新课标(人教版A)志鸿优化系列丛书高中优秀教案生物必修2.docx

学海无涯苦做舟 知识无止尽 新课标 人教版 A 志鸿优化系列丛书 高中优秀教案生物 必修 2 学海无涯苦做舟 知识无止尽 目 录 第一章 遗传因子的发现 4 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验 一 5 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验 二 24 第二章 基因和染色体的关系 41 第 1 节 减数分裂和受精作用 42 一 减数分裂 44 二 受精作用 56 第 2 节 基因在染色体上 74 第 3 节 伴性遗传 82 第三章 基因的本质 93 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 93 第 2 节 DNA 分子的结构 102 第 3 节 DNA 的复制 112 第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段 117 第四章 基因的表达 123 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 124 第 2 节 基因对性状的控制 139 第 3 节 遗传密码的破译 选学 152 学海无涯苦做舟 知识无止尽 第五章 基因突变及其他变异 162 第 1 节 基因突变和基因重组 162 第 2 节 染色体变异 171 第 3 节 人类遗传病 185 第六章 从杂交育种到基因工程 200 第 1 节 杂交育种与诱变育种 201 第 2 节 基因工程及其应用 209 第七章 现代生物进化理论 223 第 1 节 现代生物进化理论的由来 225 第 2 节 现代生物进化理论的主要内容 233 一 种群基因频率的改变与生物进化 235 二 隔离与物种的形成 241 三 共同进化与生物多样性的形成 251 学海无涯苦做舟 知识无止尽 第 1章 遗传因子的发现 章节规划 本章是遗传与进化（必修）的开篇，集中描述了孟德尔对生物性状遗传的规律的研究。 遗传因子是如何发现的这是在 140 多年前奥地利学者孟德尔，从个体水平出发，利用植物杂交实验的方法，展开对生物性状的研究来揭示遗传规律的。由于孟德尔在植物杂交实验过程中发现了遗传因子和揭示了遗传因子遗传的两个规律，使遗传学诞生了。因而孟德尔成为名垂青史的遗传学的奠基者 孟德尔于 1866 年发表的植物杂交实验论文中，揭示了核遗传的两个基本定律，即分离定律和自由组合定律。 本章内容围绕以上两个定律分两节进行描述。即第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验（一），第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二）。 第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验（一）。本节内容是按照 孟德尔对生物性状遗传的探索过程，从现象到本质，层层深入地展开的。其顺序即是孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）对实验现象的分析（提出假说）对分离现象解释的验证（验证假说）归纳总结分离定律（总结规律）。这就是本节教材内容的内在逻辑结构，这也符合学生的认识规律。在教学内容上也便于学生沿着孟德尔的探索过程进行思考和从实际中领悟孟德尔的科学方法。 本节教材有一些新特色 1.对实验过程以问题的形式，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结构。这是极其重要的特色 2.对 杂交实验的解释和对遗传规律的总结，没有作跨时代的说明 ,完全是按照孟德尔的推理得出的。这是过去人教版的高中生物课本的内容中所没有的。 3.在讲述孟德尔的探究方法的基础上，不失时机地提出要求 ,让学生主动参与问题的分析。 第 2 节孟德尔的豌豆杂交实验（二），由以下的内容要点构成“两对相对性状的杂交实验”，“对自由组合现象的解释”“对现象解释的验证”“自由组合定律”“孟德尔实验方法的启示”和“孟德尔遗传规律的再发现”等。 本节在内容安排上与第 1 节有共同的特点，即按照孟德尔的实验过程，由现象到本质，层层深入地展开 讨论。 “一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢”这一问句起到了承上启下的作用。