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生物必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）教学设计
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这是一份生物必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）教学设计，共4页。教案主要包含了教材分析，教学目标，教学重难点，学情分析，教学方法，课前准备，课时安排，教学过程等内容，欢迎下载使用。
一、教材分析
本节为人教版普通高中课程标准实验教科书必修模块2《遗传与进化》第1章第2节的教学内容，主要是基因的自由组合定律。基因自由组合定律是遗传学上最基本的规律之一，是遗传学的基础，也是中学生物学中要求掌握的规律之一。它在遗传育种和人类遗传病推断方面有重要的指导作用。
1.教材内容的结构
孟德尔豌豆杂交实验（二）主要内容包括：
两对相对性状的遗传实验
对自由组合现象的解释
对自由组合现象解释的验证
自由组合定律
孟德尔实验方法的启示
孟德尔遗传规律的再发现
2.教材内容的特点
（1）在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认知规律的统一。
教材内容按照孟德尔的探索过程的顺序来构建框架体系。由现象到本质，层层深入地展开讨论，削枝强干，重点突出，内容简洁流畅，便于学生沿孟德尔的探索过程进行思考和从实验中领悟科学的方法。
（2）在教学内容的呈现方式上强调了科学研究方法的教育。
在呈现方式上，编者的主旨思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学方法的教育，让学生犹如亲历科学家的探索过程，在浓郁的历史背景中获取科学知识和及领悟科学方法。
3.本节在高中生物新课程中的地位和作用
本节是高中生物新课程三个必修模块之一《遗传与进化》的第二部分，《遗传与进化》不仅从微观层面上阐述生命的延续性，而且立足于整个生物界，从宏观层面上阐述生命的发展过程、原因和结果。
4.本节与高中生物新课程必修模块2《遗传与进化》中的其他单元的联系
本节的内容都与其他单元有紧密的联系。本单元讲述的是140年前孟德尔对遗传现象的推测，以及根据推测总结出的遗传规律。但推测是否正确，遗传规律的细胞学基础是什么?分子生物学基础是什么?需要后期的研究成果去验证、解释和发展。例如，必修模块2《遗传与进化》的第1章（遗传因子的发现）揭示的是遗传规律的细胞学基础；第3章（基因的本质）揭示的是遗传规律的分子生物学基础；第4章（基因的表达）揭示的是基因控制性状的机制；第5章（基因的突变及其他变异）是从分子生物学和细胞学角度解释性状的变异；第6章（从杂交育种到基因工程）讲述的是遗传规律的应用及其发展；第7章（现代生物进化理论）是从群体的角度，讲述遗传和变异在生物进化中的作用。总之，既然整册书是按照遗传学发展的历程来编写的，抓住这条主线，就可以像串珠一样找出各章之间的有机联系。
二、教学目标
1.知识目标
(1) 知道孟德尔两对相对性状的杂交试验。
(2) 识记两对相对性状与两对等位基因的关系。
(3) 识记两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例。
(4) 理解基因的自由组合定律及其在实践中的应用。
(5) 理解孟德尔获得成功的原因。
2.能力目标
(1)通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。
(2)通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。
3.情感、态度与价值观目标
提高学生的科学素养和科学探索精神，初步掌握遗传学定律发现的基本过程、方法等，培养学生探究意识和创新精神。
三、教学重难点
1.重点
(1)对自由组合现象的解释。
(2)基因的自由组合定律的实质。
(3)孟德尔获得成功的原因。
2.难点：对自由组合现象的解释。
四、学情分析
学生在初中学习过的知识与本章内容有密切的联系。例如，在初中学习的“基因控制生物的性状”的知识，初步解决了基因与生物个体性状的关系问题；学习的“基因的显性和隐性”的知识，初步解决了控制相对性状的成对基因之间的关系问题，以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现等问题。再有，学生学习的必要的数学知识，如有关比和比例的知识，有关二项式幂的知识也是学生学习本章必不可少的基础。
五、教学方法
归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等
六、课前准备：
完成课前预习学案
七、课时安排
1课时
八、教学过程
[一]导言
孟德尔发现并总结出基因的分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红色和白色等等。那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，它们又遵循怎样的遗传规律呢?孟德尔通过豌豆的两对相对性状杂交试验，总结出了基因的自由组合定律。
[二] 教学目标达成过程
(一)两对相对性状的遗传试验
学生活动:阅读并分析教材P9。
教师列出如下讨论题纲:
(1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的?
