基因的分离定律教学设计

“基因的分离定律”教学设计
教学目标：
1．使学生了解孟德尔发现基因分离规律的实验过程以及科学研究的一般过程；了解孟德尔对遗传学所做的贡献和孟德尔取得成功的原因；理解与遗传学实验相关的遗传学基本概念；理解对遗传学实验进行分析的基本思路；理解基因分离规律的内容、实质及实践意义；掌握运用基因分离规律分析遗传现象的方法和表述方式。

2．通过介绍孟德尔发现遗传规律的过程，使学生了解科学研究的一般方法，并受到科学方法的训练；通过介绍测交及其意义，使学生理解对假设作出证明在科学研究过程中的意义，并培养学生严谨的科学态度和逻辑思维能力；通过使学生理解基因分离规律的实质和掌握运用基因分离规律分析遗传现象的方法，培养学生分析问题、解决问题的能力。

3．通过介绍孟德尔所进行的植物遗传学实验过程和孟德尔取得成功的原因，引导学生努力探索、积极尝试，培养学生的科学精神和科学态度；通过使学生理解表现型与基因型的关系以及基因分离规律的实质，对学生进行内因与外因、现象与本质的辩证关系的观点教育；通过使学生理解基因分离规律的理论、实践意义，对学生进行生命科学价值观的教育和法制教育。

重点、难点分析
1．分离规律是遗传的基本规律。

2．孟德尔提出的遗传基本规律，是建立在对实验结果进行分析的基础之上的。

教学过程设计
创设探究情境式与多种教学方式相结合。

背景呈现法、要点提示法、讨论探究法、实验探究法、媒体教学法、查阅资料法多种教学手段相结合，主要体现以学生为本、以思维锻炼为主要手段的教学方式。

主要教学过程：
（1）引导学生进入教师创设的分离定律探究情境；（2）以分离定律情发现过程为主题境逐渐进入各小标题情境教学；（3）通过实验探究尝试训练学生思维技能；（4）小组合作探讨和实践完成教学目标；（5）让评价渗透到每一个情境教学中。

（一）情景导入
视频展示牡丹盛开、繁花似锦的场面，引出问题：我国在杂交育种方面有上千年的历史，积累了众多经验，为什么没有得出遗传规律？
年轻的修士孟德尔只种了3万多株豌豆，就一连得出基因的分离规律和自由组合规律两个重要的遗传学规律，为现代的遗传学发展奠定了基础。

(首先要给学生介绍一下孟德尔和他的豌豆杂交实验有关的背景材料。

其次，要对杂交实验的材料——豌豆用做遗传学实验材料的优点做一简要介绍。

)
为什么孟德尔能够成功呢？(这个问题现在是不能解决的，但激发学生的好奇心、好胜心和探究的兴趣)。

孟德尔的假说-演绎的科学方法是其成功的重要原因之一，带领学生以假说演绎的科学方法为线索，重走孟德尔的探究之路。

（二）探究新知
先告诉学生假说-演绎的流程：“提出问题——构建假说——验证假说——获取结论”。

要求学生按照科学的顺序一步步探索基因分离规律的实质。

1、发现问题。

以图片的形式向学生再现孟德尔的杂交试验，要求学生通过观察试验现象，提出自己发现的问题——一对纯和亲本杂交子一代只表现显性性状，但在子一代自交产生的子二代中出现了性状分离。

2、提出假说。

教师可以提出问题组：
（1）为什么孟德尔的试验选择了豌豆作为试验材料？
（2）“对杂交实验的结果——在F2代出现了性状分离应该如何分析呢？”
这时教师要引导学生从F2代的现象——性状分离入手去分析。