同时说明，分离定律是研究单因子的，而自由组合定律是研究多因子的。单因子的研究是多因子研究的基础。 本章内容与本册书其他章内容有着密切的联系。本章内容集中描述了孟德尔发现遗传因子的实验过程。而对实验现象的解释只是一种推测，根据推测总结遗传规律。而其他章的内容是围绕第一章的内容层层展开的。如第 2 章基因和染色体的关系，回答了遗传因子是什么和遗传规律的细胞学基础的问题；第 3 章基因的本质描述了遗传因子的学海无涯苦做舟 知识无止尽 本质是什么；第 4 章基因的表达描述了遗传因子（基因）是如何行使功能的；第 5 章基因突变及其他变异描述了遗传因子（基因）在传递过程中是怎样变化的；第 6 章从杂交育种到基因工程描述了人类如何利用生物的遗传因子（基因）；第 7 章现代生物进化理论，则描述了生物进化过程中遗传因子（基因）频率是如何变化的。 总之，整册书是按照遗传学发展的历程来编写的。抓住了这条主线，就可以找出各章之间的有机联系 ,教学中就能达到左右逢源了。 本章的知识结构如下 本章教学价值 1.知识方面 （ 1）学习孟德尔科学实验的方法。 （ 2）认知分离定律的内容和实质。 （ 3）认知自由组合定律的内容和实质。 2.能力方面 （ 1）学习运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象。 （ 2）尝试进行杂交实验的设计。 3.情感态度与价值观方面 认同孟德尔敢于质疑、勇于实践、勇于创新以及严谨求实的科学态度和科学精神。 本章教学安排 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 2 课时 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 2 课时 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 从容说课 本节内容包括以下四个方面 1.一对相对性状的遗传实验，即孟德尔的单因子遗传实验过程及实验结果。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 2.F2 为什么出现 3 1 的性状分离比呢孟德尔提出假说对分离现象进行解释。 3.对分离现象解释正确吗孟德尔设计了巧妙的对分离现象解释的实验 测交实验进行验证。同时教材安排了“性状分离比的模拟实验”，使学生能更好地来体会孟德尔的假说。 4.分离定律。这是对孟德尔一对相对性状杂交实验的结果及其解释进行分析而得出的结论。 本节内容有何内在联系呢教材伊始，通过“问题探讨”栏目 ,既让学生了解“融合遗传”的内涵，为理解孟德尔的“颗粒遗传”埋下伏笔。同时也激发了学生的求知欲望。 在介绍实验前，教材首先介绍了孟德尔及孟德尔所选用的豌豆适于作为实验材料的生物学特征。这为讲述孟德尔的豌豆杂交实验，并获得成功作了必要的铺垫。 本节教学内容逻辑结构严密 ,层层深入地展开。其依次展开的顺序是孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）孟德尔对实验现象的解释（提出假说）对分离现象解释的验证（验证假设）总结出分离定律。这种内容的内在逻 辑性与学生的认识规律是相一致的。 教材的主导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。本教材对原教材有新的突破，具体表现在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；对实验过程采用问题的形式，层层深入地引发问题和解决问题，在分析和解决问题的过程中构建知识结构；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关系的理解，体验孟德尔的假说，教材穿插了模拟实验 “性状分离比的模拟”。 本节教材的特色是以孟德尔发现遗传因子的过程为主线，通过一对相对性状的遗传实验的过程，层层深入地展开的。因而教材内在的逻辑性很强。这就是本节内容的思路脉络。执教者能否把握本节教材的这一结构特点 ,是在教学中能否左右逢源、得心应手的关键。 本节教材在教学方法上要力求做到精心设计师生间的互动，特别是对难点 分离现象的解释和性状分离的模拟实验的设计上。在师生互动过程中突破难点。 三维目标 1.知识与技能 （ 1）认知孟德尔一对相对性状的遗传实验。 （ 2）认知孟德尔分离定律的内容和实质。 （ 3）理解自交、杂交、测交、 正交、反交、性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离、纯合子、杂合子和分离定律等概念。 （ 4）运用分离定律解释一些遗传现象。 2.过程与方法 （ 1）自主探究性状分离比的模拟实验。 （ 2）相互交流对分离现象的解释，体会孟德尔对杂交实验分离现象解释的假说。 （ 3）自主学习通过互联网、图书馆、新华书店等多种渠道 ,收集遗传学之父 孟德尔的个人资料等。 3.情感态度与价值观 （ 1）体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新，以及严谨求实的科学态度和科学精神。 （ 2）尝试进行杂交实验的设计。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。这种观点也称做融合遗传。 讨论 1.按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹会是什么颜色 2.你同意上述观点吗说说你的理由。 教学重 点 1.一对相对性状的遗传实验。 2.对分离现象的解释。 3.对分离现象解释的验证。 4.分离定律的内容和实质。 教学难点 1.对分离现象的解释。 2.对分离定律的理解。 教具准备 1.实验材料和用具。 2.孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件。 课时安排 本节内容需安排两个课时进行教学 第 1 课时 一对相对性状的遗传实验 对分离现象的解释 第 2 课时 性状分离比的模拟实验 对分离现象解释的验证 分离定律 第 1 课时 教学过程 课前准备 1.学生查找孟德尔的生平资料。 2.一对相对性状的杂交实验遗传图。 3.认知豌豆适于杂交实验的生物学特征。 情境创设 课室（或多媒体课室）屏幕显示问题探讨 师生互动 以上问题的呈现激发了学生的求知欲望。很快把学生引入新课，进入学习状态。 屏幕显示课题第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 同学们，遗传是生物界普遍的现象，但其中的奥秘却隐藏至深啊让我们从 140 多年前孟德尔的植物杂交实验开始，看看科学家们是如何探索其奥秘的 学海无涯苦做舟 知识无止尽 1.孟德尔的生平简介 师请同学们把课前收集到的孟德尔的生平资料互相交流一下。哪位同学能把你收集整理的孟德尔的生平资料在课堂上与大家共享呢 生孟德尔于 1822 年 7 月 22 日 ,出生于奥地利一个贫寒的农民家庭。从小爱劳动，念中学时就对自然科学发生了兴趣。 21 岁做了修道士，以后 ,当过中等学校的代理教员，在此期间，业余时间进行科学实验。他对天文、气 象、园艺和养蜂等都进行过研究，其中杂交实验，潜心研究了 8 年，而豌豆的杂交实验是非常成功的。他对科学研究工作严肃认真，在自己的通信中说过，“从春到秋，天天都要全神贯注、小心翼翼地监视着实验”。他通过观察对比、统计分析，从大量的数据中揭示了两个遗传规律 ,成为遗传学的奠基人 师同学们 ,这位同学对孟德尔的生平描述得怎么样 生很不错。使我们从他的介绍中感受到了遗传学的奠基者孟德尔进行科学实验时所表现出的科学精神和科学态度。 2.豌豆适于杂交实验的生物学特征 师为什么用豌豆作遗传实验材料容易取得成功 生豌 豆是闭花自花授粉的植物 ,自然状态下是纯种。用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析；同时，豌豆还有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析；豌豆的花大 ,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。 孟德尔经过观察 ,在 34 个豌豆品种中选择了七对相对性状。如茎的高度高茎和矮茎这是一对性状。相对性状是指同一种生物同一性状的不同表现类型。他首先是对每对相对性状的遗传各自进行研究的。 3.一对相对性状的遗传实验 孟德尔是如何进行豌豆的杂交实验的呢下面我们一起来看看孟德尔的一对相对性状的遗传实验。 大家先围 绕以下问题各自看书（课本 P3 6） ,进行自主学习，然后同桌之间进行讨论，交流学习的信息。 （ 1）注意弄清以下几组概念的含义 亲本、母本、父本； 杂交、自交、正交、反交、测交； 性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离。 （ 2）在杂交实验中孟德尔选择的是什么样的亲本他是如何设计杂交类型的 （ 3）孟德尔在一对相对性状的遗传实验中观察到了哪些实验现象 （ 4）你能用图解表示出孟德尔一对相对性状杂交实验的过程吗 思考题参考答案 （ 1）见教材内容。 （ 2）孟德尔选择的是纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本。在杂交亲本的选择上既用高茎作母本（接受花粉的称母本） ,矮茎作父本（传出花粉的称为父本）；同时又用高茎作父本，矮茎作母本。如果将第一种杂交类型称为正交，那么第二种杂交类型就称为反交了。但不管是正交，还是反交， F1 都有表现高茎的植株。 （ 3）孟德尔观察到的实验现象是 学海无涯苦做舟 知识无止尽 F1 都是高茎的。即 F1 只表现一个亲本的性状 高茎。 F2 出现了性状分离。即出现了两个亲本性状高茎和矮茎。且高茎与矮茎之比接近 3 1。 孟德尔一对相对性状杂交实验遗传图解。 P 纯种 纯种高茎豌豆 矮茎豌豆F 高茎性状表现 高茎 矮茎F 个体数 787 277比值 3 11 2师从同学们交流自主学习信息的情况看，绝大部分同学对一对相对性状的遗传实验的设计和实验过程理解、掌握得比较好，也能用图解的方式来表示孟德尔的杂交实验过程。这说明大部分同学有一定的自主获取知识的能力。这是值得赞赏的（鼓掌） 为什么 F1 只表现高茎 为什么 F2 出现了性状分离，且分离比为 3 1 4.对分离现象的解释 孟德尔在对豌豆杂交实验观察统计分析的基础上，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，对分离现象的原因，提出了独到的假说。 师孟德尔认为生物的性状由什么决定的 生由遗传因子决定的。（第一次提出遗传因子的概念） 师遗传因子有什么特点 生遗传因子的特点有独立的颗粒状，互不融合，在传递中不会消失，每个遗传因子决定着对应的性状。 师遗传因子有哪些类型与性状有何关系如何表示呢 生孟德尔认为遗传因子有显性和隐性之分。显性遗传因子控制显性性状，用大写字母表示；隐性因子控制隐性性状，用小写字母表示。 师遗传因子在体细胞中的存在形式怎样 生孟德尔认为遗传因子在体细胞中是成对存在的。纯种高茎豌豆体细胞中有成对的遗传因子 DD，而纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子 dd。体细胞中由相同的遗传因子组成的个体就叫纯合子。 师 F1 细胞中遗传因子是怎样的呢 生 F1 细胞中遗传因子也是成对的。从 F1 自交产生的后代出现隐性性状看 ,F1 细胞中必然含有隐性遗传因子。其体细胞中成对的遗传因子应是 Dd。 师大家能从中推断出 F1 为什么都表现高茎的原因吗 生对以上事实和老师提出的问题同学们进行认真的分析、讨论。有些同学跃跃欲试，想谈谈自己分析推断的结果。其中有几位同学阐述了自己的认知因为显性遗传因子（ D）和隐性遗传因子（ d）在一起时，只表现控制豌豆高茎的遗传因子所控制的性状，可见豌豆的高茎对矮茎是显性性状 ,而矮茎是隐性性状。而隐性性状是在 F1 表现不出来的。所以，不管是正交还是反交， F1 全部表现高茎。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 师这几位同学依据孟德尔的假设进行的分析推断是完全正确的。给大家解开了 F1为什么全部是高茎的奥秘。像 F1 这样的，由成对的控制相对性状的显性遗传因子和隐性遗传 因子组成的个体称杂合子。遗传因子在生殖细胞中的存在与在体细胞中的存在有什么不同吗 生遗传因子在生殖细胞中是成单存在的。这就是它们之间的不同。（通过比较，可加深理解和记忆） 师你能分析遗传因子在生殖细胞中成单存在的原因吗 生依据孟德尔的假设，在形成生殖细胞的时候，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。所以，生殖细胞中只含有成对遗传因子中的一个，因而也就形成了比值相等的雌、雄两种配子。 师在受精作用时，雌雄配子结合的行为是怎样的 生孟德尔认为，雌雄配子的结合是随机的。含有 D 和 d 遗传因子的雌雄配子之间结合的机会是均等的。 师 F1 产生的雌雄配子之间的遗传行为会产生怎样的结果 生从课本 P5 图 1 5 看 ,F1（ Dd）在形成生殖细胞时 ,各产生两种类型比值相等的雌、雄配子。