基因的分离定律优质课教学设计

目录

一、教材分析

................................................................................. 2

1.教材内容分析

........................................................................... 2

2.《课标》要求

........................................................................... 2

二、教学目标

................................................................................. 2

1.生命观念

............................................................................... 2

2.科学思维：

............................................................................. 2

3.科学探究

............................................................................... 2

4.社会责任

............................................................................... 2

三、教学重点和难点

........................................................................... 2

1.教学重点

............................................................................... 2

2.教学难点

............................................................................... 2

四、课前准备

................................................................................. 2

1.性状分离比模拟器制作

................................................................... 2

2.教学前评价作业

......................................................................... 3

3.预习案和导学案设计

..................................................................... 3

4.性状分离模拟实验数据自动分析表设计

..................................................... 3

5.多媒体教学课件

......................................................................... 3

五、教学方法

................................................................................. 3

六、教学过程

................................................................................. 4

七、板书设计

................................................................................. 8

附录一：眼睑特征调查表

....................................................................... 8

附录二：性状分离比模拟实验数据自动分析表

..................................................... 8

附录三：预习案、导学案

....................................................................... 9

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《基因的分离定律》第一课时

教学设计

一、教材分析

1.教材内容分析

本节内容属于高中生物必修二《遗传与进化》第一章第一节，属于高中生物学第三个大概念：“遗传信息控制生物性状，并代代相传”。本课是第一课时，具体内容包括：豌豆作为实验材料的优点、豌豆的人工异花传粉、一对相对性状的杂交实验、对性状分离现象的解释、性状分离比的模拟实验等内容。

2.《课标》要求

2017版《高中生物学课程标准》对本节内容的要求是：说明有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。

二、教学目标

1.生命观念

生命的遗传现象具有规律性

2.科学思维：

1.理解孟德尔对性状分离现象的解释

2.会用遗传图解分析杂交实验过程

3.科学探究

1.简述一对相对性状的杂交实验过程

2.会用实验模拟性状分离现象

4.社会责任

形成“遗传规律可用于指导生活实践”

的社会责任意识的思想

三、教学重点和难点

1.教学重点

（1）一对相对性状的杂交实验过程（2）孟德尔对性状分离现象的解释（3）性状分离比的模拟实验

2.教学难点

（1）孟德尔对性状分离现象的解释（2）性状分离比的模拟实验

四、课前准备

1.性状分离比模拟器制作

（1）材料：矿泉水瓶，药片包装上的透明PVC泡（见右图）

（2）制作流程（见下图）

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①

矿泉水瓶盖中央打孔（直径1cmm）‘；

②

剪下药片包装上的PVC透明泡；

③

粘在瓶盖内侧，让透明泡穿过瓶盖中央的孔，凸出于瓶盖外侧，作为透明观察窗；瓶身贴上♀或♂符号；

④

制作相同的性状分离模拟器8套备用。

（3）性状分离模拟器结构和使用方法

结构

2.教学前评价作业

（1）查阅资料，写一篇关于孟德尔生平的短文（500字以内）

（2）完成眼睑特征调查表并汇总数据

3.预习案和导学案设计

4.性状分离模拟实验数据自动分析表设计

利用Excel设计性状分离比模拟实验数据记录汇总表，输入原始数据后自动汇总，并计算出遗传因子组成比例和性状分离比例。

5.多媒体教学课件

使用方法

五、教学方法

1.教法：多媒体辅助的探究式教学法、模型教学法

2.学法：问题驱动的小组讨论学习法、学案导学法

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六、教学过程

教学教学教师行为

环节

目的

1 创设一、眼皮特征随堂调查：

情景

1.眼睑特征和父母任意一方相同的同学举手

导入2.父母双方都是双眼皮，子女却是单眼皮的同学举手

新课

眼皮特征是可以遗传给下一代的。那么，这其中有规律可循吗？

二、科学史：早期的遗传思想

古希腊哲学家柏拉图认为，子女更像父方还是母方，取决于受孕那一刻谁的感情更投入。而达尔文通过观察和实验，认为双亲的遗传物质会在子代体内混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。

