基因的自由组合定律教学目标

《基因的自由组合定律》第一课时教学设计

麒麟区第一中学 余佳

一、教学理念及策略

在《高中生物课程标准》中，提出了四项课程理念，其中有“倡导探究性学习”，这就要求生物学教学应该着眼于培养学生的探究思想，因此在教学中要让学生自己动手，并提出问题、探究其原因，使学生对学习过程变得更有兴趣，学到的知识也更加牢固，理解上也更加深入。同时，也要让学生尝试一种新的学习方式：从过去教师讲什么就听什么，教师让做什么就做什么的被动学习者，变为知道自己需要什么、想了解什么的主动参与的学习者；由过去从学科的概念和规律开始学习的方式变为学生通过各种事实来发现概念和规律的学习方式；生物课上也将出现更多的学生讨论、交流等活动。

本节课以演绎推理为主线，通过合作探究学习方式，进行“模拟F1产生配子的种类和比例”的实验，探究自由组合的本质，建立两对相对性状的遗传规律。同时学会假说演绎法这一科学研究方法，培养学生的理性思维。

二、教材分析及教法

《基因的自由组合定律》一节是苏教版新课标教材生物必修2《遗传与进化》的内容，是在学习了《基因的分离定律》的基础上，以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，由现象到本质，有简单（一对）到复杂（多对），层层深入地开展研究。让学生尝试对两对相对性状的自由组合现象进行解释，领悟孟德尔的探索过程和研究方法是本节课的重难点，本节教学内容按照孟德尔当年的研究历程，由现象到猜想，由猜想到验证，由验证到实质，层层推进讨论过程，其目的就是让学生领略科学的研究方法—假说演绎法，让学生犹如亲历科学家的探索过程，领悟科学探究过程培养理性思维。本节课主要采用“学生小组分工合作探究”和“师生共同归纳”的教学方法。

在生物教学中,问题的出现正是建立在学生对于生物现象的认真观察上。因此, 在《基因的自由组合定律》一节要充分地调动学生的求知欲望,让学生通过观察实验现象，发现问题诸如

“F2为什么会出现新的性状组合呢？”“

F2的性状分离比为什么是9：3：3：1呢?等问题，让学生阅读课本，小组讨论来解决这些问

1

题。

本节课由于对自由组合现象的解释抽象性较强，且学生此时还未学习减数分裂，基因与染色体的关系等相关知识，易造成理解困难。鉴于此，本课时将对自由组合现象的解释作为难点，因此在教学时，采用了抓乒乓球这一模拟实验来模拟F1产生配子及其比例过程。这一小组探究活动，培养学生的科学探究能力以及小组合作能力，对学生进行理性思维和科学探究这两大核心素养的渗透。

三、学情分析

在上节内容的学习中学生通过分析豌豆的高茎和矮茎这一对相对性状的杂交实验已经基本上建立了性状、性状分离、测交、基因的分离定律若干概念, 能够利用分抓小球的实验解释配子的类型和比例问题, 能够利用遗传因子的假设来解释分离现象，会使用测交的实验方法来测试子一代的遗传因子组成，能够阐明基因的分离定律, 同时也体验了科学探究的过程。虽然这些都为本内容的学习提前做好了知识和方法上的准备, 但由于本节内容是建立在分析两对遗传因子的杂交实验基础上的教学，加之对自由组合现象的解释这一知识的难度大, 对学生的推理能力要求更高。因此, 教师在教学中设置一定的教学情境, 设计一系列有梯度的问题串，既帮助学生顺利回顾和应用上节课的相关概念，又使得学生在分析和解决新问题的过程中逐步形成新概念。

四、教学目标

1.尝试探究两对相对性状的遗传规律

2.尝试对自由组合现象进行解释

3.体验孟德尔的假说—演绎法

4.体验科学家严谨的思维过程和科学研究方法，理解科学发现的过程，提高科学探究的能力。通过遗传因子与性状的关系分析以及自由组合实质的认识，树立内因与外因、现象与本质的辩证观点。

五、媒体选择

多媒体设备，课件，一元硬币，五角硬币

2

六、教学过程

教学

内容

导

入

教师活动

学生

活动

教学

意图

渗透孟德尔严谨，执着的科学精神。

通过激发学生的探究欲望，来解决问题，使学生主动地参与到学习中。

两

对

相

对

性

状

的

杂

交

实

验

（一）观察现象，发现问题：

孟德尔会如何来解决自己的这个疑问？

PPT展示黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验图，引导学生观察实验现象，发现子一代全是黄色圆粒，子二代不仅出现了黄色圆粒，绿色皱粒，还出现了黄色皱粒和绿色圆粒

ppt展示两对相对性状的遗传图解，如左，引导学生思考：

（1）根据亲本杂交的实验结果以及分离定律，推导这里有几对相对性状？谁是显性谁是隐性？

（2）子一代自交子二代出现了新的性状组合是什么？这说明了什么问题？

同时展示孟德尔运用统计方法对子二代的豌豆进行了数量统计，学生思考：

（1）

F2不同性状类型的数量比是多少？

（2）

这一数量比和和上一节课的3：1的分离比有什么数量关系呢？

（3）

请学生单独对每一对相对性状进行分析，每一对相对性状遵循的遗传规律是什么？

ppt展本节课的核心问题

（4）

F2为什么会出现新的性状组合呢？

（5）

F2的性状分离比为什么是9：3：3：1呢？

（二）分析问题，提出假说

小组学习

3 同学们，孟德尔是遗传学的奠基人，被称为“遗传

学之父”，“孟德尔以天生的才能，青年的果断和壮回顾，分析年的坚持，在困难中成长，在失败中获得机遇，最思考回答。

终在有限的环境作出了超越时代的发现。”

