高中生物 孟德尔的杂交实验(一)
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高中生物新教材“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”解读01.问题探讨:教材创设情境将学生带回19世纪,按照当时流行的融合遗传,两个亲本杂交后,双亲的遗传物质在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状。
也有部分研究者坚持颗粒遗传,颗粒遗传认为两个亲本杂交后,双亲的遗传物质在子代体内没有发生混合,而是相对独立的。
新教材此处换用了白花豌豆和紫花豌豆的例子,这可以和后文中孟德尔研究的七对相对性状对应起来。
02.豌豆用作遗传实验材料的优点2.1纯种有人认为纯种是遗传学实验材料必备的特点。
其实在遗传学中,纯种的意义在于其本身的遗传组成一致,进行遗传分析时简单又可靠。
豌豆因为是自花授粉,所以自然条件下都是纯种。
对于非纯种材料,比如玉米,通常是异花授粉,不是纯种。
如果将其果穗(雌花)套袋,花期授以自身花粉,这样连续做几代,也可以得到纯种玉米。
新教材提到孟德尔用到了豌豆、山柳菊和玉米等多种植物做杂交实验,特别突出了豌豆,在教学中有些老师可能会觉得玉米并不是合适的遗传学材料,这种认识其实是错误的。
2.2容易做杂交这一点是我每年都跟学生讲,教材并没有提及,这可能源于我的专业是小麦遗传育种,研究生那会每年都做小麦杂交,讲句实在话,那真是让人绝望的工作。
小麦是两性花,但小麦的花实在太小了,去雄特别考验眼神、细致和耐心。
而豌豆花就不同了,虽然也是两性花,但是比较大,去雄操作相对容易进行。
这里同时可以看到单性花做杂交的优势,像玉米进行杂交试验时,由于雌雄花是分开的,因此就可以省去去雄操作,做杂交要比两性花简单得多。
2.3相对性状豌豆具有易于区分的相对性状。
这个内容处理时结合比孟德尔稍晚的高尔顿的研究会更有意思一些。
高尔顿也对“高度”遗传感兴趣,而且他比孟德尔的统计学水平更高,但是他却没有(重新)发现遗传规律,原因就在于他研究了人的身高。
对于人,我们也可以讲高矮,但是这个高矮的界定没有豌豆那么容易。
人的身高在排除特殊情况后,基本可以视作是连续性状(或数量性状),而豌豆茎的高度则属于不连续性状(或质量性状)。
第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、选择题1.下列各组中不属于相对性状的是()A.水稻的早熟和高产B.豌豆的紫花和红花C.小麦的抗病和易感染疾病D.绵羊的粗毛和细毛【答案】A【解析】相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型.水稻的早熟和高产不符合“同一性状”一词,不属于相对性状,水稻的早熟和晚熟属于相对性状,A正确;豌豆的紫花和红花符合相对性状的概念,属于相对性状,B错误;小麦的抗病和易感染疾病符合相对性状的概念,属于相对性状,C 错误;绵羊的粗毛和细毛符合相对性状的概念,属于相对性状,D错误。
2.豚鼠的黑毛对白毛是显性,如果一对杂合子的黑毛豚鼠交配,产生四仔,则它们的表现型是()A.全部黑毛B.三黑一白C.一黑三白D.无法确定【答案】D【解析】根据基因分离定律,杂合子的黑毛豚鼠交配,即Aa×Aa→AA(黑):Aa(黑):aa(白)=1:2:1,后代性状分离比为黑色:白色=3:1.但在子代数目较少的情况下,可能存在偶然性,后代不一定会出现3:1的分离比,有可能是全部黑色或全部白色或三黑一白或一黑三白或二黑二白;故选D。
3.在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是()①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近于1∶1③圆粒豌豆自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4④开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现型A.②③④B.③④C.②③D.③【答案】B【解析】高茎(AA)×矮茎(aa)→高茎(Aa),不符合性状分离的概念,①错误;高茎(Aa)×矮茎(aa)→高茎(Aa):矮茎(aa)=1:1,不符合性状分离的概念,②错误;圆粒(Rr)×圆粒(Rr)→圆粒(RR、Rr):皱粒(rr)=3:1,符合性状分离的概念,③正确;粉色(Bb)×粉色(Bb)→红色(BB):粉色(Bb):白色(bb)=1:2:1,符合性状分离的概念,④正确。