由于雌雄配子之间的结合机会相等 ,因此，在 F2 体细胞中出了三种类型的遗传因子的组合，即 DD、 Dd、 dd，它们的比值是 1 2 1。由于 DD 和 Dd 表现高茎， dd 表现矮茎。所以 F1 自交得到的 F2 出现了性状分离，分离比是 3 1。 F2 个体数目越多，统计的结果越是接近 3 1 的理论值。 师这位同学善于利用图解进行分析，回答得太妙了大家现在知道 F2 为什么会发生性状分离了吗 生知道了（大多数同学异口同声地说） 教师精讲 前面，我们对孟德尔的生平和对豌豆的生物学特征进行了认知，着重学习了孟德尔的一对相对性状 的遗传实验。特别对孟德尔的假设 对分离现象的解释进行了细致认真的讨论。下面我想着重讲一讲关于孟德尔杂交实验设计和对实验现象的解释等问题，以加深同学们对这些问题的理解。 1.为什么孟德尔成为遗传学的奠基者 首先是由于孟德尔对自然科学的热爱和兴趣 ,对待杂交实验的科学态度和科学精神；其次是他善于观察比较，找到了理想的遗传实验材料 豌豆；第三 ,他用数学统计的方法分析实验结果，揭示其内在规律。这是孟德尔获得实验成功 ,成为遗传学奠基者的主要原因。 2.孟德尔对豌豆杂交实验进行了精心的设计，如他从 34 个豌豆品种中选 择了七对易于区分的相对性状进行实验；将亲本分别进行正交、反交对比观察；将 F1 自交，观察和统计分析 F2 的表现。这些都表现了孟德尔严谨求实的逻辑思维方法和设计思路，这是他对待科学实验的科学精神和科学态度的具体体现。 3.在对 F2 分离现象的解释时，孟德尔果断地否定了前人融合遗传的观点，而大胆地提出了自己对分离现象的解释的独到的假说。他认为 （ 1） 生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子间有独立、互不融合、不会消失的特征。 （ 2）遗传因子在体细胞中是成对存在的 ,而在生殖细胞中是成单存在的。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 （ 3）在受精作用过程中， 雌、雄配子（即生殖细胞）的结合是随机的 ,机会是均等的。 孟德尔运用这些假说的基本观点、基本原理，解释了豌豆杂交实验中 F2 出现性状分离现象的机理。这是认知过程中，从实践上升到理论，从感性上升到理性的过程。这是符合认知的一般规律的。这就是孟德尔科学思维方法之严密所在。同学们，你们认为呢 评价反馈 1.用遗传图解法表示孟德尔一对相对性性状的遗传实验。（以此检测反馈学生对孟德尔豌豆的一对相对性状实验设计和实验过程的理解） 2.孟德尔一对相对性状杂交实验的实验现象是什么为什么 F2出现性状分离孟德尔怎样解释 F2 出现的性状分离的从中折射出孟德尔是怎样一个人 （答案略，详见前“师生互动”和“教师精讲”栏目） 课堂小结 课堂知识结构出现性状分离的解释对验一对相对性状的杂交实生物学特征豌豆与杂交实验有关的孟德尔的生平简介2F布置作业 1.课本 P8 基础题 1 3。 2.预习课本 P6 实验。 课后拓展 1.选择题 （ 1）豌豆在自然状态下是纯种的原因是 A.豌豆品种间性状差异大 B.豌豆先开花后授粉 C.豌豆是闭花自花授粉的植物 D.豌豆是自花传粉的植物 解析豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物。在自然状态下，花未开放前就已经完成了传粉受精作用。所以能保持纯种。 答案 C （ 2）下列各项中属于相对性状的是 A.玉米的黄粒和圆粒 B.家鸡的长腿和毛腿 C.绵羊的白毛和黑色 D.豌豆的高茎和豆荚的绿色 解析相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。绵羊的毛色白色和黑色是一对相对性状。 答案 C （ 3）用纯种高茎豌豆（ DD）与纯种矮茎豌豆（ dd）杂交，得到 F1 全为高茎，将 F1自交得 F2，发现 F2 中高茎矮茎为 3 1。实现 F2 中高茎矮茎为 3 1 的条件是 学海无涯苦做舟 知识无止尽 A.F1 形成配子时，遗传因子分离，形成两种配子 B.含有不同遗传因子的配子随机结合 C.含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件 D.只需 A 项条件，而不需 B、 C 两项条件 解析 F1 自交后代出现性状分离，分离比为 3 1。条件有 F1 形成配子时成对不同的遗传因子分离，形成 D 配子和 d 配子；这两种类型的雌雄配子随机结合，且结合机会相等；含各种遗传因子的种子必须有实现各自遗传因子表达的环境条件。 