简要回顾一对相对性状遵循的规律，提出孟德尔的疑问“一对相对性状的分离对其他相对性状是否有影响？”导入本节课《基因的自由组合定律》

观察实验，思考回答

学生表达自己的思考成果

学生总结得到每一对相对性状的遗传都遵守分离定律

培养学生的观察和科学思维能力。

通过问题不断激发学生独立思考解决问题的能力。

对

自

由

组

合

现

象

的

解

释

学生自主

阅读教材

小组合作培养学生认真思学习，思考考和合作精神。

回答。

学生思考

回答。

通过合作探究学

习方式，亲身体

验“模拟F1产生

配子的种类和比

例”，认识产生配

子的过程，用亲

身经历去认知、

理解、感悟知识学生自己的生成。

总结实验培养学生的理性规则，小组思维以及科学探合作完成究的核心素养。

模拟实验，

并对实验结果进行统计分析

现场统计全班结果。通过活动，学生得出F1产生4

引导学生自主阅读教材P10《对自由组合现象的解释》一分钟，小组讨论两分钟，从以下这个思路对上述两个核心问题加以分析：

（1）豌豆的这两对相对性状由几对遗传因子控制？可以用什么英文字母来表示？

（2）F1在产生配子时：

每对遗传因子的行为是怎样的？

不同对的遗传因子的行为又是怎样的？

形成几种类型的配子？数量比是多少？

（3）受精时，雌雄配子的结合是怎样的？

请学生回答一一回答上述问题

教师点评、引导学生说出亲本的遗传因子组成以及F1的遗传因子组成为YyRr。

引导学生利用上节课学过的分离定律知识来解决F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离；引导学生分析F2的性状表现得知F1产生的配子中既有Y（y）因子，也有R（r）因子，从而让学生明白Y（y）因子与R（r）因子在形成配子时需要随机组合，使得F1产生4种配子。

这四种类型的配子数量比是多少呢？

活动探究：模拟F1产生配子的过程及比例。

活动前进行讨论：

模拟成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，如何抛硬币？怎么记录？

1.

实验器材：一元硬币和五角硬币各一枚

2.

实验规则： A同学掷1元硬币，B同学掷1元硬币形成配子，C同学记录，D同学监督。

由此学生得出规则：每次1元和5角各掷一次，重复20次。

4

种配子，比例为1:1:1:1

ppt展示总结：F1产生配子时，

（1）控制同一性状的遗传因子彼此分离

（2）控制不同性状的遗传因子自由组合

（三）根据假说，解释现象

学生活动:自己在学案上完成F1自交的棋盘格，请在表格中找一找黄色圆粒，绿色皱粒，黄色皱粒，绿色圆粒各有几份

教师归纳总结：

（1）用棋盘法总结：在受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，性状表现有4种。

课

堂

小

结

引导学生总结本节课通过提出假说对自由组合现解释。

课后思考：

孟德尔对自由组合现象的解释是否正确？他又设计了怎么样的实验，请课后完成遗传图解并预测实验结果。

课堂思考：

引导学生思考生产实际中的优良品种是什么？如何获得？

结

束

语

和学生分享一首小诗共勉：

八年耕耘忙，

豌豆把密藏，

设计开新法，

统计揭规律。

通过学习，孟德尔的实验方法给了我们很多有益的启示，比如正确的选用实验材料豌豆，把数学方法引入生物学研究，设计了假说演绎法这一科学研究方法，环环相扣，十分严谨，他做出了超越前人的创新。他对科学的热爱和契而不舍的精神，也值得我们学习。

培养学生建构知总结对自由识体系的能力。

解释，明确

内在联系。

及时学及时用，巩固所学知识

共同总结，印象深刻。

培养学生认同严谨、求实、刻苦的科学态度及科学精神

引导学生总结回顾两对相对性状的杂交实验过程，

象进行解释，对F2四种性状表现比为9:3:3:1进行组合现象的

ppt展示抗倒伏易感病水稻和易倒伏抗病水稻照片，

5

七、教学反思

本节课以对自由组合现象的解释为核心，着重于学生的小组合作、老师和学生的讨论。从课堂教学过程中师生互动情况看，学生能够积极主动地参与学习过程，不再是被动的接受者，课堂气氛活跃，同学们基本能掌握教学目标要求的内容和方法。