孟德尔的豌豆杂交实验(一)(第一课时)教学设计一、教材分析人教版普通高中课程标准实验教科书必修2《遗传与进化》第一章第一节“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”,本节内容分为两个课时进行。
第一课时完成“一对相对性状的杂交实验”以及“对分离现象的解释”;第二课时完成“对分离现象解释的验证”以及“分离定律”。
本节课是进行第一课时的教学。
本节是在学生学习了遗传的细胞学基础之后,进一步探讨遗传规律的开篇,是本单元学习的基础。
通过本节的学习,可以使学生对遗传的分离规律有一个初步的认识,同时也为下一步学习伴性遗传和自由组合定律打下了基础。
本节内容以假说--演绎的科学方法为线索,逐步介绍了豌豆杂交试验过程、孟德尔的遗传假设、测交实验的验证,最终得出分离规律的实质二、学情分析高二年级多数学生已经掌握了一定的生物学基础知识,具备了独立思考和判断的能力,合作性学习能力也比较强,但是个体之间还存在着较大的差异。
三、设计理念1.以学生的学习为主,以教师的组织和辅导为辅。
2.自主思考与协作学习成为学生学习和探究的手段3.加强教材与生活的联系,引导和调动学生的情感体验,关注学生的心理变化,培养学生对事物有正确的情感态度。
四、教学目标1.知识目标:阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验理解孟德尔对分离现象的解释2.能力目标:运用分离定律解释一些遗传现象3.情感态度与价值观:体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维五、教学重点和教学难点教学重点1.对分离现象的解释2.以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育3.运用孟德尔对分离现象的解释来解释一些遗传现象教学难点1.对分离现象的解释2.假说—演绎法六、教学手段多媒体教学、讨论教学七、教学方法和学习方法教学方法:1、情景教学法(多媒体辅助教学)2、引导发现法3、讨论法4、习题巩固法。
新课程改革最明显的变化就是学生在课堂上的地位发生了改变——由被动的接受者,变为主动的探究者;不再是“老师告诉了我什么”,而是“我发现了什么”。
高中生物孟德尔的豌豆杂交实验(一)说课稿(一)说课稿模块2:遗传与进化基因在哪里?基因是什么?基因是怎样行使功能的?基因在传递过程中怎样变化?人类如何利用生物的基因?生物进化过程中基因频率是如何变化的?遗传因子的发现基因和染色体的关系基因的本质基因的表达基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程现代生物进化理论人类是怎样认识到基因的存在的?高中生物第二模块《遗传与进化》揭示了生物在代代繁衍的过程中,遗传物质是如何传递和变化以及是如何起作用的(如下图)。
而第一章,循着人类认识基因之路,展示了140多年前孟德尔的植物杂交实验,告诉我们人类史怎样认识到基因的存在的,也就是遗传因子的发现过程。
本节内容是孟德尔总结出分离定律的第一组豌豆实验。
我对教材的理解可以总结为“一二三四”,即一组实验,两条线索,三个目标,四大重难点。
下面将一一阐述。
一、一组实验的呈现这组实验其实是由两个实验构成。
一个是“一对相对性状的遗传实验”包括正交反交;另一个是“对分离现象解释的验证实验”,即测交的应用。
二、两条线索的铺设线索一:实验流程。
(时间线索,知识线索)(1)本节内容是第二模块的起始节,所以我觉得在第一节课上,对整本书作一个总领也是很有必要的。
通读全书,我觉得全书用时间作了线索。
我把它罗列出来,称之为“历史的足迹”:孟德尔(19世纪中期)萨顿(1903)摩尔根(1909)发现性染色体的科学家们(20世纪初期)缪勒(1927)格里菲斯(1928)艾弗里(1944)赫尔希和蔡斯(1052)沃森和克里克(1953)克里克(1957)在遗传学发展的一百多年中,孟德尔是遗传学深入研究的第一人,被称为“遗传学之父”当之无愧!而我们的学习,就从孟德尔的足迹开始。
(2)在孟德尔得出分离定律的实验中,其流程为(包括实际的实验以及中间的思考):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、总结出“分离定律”线索二:实验思想。