(2)Fl代的表现型是什么?说明了什么问题?
(3)F2代的表现型是什么?比值是多少?为什么出现了两种新的性状?
(4)分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律?
学生展开热烈的讨论并自由回答，教师不忙于评判谁对谁错，出示挂图“黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验”，对实验过程和结果进行指导分析:
(1)相对性状指同一生物同一性状的不同表现类型，不能把黄与圆、绿与皱看作相对性状。
(2)Fl代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
(3)F2代有四种表现型:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，前后代比较发现，出现了亲代不曾有的新性状--黄色皱粒和绿色圆粒，这又恰恰是两亲本不同性状的重新组合类型。这四种表现型比为9∶3∶3∶l，恰是(3∶1)2的展开，表明不同性状的组合是自由的、随机的。那么，孟德尔是如何解释这一现象的呢?
(二)对自由组合现象的解释
学生活动:阅读并分析教材P10。
教师列出如下讨论题纲:
(1)孟德尔研究控制两对相对性状的基因是位于一对还是两对同源染色体上?
(2)孟德尔假设黄色圆粒和绿色皱粒两纯种亲本的基因型是什么?推出Fl代的基因型是什么?
(3)F1代在产生配子时，两对等位基因如何分配到配子中?产生几种配子类型?
(4)F2代的基因型和表现型各是什么?数量比为多少?
学生讨论、总结归纳并争先恐后回答，教师给予肯定并鼓励。
教师强调:
(1)黄色圆粒和绿色皱粒这两对相对性状是由两对等位基因控制的，这两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上，其中用Y表示黄色，y表示绿色；R表示圆粒，r表示皱粒。因此，两亲本的基因型分别为：YYRR和yyrr。
板图显示:它们的配子分别是YR和yr，所以Fl的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以Fl代全部为黄色圆粒。
(2)F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，孟德尔认为与此同时，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合。
教师使用多媒体课件，让学生在动态中理解等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立的、互不干扰的。所以F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于l∶1∶1∶l。
(3)受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，其中基因型有9种，表现型有4种。
学生活动:自己推演黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验分析图解，并归纳总结F2代的基因型和表现型的规律，由一学生上黑板完成。
师生对F2代进行归纳，得出三角规律来：
a.四种表现型出现在各三角形中：
黄色圆粒(Y—1)出现于最大的三角形的三角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)；
黄色皱粒(Y—rr)出现于次大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr)；
绿色圆粒(yyR_)出现于第三大三角形的三个角上(yyRR、yyRr)；
绿色皱粒(yyrr)出现于小三角形内(yyrr)。
b.基因型:九种基因型中的纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)与两对基因的杂合体(YyRr)各位于一对角线上，一对基因的杂合体以纯合体对角线为轴而对称，
[三] 教学目标巩固
1．一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按照自由组合定律遗传，各能产生几种类型的精子和卵细胞（ ）
A.2种和1种 B.4种和4种
C.4种和1种 D.2种和2种
分析：由于一个精原细胞经减数分裂可产生四个精子，其中两两精子的基因组成相同，而一个卵原细胞减数分裂只能产生一个卵细胞。
答案：A
2．在两对相对性状独立遗传的实验中，F2代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是（ ）
A.9／16和l／2 B.1／16和3／16 C.1／8和l／4 D.1／4和3／8
分析：F2代里能稳定遗传意味是纯合体，共有4种，在16种组合里占1／4；重组型意味着是变异类型(与亲代不同的)，共有6种，在16种组合里占3／8。
答案:D
[四] 布置作业
l．P12复习题，第一题
2．具有两对相对性状的植株个体杂交，按自由组合定律遗传，F1只有一种表现型，那么F2代出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的 （ ）
A.1／16 B.2／16 C.3／16 D.4／16
答案:B
3．某生物体细胞中有3对同源染色体，经减数分裂产生的只含有父方染色体的配子占配子总数的 （ ）
A.l／2 B.1／4 C.1／6 D.1／8
答案:D
