《基因的分离定律》教学设计

《基因的分离定律》教学设计

一教学目标设计

1.1 知识与技能

（1）说明孟德尔选择豌豆作为实验材料的原因。

（2）简述一对相对性状的遗传试验。

（3）尝试解释分离现象，并运用测交实验验证分离现象。

（4）举例说明纯合子、杂合子、显性基因、隐性基因、等位基因、基因型、表现型等概念。

1.2 过程与方法

（1）通过讨论孟德尔杂交实验的相关数据，形成科学的实验分析习惯。

（2）分析孟德尔研究的步骤，形成对科学一般过程的认识。

1.3 情感态度与价值观

（1）了解孟德尔，树立实践出真知的真理。

（2）学习孟德尔，树立创新观念。

二重点难点分析

（1）对分离现象的解释和基因分离定律的实质是本课题的重点。

（2）对分离现象的解释是本课题的难点。

三教学策略

本课题采用“问题——探索”的教学模式。具体设计思路如下：

首先，以叙述孟德尔生平为线索，渗透崇尚科学的思想。同时引出其做的豌豆杂交试验。

然后，以科学方法教育统领奋力定律发现的全过程。通过为教科书中标题起副标题的方式，突出科学方法教育。其中尤其要注意概念教学，扫清课本繁多的概念障碍。

最后，引导学生将基因分离定律运用于实践之中，提高学生分析问题、解决问题的能力。

书中标题相应副标题

一对相对性状的试验观察试验，发现问题

对分离现象的解释分析问题，提出假说

对分离现象的验证设计实验，验证假说

基因分离定律的实质归纳综合，总结规律

四教学过程

1 设疑导入

［导入］我国古语有云“龙生龙，凤生凤”，那么大家想一想，如果用红色的牡丹花与白色的牡丹花杂交，产生的新个体会是什么样子呢？

引导学生讨论各种可能的结果，并说明理由。

A．红色；B．白色；C．介于红色与白色之间的粉色；D．产生第三种新的个体；E．不能产生新的后代。

教师：实际上，类似上面的现象，日常生活中还有很多。比如父母都希望自己的子女遗传到自己的优良性状，所以哪怕自己是单眼皮，也希望后代是双眼皮。但实际情况是，如果父母是单眼皮，他们的后代就不可能是双眼皮。这一现象又是为什么呢？

上面我们所介绍的这些现象，在100多年前早就引起了奥地利修道士叫做孟德尔的注意，并用豌豆做实验，写出了《植物杂交实验》的论文，创新性的发现了基因分离定律和基因自由组合定律。下面我们就一起来重新经历孟德尔所走过的足迹，首先是他的最成功的豌豆杂交试验。

问题①：为什么用豌豆作试验材料，结果会可靠，而且易分析？——豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。在自然状态下，能避免外来花粉粒的干扰；自然状态下的豌豆一般都

是纯种。

问题②：豌豆杂交试验是如何做的？——去雄（除去未成熟花的全部雄蕊）→套袋（给去雄的花朵套上纸袋，等待另一植株成熟的花粉）→授粉（采集另一植株的花粉，授到去雄花的柱头上）

在此讲明父本、母本的概念。

问题③：遗传物质肉眼看不到，孟德尔是如何将所要研究的遗传物质变化规律变为可推测的？——尽管遗传物质看不到，但遗传物质决定生物性状。拿豌豆来讲，品种之间有许多易于区分的性状，这些性状能稳定的遗传给后代。所以通过观察、分析遗传性状，可推测基因的遗传规律。

在此讲明相对性状的概念。

教师：豌豆有许多性状，但孟德尔并没有贪多、求全，而是从一对相对性状分析起。

［一对相对性状的试验——观察试验，发现问题］

试验材料：纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆

试验过程：

A．无论用高茎豌豆作母本（正交），还是作父本（反交），杂交后产生的第一代总是高茎。

B．矮茎性状有没有消失呢？孟德尔用子一代自交做试验，子二代中除了有高茎，还有矮茎，看来矮茎性状并未消失。

C．孟德尔对试验结果并没有停留在表面现象的观察上，而是进一步对遗传性状进行统计学分析，发现所得的1064株子二代豌豆中，787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近3：1。

D．难道仅高茎、矮茎这对性状存在子二代呈现3：1吗？孟德尔又做了豌豆其他6对相似性状的杂交试验。用同样的方法进行分析，都发现子一代只呈现一种性状，子二代出现性状分离现象，其相对性状之比同样为3：1。

E．概括为以下板书：

P 纯种高茎豌豆×纯种矮茎豌豆

（♀或♂）（♀或♂）

F1 高茎豌豆

?