答案 ABC （ 4）下列叙述正确的是 A.纯合子测交后代都是纯合子 B.纯合子自交后代是纯合子 C.杂合子自交后代都是杂合子 D.杂合子测交后代都是杂合子 解析本题主要考查学生对分离定律中一些概念的理解。根据分离定律可知是否正确。因纯合子自交，配子中含有相同的遗传因子，受精作用产生一种类型的纯合的合子，故 B正确。根据测交概念的含义，纯合子测交一定是杂合子，所以 A 是错的。根据分离定律杂合子和自交的含义，杂合子自交有 50是杂合子， 50是纯合子，因此 C 也是错的。根据杂合子和测交的含义，杂合子测交有 50是杂合子，有 50是纯合子，故 D 也是错的。 答案 B （ 5）桃果实表 面光滑对有毛为显性，在毛桃的植株上授以纯合光桃的花粉，该雌蕊发育成的果实应为 A.毛桃 B.光桃 C.毛桃的概率为 1/3 D.光桃的概率为 1/3 解析此题是考查果实的发育，果实的性状表现与亲本的关系。因果实是由子房发育成的，而子房是母本的一部分，因此发育成的果实只表现母本的性状。 答案 A （ 6）羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了 3 只小羊是白羊，若它们再生第 4 只小羊，其毛色 A.一定是白色的 B.是白色的可能性大 C.一定是黑色的 D.是黑色的可能性大 解析此题是考查分离定律的知识。因羊的白色对黑色为显性。两杂合白羊为亲本，接连生下三只小羊是白羊，生第 4 只小羊也是生白色的可能性大。因为两种杂合的白羊交配，从理论上看这对亲本生出的小羊白（ 1 显纯 2 显杂）黑（隐纯） 3 1。 答案 B 2.科学家发现了一只罕见的白色雄猴，请你设计一个最佳方案，可以较快地让这只白色雄猴繁殖成一群白色猴群。 解析此题是考查分离定律的有关知识。猴子的白化病与人类白化病一样，是隐性性状。如果白色遗传因子用 a 表示，这只白色雄猴体细胞中遗传因子的组成是 aa。 答 案最佳的设计方案是先让这只白色雄猴与常色雌猴交配，再让 F1 雌猴与白色雄学海无涯苦做舟 知识无止尽 猴交配。因 F1 雌猴一定含有 a 遗传因子，因此 F1 雌猴与白色雄猴交配，子代一定会产生白猴。这样就会很快繁殖出一群白猴。 板书设计 第 1 章 遗传因子的发现 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 孟德尔简介豌豆的生物学特征一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释课堂知识结构科学态度科学精神科学方法教学重点教学难点科学思维能力分析能力观察能力与杂交实验相 关原 理 解释实 假说 验现象习题详解 一、问题探讨（课本 P2） 1.解析按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质在子代体内融合，子代呈现双亲的中间性状，即红色和白色的中间性状 粉红色。 答案粉红色。 2.提示这个问题属开放性问题。目的在于引导学生观察身边的遗传现象，辨析融合遗传的观点是否正确。学生可能举出一些生活中大家谈论多又很关心的例子，如身高等 ,从而产生很多疑惑。教师主要是积极引导学生探讨，投入学习状态就可以了。 二、本节聚焦（课本 P2） 1.孟德尔从 34 个豌豆品种中选择了 7 对易于区分的相对性状，对每对相对性状的遗传分别进行研究，他的一对相对性状杂交实验的设计要点是 （ 1）选用一对相对性状的两个纯种的亲本进行正交和反交的杂交实验得 F1，以便对比观察其纯种高茎纯种矮茎 F1。 （ 2）将 F1 自交得 F2，观察和统计 F2 的性状表现及个体数，从中分析揭示性状的遗传规律。 2.孟德尔解释分离现象作了如下假说生物的性状是由遗传因子决定的 ,显性遗传因子决定显性性状，隐性性状由隐性遗传因子决定。体细胞中的遗传因子是成对存在的。如纯种高茎（ DD），纯种矮茎（ dd）， F1 高茎（ Dd）；配子（生殖细胞）中只含有成对遗传因子中的一个。受精作用时，雌、雄配子的结合是随机的 ,机会是相等的。 为了检验对分离现象的解释是否正确，孟德尔又巧妙地设计了测交实验进行验证。即让 F1 与隐性亲本杂交。看测交结果与预计结果是否相一致，如果 两者相一致，说明其解释是正确的。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 3.分离定律，又称孟德尔第一定律。分离定律是指在生物的体细胞中，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。 