学生行为

观察，交流

【问题1】根据融合遗传观点，如果父母都为双眼皮，子女应该表现为？

【回答1】双眼皮

但实际情况并非如此。如何才能合理解释这种现象呢？今天，就让我们回到十九世纪中期的奥地利，跟随着年轻的神父孟德尔，重温他长达八年的豌豆杂交实验，寻求隐藏在遗传现象背后的规律。

【板书】3.1基因的分离定律

2 小组合作

学案导学

优秀作业和预习成果展示

1.优秀作业照片展示

2.预习成果展示

1.豌豆的自花传粉是指一朵豌豆花花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程（在挂图上用箭头画出来），也叫自交，用○×表示。在此过程中，配子指的是就是生殖细胞，雌配子指的是花粉，雄配子指的是卵细胞。

2.豌豆的异花传粉是指两朵花之间的传粉，这一过程也叫杂交，用×表示，亲本用P表示，亲本中，提供花粉，也就是提供雄配子的，叫做父本，用♂表示，接受花粉，也就是提供雌配子的，叫做母本，用♀表示。

4 / 12 两个小组代表上黑板展示预习成果

一、豌豆作为遗传实验材料的优点

利用多媒体课件文字云展示学生作业中的高频词汇：孟德尔，豌豆。

一、自主学习：豌豆作为遗传实验材【板书】一、豌豆作为遗传实验材料的优点

料的优点

【问题2】孟德尔为什么要选择豌豆作为杂交实验的材料？

【问题3】什么是相对性状？

【问题4】下列哪些不属于相对性状？

选择豌豆作为杂交实验的材料，是孟德尔成功的一个重要原因。但是，自然繁殖的豌豆只能自花传粉，都是纯种。

【问题5】在小调查中，导致对融合遗传学说产生质疑的是什么现象？

显然，纯种的后代中是不会出现这种现象的。

【问题6】对豌豆来说，怎样才能获得杂种呢？

二、豌豆的人工异花传粉

【板书】二、豌豆的人工异花传粉

【问题7】如何对豌豆进行人工异花传粉？

【问题8】对（母/父）本（未成熟/成熟）的花去雄，目的是什么？

【问题9】在何时对母本授父本花粉？

【问题10】两次“套袋”的目的是什么？

孟德尔首先选择了高茎和矮茎这一对相对性状进行杂交实验。

三、一对相对性状的杂交实验

【板书】三、一对相对性状的杂交试验

【动画】纯种的高茎豌豆作父本、矮茎豌豆作母本杂交。

【问题11】请大家根据融合遗传的观点预测，子一代应该表现为？

可实际结果是，子一代全表现为高茎。而且与谁做父本谁做母本无关。这说明亲代遗传物质在子代体内并没有融合。

【问题12】那么，矮茎性状在子一代中消失了吗？如何证明？

【动画】子一代高茎豌豆自交

【问题13】如果矮茎在子一代中彻底消失，那么子二代都应该表现为？

可见，矮茎性状在子一代中并没有完全消失，它只是隐而未现，我们称之为隐性性状，而子一代中表现出的性状，称为显性性状。特别注意：杂种子一代自交，后代中同时出现显隐性性状的现象称为性状分离。