4．将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最多有 （ ）
A.3种 B.4种 C.6种 D.9种
答案:B
九、板书设计
一、孟德尔的两对相对性状的实验：
二、
对自由组合的解释
十、教学反思
本节课我们重点学习了孟德尔两对相对性状的遗传试验及对试验的解释，通过学习应该掌握子二代出现新性状是由于遗传过程中不同对基因之间发生了组合。应该对子二代中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接运用。
一、教材分析
本节为人教版普通高中课程标准实验教科书必修模块2《遗传与进化》第1章第2节的教学内容，主要是基因的自由组合定律。基因自由组合定律是遗传学上最基本的规律之一，是遗传学的基础，也是中学生物学中要求掌握的规律之一。它在遗传育种和人类遗传病推断方面有重要的指导作用。
1.教材内容的结构
孟德尔豌豆杂交实验（二）主要内容包括：
两对相对性状的遗传实验
对自由组合现象的解释
对自由组合现象解释的验证
自由组合定律
孟德尔实验方法的启示
孟德尔遗传规律的再发现
2.教材内容的特点
（1）在教学内容的组织上体现了学科内在逻辑性与学生认知规律的统一。
教材内容按照孟德尔的探索过程的顺序来构建框架体系。由现象到本质，层层深入地展开讨论，削枝强干，重点突出，内容简洁流畅，便于学生沿孟德尔的探索过程进行思考和从实验中领悟科学的方法。
（2）在教学内容的呈现方式上强调了科学研究方法的教育。
在呈现方式上，编者的主旨思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学方法的教育，让学生犹如亲历科学家的探索过程，在浓郁的历史背景中获取科学知识和及领悟科学方法。
3.本节在高中生物新课程中的地位和作用
本节是高中生物新课程三个必修模块之一《遗传与进化》的第二部分，《遗传与进化》不仅从微观层面上阐述生命的延续性，而且立足于整个生物界，从宏观层面上阐述生命的发展过程、原因和结果。
4.本节与高中生物新课程必修模块2《遗传与进化》中的其他单元的联系
本节的内容都与其他单元有紧密的联系。本单元讲述的是140年前孟德尔对遗传现象的推测，以及根据推测总结出的遗传规律。但推测是否正确，遗传规律的细胞学基础是什么?分子生物学基础是什么?需要后期的研究成果去验证、解释和发展。例如，必修模块2《遗传与进化》的第1章（遗传因子的发现）揭示的是遗传规律的细胞学基础；第3章（基因的本质）揭示的是遗传规律的分子生物学基础；第4章（基因的表达）揭示的是基因控制性状的机制；第5章（基因的突变及其他变异）是从分子生物学和细胞学角度解释性状的变异；第6章（从杂交育种到基因工程）讲述的是遗传规律的应用及其发展；第7章（现代生物进化理论）是从群体的角度，讲述遗传和变异在生物进化中的作用。总之，既然整册书是按照遗传学发展的历程来编写的，抓住这条主线，就可以像串珠一样找出各章之间的有机联系。
二、教学目标
1.知识目标
(1) 知道孟德尔两对相对性状的杂交试验。
(2) 识记两对相对性状与两对等位基因的关系。
(3) 识记两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例。
(4) 理解基因的自由组合定律及其在实践中的应用。
(5) 理解孟德尔获得成功的原因。
2.能力目标
(1)通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。
(2)通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。
3.情感、态度与价值观目标
提高学生的科学素养和科学探索精神，初步掌握遗传学定律发现的基本过程、方法等，培养学生探究意识和创新精神。
三、教学重难点
1.重点
(1)对自由组合现象的解释。
(2)基因的自由组合定律的实质。
(3)孟德尔获得成功的原因。
2.难点：对自由组合现象的解释。
四、学情分析
学生在初中学习过的知识与本章内容有密切的联系。例如，在初中学习的“基因控制生物的性状”的知识，初步解决了基因与生物个体性状的关系问题；学习的“基因的显性和隐性”的知识，初步解决了控制相对性状的成对基因之间的关系问题，以及为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现等问题。再有，学生学习的必要的数学知识，如有关比和比例的知识，有关二项式幂的知识也是学生学习本章必不可少的基础。
五、教学方法
归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等
六、课前准备：
完成课前预习学案
七、课时安排
1课时
八、教学过程
[一]导言
孟德尔发现并总结出基因的分离定律，只研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红色和白色等等。那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，它们又遵循怎样的遗传规律呢?孟德尔通过豌豆的两对相对性状杂交试验，总结出了基因的自由组合定律。
[二] 教学目标达成过程
(一)两对相对性状的遗传试验
学生活动:阅读并分析教材P9。
教师列出如下讨论题纲:
(1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的?
(2)Fl代的表现型是什么?说明了什么问题?
(3)F2代的表现型是什么?比值是多少?为什么出现了两种新的性状?
(4)分析每对性状的遗传是否遵循基因的分离定律?