三、旁栏思考题（课本 P5） 不会。因为孟德尔解释分离现象的假设之一是雌雄配子的结合是随机的，且结合机会相等。这样不会出现 3 1 的性状分离比。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 第 2 课时 教学过程 课前准备 1.预习和准备“性状分离比的模拟实验”。 2.设计“性状分离比的模拟实验”实验结果记录表。 3.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验遗传分析图解。 情境创设 实验室屏幕上显示纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交实验遗传分析图解，同时显示如下问题（ 1）孟德尔提出解释 F2 分离现象假说的基本观点有哪些（ 2）你能用孟德尔的假说解释分离现象吗（ 3）你能用什么形式来体验孟德尔的假说 答案（ 1）（ 2）略，见本节第 1 课时“师生互动”和“教师精讲”栏目内容；（ 3）用性状分离比的模拟实验来体验孟德尔的假说 师生互动 刚才同学们运用孟德尔对分离现象解释的原理解释了一对相对性状杂交实验的实验现象 ,特别是对实验现象中 F2 代出现性状分离的奥妙进行了分析。从中看出同学们对孟德尔分离现象解释的假说有一定的理解。如何进一步去体验孟德尔的假说呢 生（异口同声地）做“性状分离比的模拟实验”，（这是课前预习所带来的课堂效应） 1.性状分离比的模拟实验 师现在我们来做“性状分离比的模拟实验”，让同学们来体验孟德尔的假说。 生通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与数量之间的性状关系，从而体验孟德尔的假说。 师做这个实验的理论依据是什么请同桌一起讨论 ,弄清这个问题，以便更好地做好实验。在同学们讨论后，教师作了如下归纳 总地说，做这个实验的理论依据是分离定律的原理。具体说就是依据孟德尔对分离现象解释的基本原理进行的。即进行有性生殖的生物（如杂合子）在形成配子时 ,成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离，形成两种类型、比值相等的雌雄配子；受精时，雌雄配子随机结合，且结合的机会相等。所以， F1（杂合子）自交产生的 F2 会发生性状分离。本实验就是模拟雌雄配子的随机结合的过程而产生的结果（实验现象，即性状分离的事实）来验证孟德尔的假说的。 学海无涯苦做舟 知识无止尽 师屏幕显示 下面同学们按课前的准备，进行分组实验，并作好实验记录。实验过程中应注意排除一 些影响实验结果的因素。（课前各小组已进行了讨论认知） 教师巡视各小组进行实验的情况。 实验结果记录表（综合各小组设计而制做的 ,课前每小组分发了两份） 次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 统计比例 甲 D d 乙 D d 合子 DD Dd dd 次序 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 统计比例 甲 D d 乙 D d 合子 DD Dd dd 次序 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 统计比例 甲 D d 乙 D d 方法步骤 1 . 取两小桶2 . 分装小球3 . 混合小球4 . 随机取球5 . 重复实验6 . 统计结果7 . 结果分析 用左手、右手分别从甲桶、乙桶中随机抓取一个小球组合在一起，并记录将小球放回原桶中，摇匀，重复步骤“3 ”， 共做1 0 0 次， 每人各做5 0 次小组统计结果D D 次 占比率D d 次 占比率d d 次 占比率全班统计结果D D 占平均比率为D d 占平均比率为d d 占平均比率为______实验结论 _分别摇动两小桶，使小桶中的彩色球混合在甲、乙两个小桶中放入两种彩色球各1 0 个编为甲桶、乙桶（结论 F1 F2， F2 中会出现性状分离，其性状分离比为 3 1。模拟实验成功，重复的次数越多，实验结果越准确） 学海无涯苦做舟 知识无止尽 合子 DD Dd dd 次序 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 统计比例 甲 D d 乙 D d 合子 DD Dd dd DD 占比率为 _____________。 