课题:《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》教学设计一、课标要求与解读【课标要求】课程标准与本节对应的“内容要求”是:“阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状”。
基于孟德尔豌豆杂交实验的事实和数据,运用归纳、演绎等科学思维方法,进行提出假说、构建模型、模拟实验、建构概念等教学活动:按照从感性认识到理性认识的认知规律分析问题,透过孟德尔豌豆杂交实验的现象来看分离定律的本质,从中体验科学探索讨程,科学家的科学态度和科学精神:形成“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能”的初步认识。
【课标解读】本节的“问题探讨”通过红、蓝墨水混合的比喻,来说明融合遗传的含义,其意图是引导学生依据日常生活经验类比遗传现象,暴露学生的错误概念,引发学生的认知冲突,以此产生融合遗传是否合理的疑问。
在问题中,教材引导学生分析红花豌豆与白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会是什么颜色。
这是本节将要学习的豌豆的7对相对性状之一,这样就将“问题探讨”情境中创设的问题与本节内容联系在一起,为进一步理解本节所述的孟德尔的颗粒遗传观点埋下伏笔。
二、教学内容与分析【教材分析】孟德尔的豌豆杂交实验一由“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”“分离定律”四部分内容构成,是遗传学的基本规律也是学习遗传与进化的基础。
本节的教学内容主要是对分离现象解释的验证”和“分离定律”,即按照孟德尔的探索过程由现象到实质,层层深入地展开的,体现了学科内在逻辑性与学生认识规律的统一。
其内容理论性强,逻辑严密,是发展学生科学分析问题的能力和探究能力,学习科学史和科学精神的良好载体。
【学情分析】学生在初中的学习过程中已经学过花的结构及发育,了解基因控制生物性状等知识,但是学生缺乏遗传细胞学基础,即学生还没学习减数分裂的知识,这反而有利于学生人从孟德尔的角度出发,创造性的分析解决问题。
孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、用豌豆做遗传实验的优点和方法1.豌豆作为遗传实验材料的优点2.人工异花传粉的一般步骤3.常见的遗传学符号及含义符号P F1F2×♀♂含义亲本子一代子二代杂交自交母本父本二、一对相对性状的杂交实验1.过程P 高茎×矮茎↓F1高茎(显性性状)F2高茎∶矮茎(性状分离现象)3∶1 (性状比)2.特点(1)P具有相对性状。
(2)F1全部表现为显性性状。
(3)F2出现性状分离现象,分离比约为显性性状∶隐性性状=3∶1。
三、对分离现象的解释1.孟德尔对分离现象提出的假说(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。
(3)配子中的遗传因子是单个存在的。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2.遗传图解(1)F2遗传因子组成及比例为1DD∶2Dd∶1dd。
(2)F2性状表现及比例为3高∶1矮。
3.性状分离比的模拟实验(1)模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶雌雄生殖器官小桶内的彩球雌雄配子不同彩球的随机组合雌雄配子的随机组合(2)分析结果得出结论:彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1,彩球代表的显隐性状的数值比为3∶1。
四、对分离现象解释的验证1.方法测交,即F1与隐性纯合子杂交。
2.测交实验图解3.结论测交后代分离比接近1∶1,符合预期的设想,从而证实F1的遗传因子组成为Dd,形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,产生D和d两种比例相等的配子。
五、分离定律1.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。
2.在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
一、用豌豆作实验材料的优点及方法1.阅读教材P2~3,分析图1-1、1-2、1-3,判断正误:(1)豌豆是严格自花传粉、闭花受粉植物。
因此,难以进行人工杂交。
(×)(2)人工去雄时,要去除未成熟花的全部雄蕊,然后进行套袋。