学生展开热烈的讨论并自由回答，教师不忙于评判谁对谁错，出示挂图“黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验”，对实验过程和结果进行指导分析:
(1)相对性状指同一生物同一性状的不同表现类型，不能把黄与圆、绿与皱看作相对性状。
(2)Fl代全为黄色圆粒，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
(3)F2代有四种表现型:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，前后代比较发现，出现了亲代不曾有的新性状--黄色皱粒和绿色圆粒，这又恰恰是两亲本不同性状的重新组合类型。这四种表现型比为9∶3∶3∶l，恰是(3∶1)2的展开，表明不同性状的组合是自由的、随机的。那么，孟德尔是如何解释这一现象的呢?
(二)对自由组合现象的解释
学生活动:阅读并分析教材P10。
教师列出如下讨论题纲:
(1)孟德尔研究控制两对相对性状的基因是位于一对还是两对同源染色体上?
(2)孟德尔假设黄色圆粒和绿色皱粒两纯种亲本的基因型是什么?推出Fl代的基因型是什么?
(3)F1代在产生配子时，两对等位基因如何分配到配子中?产生几种配子类型?
(4)F2代的基因型和表现型各是什么?数量比为多少?
学生讨论、总结归纳并争先恐后回答，教师给予肯定并鼓励。
教师强调:
(1)黄色圆粒和绿色皱粒这两对相对性状是由两对等位基因控制的，这两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上，其中用Y表示黄色，y表示绿色；R表示圆粒，r表示皱粒。因此，两亲本的基因型分别为：YYRR和yyrr。
板图显示:它们的配子分别是YR和yr，所以Fl的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以Fl代全部为黄色圆粒。
(2)F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，孟德尔认为与此同时，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合。
教师使用多媒体课件，让学生在动态中理解等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立的、互不干扰的。所以F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于l∶1∶1∶l。
(3)受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，其中基因型有9种，表现型有4种。
学生活动:自己推演黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验分析图解，并归纳总结F2代的基因型和表现型的规律，由一学生上黑板完成。
师生对F2代进行归纳，得出三角规律来：
a.四种表现型出现在各三角形中：
黄色圆粒(Y—1)出现于最大的三角形的三角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)；
黄色皱粒(Y—rr)出现于次大三角形的三个角上(YYrr、Yyrr)；
绿色圆粒(yyR_)出现于第三大三角形的三个角上(yyRR、yyRr)；
绿色皱粒(yyrr)出现于小三角形内(yyrr)。
b.基因型:九种基因型中的纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)与两对基因的杂合体(YyRr)各位于一对角线上，一对基因的杂合体以纯合体对角线为轴而对称，
[三] 教学目标巩固
1．一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按照自由组合定律遗传，各能产生几种类型的精子和卵细胞（ ）
A.2种和1种 B.4种和4种
C.4种和1种 D.2种和2种
分析：由于一个精原细胞经减数分裂可产生四个精子，其中两两精子的基因组成相同，而一个卵原细胞减数分裂只能产生一个卵细胞。
答案：A
2．在两对相对性状独立遗传的实验中，F2代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是（ ）
A.9／16和l／2 B.1／16和3／16 C.1／8和l／4 D.1／4和3／8
分析：F2代里能稳定遗传意味是纯合体，共有4种，在16种组合里占1／4；重组型意味着是变异类型(与亲代不同的)，共有6种，在16种组合里占3／8。
答案:D
[四] 布置作业
l．P12复习题，第一题
2．具有两对相对性状的植株个体杂交，按自由组合定律遗传，F1只有一种表现型，那么F2代出现重组类型中能稳定遗传的个体占总数的 （ ）
A.1／16 B.2／16 C.3／16 D.4／16
答案:B
3．某生物体细胞中有3对同源染色体，经减数分裂产生的只含有父方染色体的配子占配子总数的 （ ）
A.l／2 B.1／4 C.1／6 D.1／8
答案:D
4．将基因型为Aabb玉米的花粉传给基因型为aaBb的雌蕊，所得到的籽粒，其胚的基因型最多有 （ ）
A.3种 B.4种 C.6种 D.9种
答案:B
九、板书设计
一、孟德尔的两对相对性状的实验：
二、
对自由组合的解释
十、教学反思
本节课我们重点学习了孟德尔两对相对性状的遗传试验及对试验的解释，通过学习应该掌握子二代出现新性状是由于遗传过程中不同对基因之间发生了组合。应该对子二代中9种基因型和4种表现型的规律进行理解记忆，以便在以后的解题过程中直接运用。
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