孟德尔的豌豆杂交实验（一）教学设计与案例

学生活动

教师的组织和引导

教学意图

第1课时

组织学生讨论：哪些遗传现象符合“融合遗传”的观点？哪些遗传现象与“融合遗传”相矛盾？

讲述：列举典型的实例，如不同颜色的牡丹花、桃花，黑毛羊与白毛羊等，说明生物的遗传不遵循“融合遗传”的客观事实。

设疑：在140多年前孟德尔通过杂交实验揭示了生物遗传的基本规律。孟德尔为什么能揭示这一科学奥秘？组织学生交流对孟德尔的初步了解。

讲述：结合学生的汇报，主要对孟德尔做以下简介。①孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识。②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验。③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点，提出了颗粒遗传的思想等。

设疑：豌豆具有哪些特点？为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验？孟德尔是如何揭示生物遗传奥秘的？

结合图解，分析总结

1.为什么用豌豆作实验材料，结果会可靠？

2.杂交实验的含义是什么？

3.如何通过纯种间的杂交获得杂种后代？

讲述：结合上述内容，给出相对性状、自交、杂交、正交和反交等概念。

设疑：孟德尔是如何通过豌豆杂交实验来揭示分离定律的？

讲述：边板图边叙述一对相对性状的遗传实验。

师生共同解决问题，为学生阐明“一对相对性状的遗传实验”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。

在教师的引导下提出问题。
    1.为什么子一代表现高茎？矮茎性状消失了没有？
    2.为什么子二代又出现了矮茎？如果不用数学统计的方法分析遗传结果，会发现F₂呈现3∶1的数量比吗？
    3.在规律性的遗传结果中，内含的实质规律是什么？
    围绕这些问题，进行短时间的讨论。

    给出显性性状、隐性性状、性状分离的概念。

培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启动已有知识的空间。使学生理解孟德尔的科学研究方法。

结合图解阅读教科书，阐明孟德尔假说的内涵，概括孟德尔假说的要点。

（1）生物体的性状是由遗传因子决定的，遗传因子之间既不会相互融合，也不会在传递中消失。

（2）体细胞中遗传因子是成对存在的。

（3）生物体在形成配子时，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，雌雄配子的结合是随机的。

遗传图解1  一对相对性状杂交实验图解

在讲解的基础上，引导学生阅读教科书，进一步理解孟德尔假说的含义。

设疑引导学生课后思考：孟德尔假说与“融合遗传”观点的本质区别是什么？在人们还没有认识到配子的形成和受精过程中染色体的行为变化时，你如何认识孟德尔假说的深刻意义？

遗传因子分离、配子随机组合真的能出现3∶1的结果吗？

将课堂教学延伸到课外，开阔学生的思维，体会孟德尔假说的创新性。培养学生的思维能力。为下一节课教学做铺垫。

第2课时

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。

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。

学生阅读性状分离比的模拟实验，思考以下问题。

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？

2.为什么每个小桶内的d小球和D小球数目都是10个？

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？

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？

在学生阅读的基础上，帮助学生明确实验要求。

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.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：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，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。

将模拟实验与遗传实验相结合，明确每一实验步骤的真正意义。

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。

两人一组，进行实验记录，统计结果。

各小组汇报实验结果。

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？

将实验结果与孟德尔的杂交实验结果作比较，帮助学生理解“实验样本数量足够大，是满足统计学规律的必要条件之一。”讨论孟德尔的假说是否合理。

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。

对学生进行科学方法教育。

使学生在习作中巩固绘制遗传图解的基本方法。

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。

自查、纠正错误。

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。

遗传图解2  一对相对性状测交实验图解

思考讨论：预测结果与实际结果完全符合。从而验证了孟德尔的假说。

孟德尔通过测交实验不仅证明了自己的假说，而且用可见的测交实验的结果，来体现了生物在形成配子时，遗传因子的行为变化规律。

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。

依据一对相对性状的遗传实验，归纳分离定律。引导学生归纳分离定律。练习绘制概念图。

进行技能训练中的实验设计。

归纳本节的相关概念，绘制杂合子、性状分离、相对性状、显性性状、隐性性状等概念图。

结合教材中的技能训练，让学生运用遗传规律进行育种的实验设计。