为了便于分析，刚才的实验过程，可以用这个图解来表示，其中F1自交，可看做F1和F1杂交。请大家对照杂交实验过程，理解图中各种符号的含义。

孟德尔并没有就此止步，他统计了F2中高茎和矮茎豌豆的数量，发【回答9】母本雌蕊成熟后

【回答10】防止外来花粉干扰实验结果

三、问题驱动：根据教师引导，思考并回答问题

【回答11】中茎

【回答12】让子一 5 / 12 【回答2】

1.豌豆是自花传粉，闭花受粉的植物，自然状态下一般都是纯种

2.豌豆具有多对易于区分的相对性状

3.豌豆后代数量多

【回答3】同种生物同一性状的不同表现类型

【回答4】CD 【回答5】父母均为双眼皮，子女却出现了单眼皮

【回答6】人工异花传粉

二、合作探究：观察豌豆花的结构，结合教材第三页图1-2，小组讨论，如何对豌豆进行人工异花传粉。

【回答7】去雄→套袋→授粉→套袋

【回答8】对母本未成熟的花去雄；防止自花传粉

现比例为3:1！

【问题14】这是普遍现象还是偶然现象？如何证实？

既然是普遍现象，那就必然存在规律。为什么在子二代中会出现性状分离而且比例为3:1呢？

四、问题驱动：孟德尔对性状分离现象的解释

【板书】四、孟德尔对性状分离现象的解释

自从胡克发明显微镜之后，就有越来越多的科学家把镜头瞄准了生殖细胞，不少科学家还绘声绘色地描述了精子和卵细胞内部的景象：像是一个小人盘腿坐着，手里托着脐带。也就是说，精子和卵细胞都有鼻子有眼儿，有胳膊有腿儿。换句话说，亲本的性状是直接体现在生殖细胞中，并传递给后代的。

【问题15】亲代的性状是直接传给子代的吗？

但是，我们可能表现出与父母相同的眼皮性状。因此，合理的解释，亲代是将决定性状的某种因素传给了子代。尽管我们不知道它是什么、在哪儿，但肯定存在。而且在遗传过程中不融合，不消失。孟德尔称之为遗传因子。他认为，生物的性状是由遗传因子控制的。

显隐性性状分别由显隐性遗传因子决定。比如显性遗传因子D决定高茎性状，隐性遗传因子d决定矮茎性状。所以，这里的高茎豌豆都应该具有D遗传因子，而矮茎豌豆都应该有d遗传因子。

【问题16】那F1只含D吗？

【问题17】为什么？

因此，F1的遗传因子组成为Dd。是成对存在的。

【问题18】那么，双亲都是纯种，遗传因子组成应该为？

【问题19】亲代在产生配子时，如果成对遗传因子都传递给子代，会出现什么结果？

【问题20】成对遗传因子在产生配子时，应该有什么行为？

这样，双亲形成的配子中，就只含一个遗传因子D，d。雌雄配子结合，所得F1遗传因子组成就是Dd。

【问题21】那么，F1能产生什么配子，雌雄配子又是如何结合产生F2的呢？写出遗传图解。

【问题22】从遗传图解看出，F2中性状分离比为3:1的原因，一是F1能产生几种配子？比例为？二是雌雄配子之间怎么结合，形成合子？

其中，遗传因子组成相同的，如DD和dd称为纯合子，而遗传因子组成不同的如Dd，称为杂合子。

这就是孟德尔对性状分离现象的解释，可以概括为这四句话。根据孟德尔的假说，我们可以将一对相对性状的杂交结果用这个图解进行合理解释。这就是遗传图解，请大家务必注意书写规范！

【回答21】根据刚才的分析，小组讨论，完成学案上的遗传图解。上黑板补充完整遗传图解。

【回答22】两种；1:1；随机结合

【回答23】F1产生配子时，成对遗传因子彼此分离，产生数量相等的两种配子。

代自花传粉，也就是自交，看矮茎性状是否在子二代中出现。

【回答13】高茎

【回答14】（1）观察反交是否出现相同的结果。（2）以其他相对性状为研究对象进行相同的实验，观察是否出现相同的结果。【回答15】不是

【回答16】不是。应该还有d。

【回答17】因为F2中出现矮茎了，如果F1只含D，F2中就不可能出现矮茎性状了。

【回答18】DD，dd 【回答19】子代遗传因子会越来越多。

【回答20】彼此分离

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【问题23】F2中出现3:1的性状分离比，根本原因是什么？

为了探寻遗传的奥秘，就在这所修道院的花园里，孟德尔用两年时间选材，八年时间实验。在此期间，他一共种了一万多株豌豆。假说的提出和实验的设计，需要超凡的智力；而实验的实施和数据的处理，还需要超凡的毅力。孟德尔在他的论文中写到：结论的得出，需要大量的实验，但这是唯一正确的道路。今天，尽管我们不能重复孟德尔的实验，但是，我们可以模拟他对性状分离现象的解释。接下来，就让我们通过模拟实验，来体验孟德尔假说的巧妙之处。