各小组统计实验结果 Dd 占比率为 _____________。 dd 占比率为 _____________。 DD 占比率为 _____________。 统计全班实验结果 Dd 占比率为 _____________。 dd 占比率为 _____________。 学生分析实验结果讨论实验结论，体验孟德尔的假说。 2.对分离现象解释的验证 前面我们通过“性状分离比的模拟实验”，对遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间数量关系有了进一点的认识。但对分离现象的解释（假说）是否符合实际还是不能确定。于是孟德尔巧妙地设计了测交实验进行验证。 师什么是测交大家看书回答。 生测交是将 F1隐性亲本杂交，用以测定 F1 遗传因子的组成。 师假设孟德尔对分离现象的解释是正确的（也就是说孟德尔提出的假说是正确的），请同学们预测一下测交的结果。 生如果孟德尔提出的假说是正确的， F1（ Dd）就应能产生两种类型的生殖细胞。即含有遗传因子 D 的生殖细胞和含有 d 的生殖细胞，而隐性亲本（ dd）只产生含有 d 的生殖细胞。雌、雄生殖细胞结合 ,测交后代是 Dd（高茎） dd（矮茎）为 1 1。 师孟德尔测交实验的结果是怎样的 生孟德尔测交实验的结果是 （ F1） Dd（高茎） dd（矮茎） Dd（高茎） dd（矮茎） 30 34 1 1 师请同学们把孟 德尔预期的和实际测交结果比较一下，看两者的情况怎么样 生（异口同声地）实际测交结果与预期理论值相同。这说明孟德尔对分离现象的解释（即孟德尔提出的假说）是完全正确的。 师科学研究常用的一种方法叫做什么方法 生叫做假说 演绎法。 师学生看书，弄明什么叫假说 演绎法。想一想，孟德尔在整个豌豆杂交实验过程中是不是运用这种方法的 生学生看书，讨论交流。 师大家知道什么是归纳法吗 生归纳法，也即归纳推理。它是从个别的特殊的事物出发，推出关于该类事物的一般原理的结论。其推理方向是由特殊到一般。它与演 绎法是相反的。 3.分离定律 师孟德尔一对相对性状的实验结果及其对实验结果的解释，后人把它归纳为孟德尔学海无涯苦做舟 知识无止尽 第一定律，又称为分离定律。分离定律的实质是什么呢 生 F1 细胞中成对的控制相对性状的遗传因子，在形成生殖细胞时彼此分离，分离后进入不同的配子中 ,随配子遗传给后代。简言之，分离定律的实质是体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离。 师分离定律的内容有哪些 生总地来说，分离定律的内容包括两个方面。一是在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；二是在形成配子时，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。 教师精讲 同学们，前面我们一起学习了性状分离比的模拟实验和测交实验 ,在师生互动过程中 ,我相信大家对以上问题有了一定的理解。下面我想谈谈我的认知 ,以期能对大家有所帮助。 1.性状分离比的模拟实验，就是模拟 F1 自交产生 F2 的性状分离及其比值的情况的。用以体验孟德尔提出的假说。孟德尔是用数学统计的方法来分析实验现象，揭示其内在规律的。因此，在模拟实验中模拟实验成功的次数、重复的次数越多，实验越准确。这是取得实验成功的关键。 2.为了验证对分离现象的解释（即孟德尔提出的假说）是否正确，孟德尔设计了巧妙的、使人折服的测交实验。测交实验的结果证明了其假说是正确的。大家要很好地学习和理解课本 P7 图 1 6一对相对性状测交实验的分析图解。并能运用测交实验的原理分析解答自然界（即生物界）和人类的一些遗传现象。 3.孟德尔在豌豆杂交实验的全 过程中 ,所运用的科学方法的具体体现是实验设计（理论认识）进行实验（观察分析、提出问题）解释实验（提出假说）测交实验（验证假说）对照分析（验证结论）分析归纳（总结规律 分离定律）。这就是孟德尔在杂交实验过程中所表现出的严密的逻辑思维过程。这种逻辑思维方法叫假说 演绎法。同学们，我们应该认真学习领会，懂得从事科学研究（或科学实验）必须要有像孟德尔那样的科学精神、科学态度和科学方法啊你们说对吗（课室内发出一致的声音对） 评价反馈 1.在“性状分离比的模拟实验”中代表各种雌、雄配子的小球 大小、形状、质地、重量等方面应彼此 _____________。 解析此题考查性状分离比的模拟实验应注意避免人为误差问题。性状分离比的模拟实验所用的小球应该大小一致、质地统一、手感相