本节课我引用北大教授《孤独的天才》一文中对孟德尔的高度评价，导入新课；从孟德尔的疑问出发，带领学生完成对两对相对性状杂交实验的学习，针对豌豆的杂交实验二，设计一些列问题串，由浅入深引导学生发现问题、分析问题从而解决问题。我首先提出两大问题（1）F2为什么出现新的性状组合？（2）为什么四种性状表现比为9:3:3:1。在对这两个问题的引导上，我又把它转化为三个具体的有针对性的小问题，引导学生自主阅读课本，小组讨论解决这两大问题。在突破难点问题上，我设计了模拟实验，“模拟F1形成配子的过程”。这一探究活动可以使学生形象直观的理解“F1形成配子时成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合”这一假说。在这一模拟活动过程中，我还注重指导学生认识并体验了科学的探究方法，渗透了严谨的科学精神。

我设计的课堂思考题体现了理论联系实际的理念，引导学生把所学的知识和人类社会联系起来，这样设计不仅可以调动学生学习的积极性，还可以培养学生理论联系实际的能力。我引用一首总结孟德尔八年豌豆实验的小诗来结束本节课的学习，达到本节课首尾呼应的效果。

综上所述，我希望通过教学提升学生的核心素养，培养学生的理性思维和科学探究精神。

我感觉这节课达到了预期的效果，完成了预期的目标，但教学是

6

一门有缺憾的艺术，本节课中我有待改进之处是这一模拟实验可以考虑选用更好的模拟器材，使得模拟活动更加形象直观。

八、板书设计

《基因的自由组合定律》

假说——演绎法

附：教学流程图

导入

提出孟德尔的疑问：一对相对性状的分离对其他相对性状是否

有影响

观察实验，发现问题

黄色一定是圆粒，绿色一定是皱粒。两对相对形状杂

交实验后，F2出现黄圆、黄皱、绿圆、绿皱并且比例为9:3:3:1 分析问题，提出假说

用抓乒乓球这个模拟活动来探究F1产生配子及其比例过程

根据假设，解释现象

列出配子与配子结合过程，分析F2表现类型及比例

归纳总结，课堂练习

总结对自由组合现象的解释，解决生产中的实际问题

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《基因的自由组合定律》课堂学案

余佳

课前回顾：

分离定律：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，随配子遗传给下一代。

一、学习目标

1.尝试探究两对相对性状的遗传规律

2.尝试对自由组合现象进行解释

3.体验孟德尔的假说—演绎法

4.体验科学家严谨的思维过程和科学研究方法，理解科学发现的过程，提高科学探究的能力。通过遗传因子与性状的关系分析以及自由组合实质的认识，树立内因与外因、现象与本质的辩证观点。

二、学习重点

两对相对性状的实验过程及自由组合现象的解释

三、学习难点

自由组合现象的解释

四、学习过程

1、两对相对性状的遗传实验（观察实验，发现问题）

(1)F1的性状表现为____。

(2)F2中出现了不同性状之间的________。

(3)F2中4种性状表现的分离比为________。

2.（分析实验，提出假说）

阅读课本P10《对自由组合现象的解释》这一部分内容，小组讨论，完成下列问题：

（1）.豌豆的这两对相对性状由几对遗传因子控制？可以用什么英文字母来表示？在括号内写出相应的遗传因子组成

P

黄色圆粒

X

绿色皱粒

（

）

（

）

配子

（

）

（

）

F1

黄色圆粒

8

（

）

（2）.F1在产生配子时：每对遗传因子的行为是怎样的？不同对的遗传因子的行为又是怎样的？形成几种类型的配子？数量比是多少？

F1在 时，决定同一性状的遗传因子 ，决定不同性状的遗传因子 。

则F1产生的配子类型及比例_________________________________________ （3）.受精时，雌雄配子的结合方式___________

（4）.实验：模拟F1产生配子的过程

实验规则：一对黄色小球放在一个袋子里面代表一对遗传因子（Y、y），一对白色小球放入另一个袋子里面代表另一对遗传因子（R、r）。每次各从两个袋子里面随机抓一个小球，记录下两个小球上所示字母的组合，每抓一次小球放回去时都需要充分摇匀，再抓下一次。每组一人负责抓黄色小球，一人抓白色小球，一人记录，其他人监督。每组进行20次实验，4分钟完成实验。

配子

次数（用记“正”字表示）

3、（根据假说，解释现象）对自由组合现象的解释

雌配子

雄配子

YR

Yr

yR

yr

YR

Yr

yR

yr

YR Yr

yR

yr

(1)F1在产生配子时，____________彼此分离，________________自由组合，产生雌雄配子各有____种类型，且数目比为________________。

(2)受精时雌雄配子随机结合，结合方式共____种，F2性状表现_______种，数量比为_______________。

五、动动脑筋

假如水稻高杆（D）对矮杆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性，两对相对性状独立遗传。现有一个纯合易感染稻瘟病的矮杆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)，请思考生产上需要的具有优良性状的品种是什么？如何操作可以获得这一优良品种？

六、课后作业与思考

1. 完成课本12页第一大题基础题

2. 孟德尔对自由组合现象的解释是否正确？他又设计了怎么样的实验，请课后完成遗传图

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解并预测实验结果。

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