3 合作一、了解性状分离模拟器的结构

探究

构建模型

根据实验原理和实验方法步骤，小组合作，进行模拟试验，记录数据。

【回答24】相等。模拟数量相等的D和d配子。

【回答25】不一定。自然状态下，雄配子数量一般多于雌配子数量。

【回答26】总实验结果。样本量更大，误差更小。

二、了解实验方法和步骤

【问题24】在模拟实验中，雌性或者雄性生殖器官中红、蓝色小球数量是否要求相等？为什么？

【问题25】雌性和雄性生殖器官中小球总数是否要求相等？为什么？

【问题26】全班总实验结果与每组实验结果相比，哪个更接近理论值？为什么？

孟德尔在实验中统计了1064株豌豆，得出的比例是2.8:1。这说明统计数据越多，就越接近理论值。

4 梳理本节课，我们跟随孟德尔的足迹，通过一对相对性状的杂交实验，观主干

察到性状分离现象，进而提出问题：为什么在F2中会出现性状分离，且比例为3:1？为了解释这一问题，做出假说。最后，通过模拟实验，进一课堂步体验孟德尔的假说。接下来，我们通过两道习题，来检测对本节内容的小结

掌握情况。

积极多媒体课件展示精编习题

归纳总结

5 积极思维，回答问 7 / 12

思维

拓展升华

同学们，著名生物学家饶毅博士说，孟德尔作为现代遗传学之父，代表了生命科学史上第一座智力的高峰。

八年耕耘，源于对科学的痴迷

一畦畦豌豆，蕴藏着遗传的奥秘

实验的设计，开辟了研究的新路

数学统计，揭示出遗传的规律

今天，我们正是沿着孟德尔的天才思路，对性状分离现象进行了解释。那么，这种解释正确吗？如何证明？

欲知后事如何，且听下回分解！

题。

七、板书设计

3.1基因的分离定律

一、豌豆作为遗传实验材料的优点

二、豌豆的人工异花传粉

三、一对相对性状的杂交试验

四、孟德尔对性状分离现象的解释

遗传图解（略）

附录一：眼睑特征调查表

眼睑特征调查表

眼睑特征

调查对象

父亲

母亲

子女

单眼皮

眼睑特征数据汇总表

父母一方双眼皮另一方单眼皮

双眼皮

双亲眼睑特征

父母均为双眼皮

子女眼睑特征

双眼皮

单眼皮

附录二：性状分离比模拟实验数据自动分析表

组合类型

组别

1 ……

汇总

父母均为单眼皮

红红组合（DD）

红蓝组合（Dd）

蓝蓝组合（dd）

遗传因子组成比例

性状分离比例

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附录三：预习案、导学案

《基因的分离定律》第一课时

预习、导学案

班级______________姓名__________________ 第一部分 预习案

豌豆杂交实验中的基本概念和符号

1.

在右上图中用箭头分别表示出豌豆的自花传粉过程，解释图中的名词；

2.

在右下图中用箭头分别表示出豌豆的异花传粉过程，写出各名词所对应的遗传学符号。

第二部分

导学案

一、豌豆作为遗传实验材料的优点

1.豌豆是_________________________________的植物，自然状态下一般都是__________；

2.豌豆具有___________________________________；

什么是相对性状？

3.豌豆后代数量多。

二、豌豆的人工异花传粉

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1.对（母/父）本（未成熟/成熟）的花去雄，目的是什么？

2.在何时对母本授父本花粉？

3.两次“套袋”的目的是什么？

三、一对相对性状的杂交实验

1.矮茎性状在子一代中消失了吗？如何证明？

2.

如何证实“子二代中出现性状分离”是普遍现象？

四、孟德尔对性状分离现象的解释（遗传图解）

1.生物的性状是由_________控制的，既不会相互融合，也不会在传递中消失；_____遗传因子（如D）控制显性性状；_____遗传因子（如d）控制隐性性状

小组讨论：根据实验结果推测，F1的遗传因子组成应该为什么？为什么？

2.遗传因子在体细胞中_____存在。

3.成对遗传因子在形成配子（生殖细胞）时__________________，分别进入不同配子。遗传因子组成为Dd的高茎豌豆能产生______种雌/雄配子，分别为______________，比例为_______________。