“F2代
出现了高茎和矮茎两种豌豆，并且F1代是自花授粉。

那么，F2代的矮
茎性状是由谁决定的？”学生会说：“当然是F1代决定了F2代出现了
矮茎豌豆。

”这时教师再问：“F1代决定了F2代出现了矮茎的性状，
而F1代表现为高茎（株高近两米），并未表现为中间性状。

这说明什
么？”学生此时会意识到：“说明F1代体内可能有矮的，但没有显现
出来。

”这时教师要再问一句：“为什么没有显现出来？”
组织学生分组讨论，5分钟后由每组的中心发言人说出自己的假说。

（1）自然界的豌豆均为自花传粉、闭花传粉。

（2）生物体内存在一种控制性状的遗传因子。

它们在细胞内均成对存在。

（现称为基因）。

（3）遗传因子（基因）存在显性与隐性两种，显性基因可以掩盖隐性基因的作用。

经过了上面的分析过程，学生自然能够理解孟德尔对他的实验结果所做的分析和孟德尔提出的假设。

“孟德尔根据对实验结果的分析，推测F1代体内有两个控制茎的高矮的遗传因子，它们互相独立、互不混合。

在形成生殖细胞时彼此分离，分别进入生殖细胞。

因为它们都与茎的高矮有关，孟德尔认为它们有显性的（如：高茎）、有隐性的（如：矮茎），是决定同一性状的两种遗传因子。

F1代的这两个遗传因子显然通过传粉、受精来自于两个亲本。

（三）设计实验，验证假设。

学生通过讨论提出在需要验证的问题：测定F1配子的种类及比例；测定F1的基因型。

我作为引导着提出疑问：“我们看不到基因的种类与结构，如何进行验证？”学生继续分组讨论得出对策：看不到基因，可以通过基因控制的性状的表现来间接了解基因的变化。

有两种方法可以用来证明假设。

（1）F2代继续自交，将会继续有矮茎豌豆植株出现；（2）进行测交，将能直接证明F1代产生了什么样的配子。

但是学生是第一次接触这一类问题，可能会感到无从下手。

也可能会有学生说：“用具有显性性状的F2代的个体再继续自交应该还有矮茎植株出现。

”“这种方法虽然能够预期实验结果，但还没有能从F1代产生了什么样的配子方面证明假设。

”“怎样才能让F1代体内的两种遗传因子显现出来呢？如果能让F1代体内的两种遗传因子显现出来，就能证明假设是否正确了。

”这里的关键是要让F1代体内的隐性遗传因子显现出来，把这一关键给学生点明，学生就会提出：“用隐性纯合体与F1代杂交，后代应该出现两种性状的个体，其比数是1∶1。

这样就能证明假设了。

”
在讲授“测交”实验时，有两种教学方案可供选择。

方案1：先向学生介绍孟德尔曾选用让F1与隐性纯合子进行测交的实验，并让其根据孟德尔的假设进行演绎推理，对测交实验结果作出预测，并画出相应的遗传图解。

然后向学生呈现孟德尔的测交实验结果，引导学生尝试根据测交后代
的表现型及其比例，推知F1的配子种类及其比例，进而推知F1的基因组合方式及其遗传行为，从而掌握科学的测交验证方法。

其论证过程如下所示：
证据：测交子代（Ft）表现型及数量比例（高茎：矮茎＝1：1）
论证：因为隐性类型只能产生一种含隐性基因d的配子，当其与F1产生的配子结合时，不能掩盖F1所产生的配子中基因的作用，所以测交子代（Ft）表现型及数量比例真实反映了F1配子种类及数量比例，即高茎：矮茎＝1：1→F1产生的配子D：d=1：1。

结论：
⑴ F1是杂合的基因型(Dd)；
⑵ F1的等位基因保持各自的独立性；
⑶产生配子时等位基因D与d分离。

方案2：先让学生根据孟德尔的推理，领悟到性状分离的根本原因在于等位基因的分离。

然后向学生提供三种验证方案：①F1Dd×DD；②F1Dd×F1Dd；③F1Dd ×dd,再引导学生通过比较、讨论选出最佳方案，以验证F1产生配子时等位基因分离的真实性，从而领悟测交实验的设计原理及其巧妙性。

其分析过程如下：
①F1：Dd×DD不能验证假设，因为DD产生一种含显性基因D的配子，当与F1所产生的配子结合时，能够掩盖F1所产生的配子中基因的作用，所以不能根据杂交后代的表现型及数量比例来推测F1所产生的配子种类及数量比例。

②F1：Dd×F1Dd不能验证假设，因为孟德尔正是根据该自交实验的结果（出现性状分离），提出了F1代在产生配子时成对的遗传因子分离的假设。

如果让F2代的高茎豌豆进行自交，F3代仍出现性状分离，可以验证等位基因分离的真实性。

③F1：Dd×dd能够验证假设，因为dd只能产生一种含隐性基因d的配子，当与F1所产生的配子结合时，不能掩盖F1所产生的配子中基因的作用，所以能够根据杂交后代的表现型及数量比例来推测F1所产生的配子种类及数量比例。

（四）归纳综合，得出结论。

举一反三
“一个自然规律的揭示，经历了哪些过程？”的问题，组织学生讨论并小结孟德尔揭示遗传规律的过程。

在此过程中，学生可能不会马上作出回答。

教师则应把学生的注意力引导到对“孟德尔是如何揭示基因分离规律的？他发现遗传规律是从什么活动开始的？”思考上来，从而使学生认识到科学研究的基本过程。

小结：由此可见科学研究的过程一般包括：观察（或实验观察。

如：孟德尔的豌豆杂交实验）、分析（或统计分析）并提出问题、假设、求证假设四个阶段。

求证的方法包括：理论推导、实验验证和实物查证等三种方法。