茎，F1自交后代出现了矮茎，所以遗传因子是独立的，既不会相互融合，也不会在传递中消失； F2有高有矮，高和矮的遗传因子都来自F1，不是无中生有，所以遗传因子在体细胞中应该成对存在；根据上面的假说，我们是否可以推出孟德尔杂交实验植株的遗传因子的组成？以字母D来表示这对遗传因子。 生：可以推出亲本和 ... ...