4.受精时，雌雄配子_______结合，形成合子。___合子：遗传因子组成相同（如DD，dd）；___合子：遗传因子组成不同（如Dd）

五、性状分离比的模拟实验

（一）实验原理：红色小球模拟D遗传因子，蓝色小球模拟d遗传因子。

（二）实验步骤

1.摇匀：两位同学分别手拿瓶盖位置，摇动瓶子使红蓝小球混合均匀；

2.翻转：翻转瓶身，一个小球进入透明观察窗模拟D和d的分离；

3.记录：记录小球颜色组合后，将瓶子正过来；重复实验50次；

（三）汇总数据

组合类型

组别

（四）思考与探究

红红组合

（DD）

红蓝组合

（Dd）

蓝蓝组合

（dd）

1.在模拟实验中，雌性或者雄性生殖器官中红、蓝色小球数量是否要求相等？为什么？

2.雌性和雄性生殖器官中小球总数是否要求相等？为什么？

3.全班总实验结果与每组实验结果相比，哪个更接近理论值？为什么？

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六、实战演练

1.

研究发现，白化病是一种人类遗传病。人的正常肤色和白化肤色是一对相对性状，受一对遗传因子A、a控制。已知某地区大约每70个表现型正常的人中，便有一个是杂合子。下列说法中错误的是（ ）

A.白化病患者的遗传因子组成为aa B.表现正常的人可能只产生A这一种类型的配子

C.一对表现正常的夫妇，子女一定不会患白化病

D.双亲均为杂合子，子代也可能不患白化病

2.下表是某生物兴趣小组同学利用寒假时间所做的“眼睑特征调查”的数据汇总表。分析回答：

双眼皮

单眼皮

第一组：父母均为双眼皮

第二组：父母一方双眼皮另一方单眼皮

第三组：父母均为单眼皮

61

16

85

50

0

99

（1）从第_____组数据中出现的性状分离现象，可判断出单眼皮和双眼皮这对相对性状的显隐性。

（2）第一组双亲可能的遗传因子（D、d）组成为________ （3）已知第二组中有一对夫妇已经生育一个单眼皮的孩子，则他们再生一个双眼皮孩子的概率为___。

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参考答案

第一部分 预习案

上图：豌豆的自花传粉是指一朵豌豆花花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程（在挂图上用箭头画出来），也叫自交，用○×表示。在此过程中，配子指的是就是生殖细胞，雌配子指的是花粉，雄配子指的是卵细胞。

下图：豌豆的异花传粉是指两朵花之间的传粉，这一过程也叫杂交，用×表示，亲本用P表示，亲本中，提供花粉，也就是提供雄配子的，叫做父本，用♂表示，接受花粉，也就是提供雌配子的，叫做母本，用♀表示。

举例说明正交和反交：如果高茎作父本，矮茎做母本叫做正交，则高茎做母本，矮茎作父本为反交。

第二部分 导学案

一、豌豆作为遗传实验材料的优点

1.自花传粉，闭花受粉；纯种；2.易于区分的相对性状；同种生物同一性状的不同表现类型。

二、豌豆的人工异花传粉：去雄；套上纸袋；授粉；套上纸袋

1.对母本未成熟的花去雄；防止自花传粉；2.母本雌蕊成熟以后；3.防止外来花粉干扰实验结果；

三、一对相对性状的杂交实验

1.没有；让子一代自花传粉（自交），看子二代中是否出现矮茎性状；

2.（1）刚才的实验中是为正交，观察反交是否出现相同的结果。

（2）以其他相对性状为研究对象进行相同的实验，观察是否出现相同的结果。

四、对性状分离现象的解释

1.遗传因子；显性；隐性；Dd。因为F2中出现了性状分离，所以F1的遗传因子组成必然含有D和d。

2.成对； 3.彼此分离；2；D和d；1:1；4.随机；纯；杂； 五、性状分离比的模拟实验

（四）思考与探究：1.相等。模拟数量相等的D和d配子。2.不一定。自然状态下，雄配子数量一般多于雌配子数量。3.总实验结果。样本量更大，误差更小。

六、1.C；2.（1）一（2）DD×DD，DD×Dd，Dd×Dd（3）1/2

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