F2 高茎豌豆矮茎豌豆

787株277株

3 ： 1

（板书的同时指明P、F1、F2、×、?、♀、♂符号的含义，并引出“显性性状”、“隐性性状”的概念）

孟德尔发现在豌豆众多的相对性状遗传试验中都发现F2的性状分离比为3：1。这就是科学方法的第一环节——发现问题。

教师：那么如何解释F2的分离比都接近3：1呢？为什么F1只出现显性性状？孟德尔的研究进入科学方法的第二环节——分析问题，提出假说。

思考：

A．孟德尔假说的要点是什么？——（1）生物的性状都是由遗传因子（基因）控制的；（2）控制显性性状的基因是显性基因（用英文大写字母表示）；（3）控制隐性性状的基因是隐性基因（用英文小写字母表示）；（4）在生物体细胞中，控制性状的基因是成对存在的；（5）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对基因彼此分离，分别进入不同配子；（6）受精时，雄雌配子结合，且机会均等，于是基因又恢复成对。在成对基因存在时，显性基因对

隐性基因起作用。

B．孟德尔是如何解释子一代只出现显性性状的？——

P 纯种高茎纯种矮茎

DD ×dd

配子 D d

Dd

F1高茎

C．孟德尔又如何解释子二代会出现性状分离，且分离比为3：1的？——

（在此试验中出现了3种基因组合DD、Dd、dd，引出DD、dd为纯合子，说明纯合子的概念；Dd为杂合子，说明杂合子的概念。）

［对分离现象的验证——设计实验，验证假说］

引入：以上是孟德尔科学方法的第二环节——分析问题，提出假说。下面是他的第三环节——设计实验，验证假说。但如何设计实验、验证假说，是个难题。“方法总比困难多”，孟德尔大胆创新，采用“测交”这一创新方法，顺利解决了这个难题。

引出“测交”的概念，并画出其图解：

按照测交试验推测，测交后代应该是高茎占一半，矮茎占一半，数量之比接近1：1。

事实是否是这样呢？孟德尔开始实际种植，用子一代高茎豌豆（Dd）矮茎豌豆（dd）测交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，两种性状分离比接近1：1，用铁一般坚硬的事实验证了设想。

设疑：那能不能用F1与显性纯合子杂交来验证呢？——

这样子一代都是高茎，因为显性纯合子形成的D配子，与d结合时，d的性状表现不出来。无法推测杂种一代的基因型。这就是孟德尔的高明之处。

［基因分离定律的实质——归纳综合，总结规律］

导入：假说得以验证，于是科学实验进入第四环节——归纳综合，总结规律。具体如下：在杂合子的位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立的随配子遗传给后代。

以杂合子细胞染色体为例说明：

图中含有两对同源染色体，1和2为同源染色

体，而A和a是这对同源染色体上相同位置，

控制相对性状的基因，称为等位基因。

杂合子细胞进入减数分裂先要进行染色体的

复制，下图为第一次分裂中期图。

（如上图的A和a）要分离，即第一次分裂后

期图。（如下图）

等位基因A和a彼此分离。由于此处的分离，

A和a分别进入两个配子中。

［基因型和表现型］

导入：通过上节课的学习，我们看到生物的性状表现受到遗传因素的控制。DD决定豌

豆的高茎，Dd也决定豌豆的高茎，而dd决定豌豆的矮茎。

我们把生物个体表现出来的性状叫表现型，如豌豆的高茎和矮茎是表现型，狗的直毛和

卷毛也是表现型。而把与表现型有关的基因组成叫基因型，如高茎豌豆的基因型为DD或

Dd，矮茎豌豆的表现型为dd。

由此引出“表现型”和“基因型”的概念。

看来基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。

出两道辨析题：

①生物的表现型相同，其基因型一定相同吗？——否。同是高茎豌豆，基因型可能是

DD，或Dd。

②生物的基因型相同，其表现型一定相同啊？——否。同株水毛茛，裸露在空气中的叶

和浸在水中的叶就表现出了两种不同的形态。即基因型相同，表现型未必相同。

归纳出基因型和表现型的关系：

发育

基因型相同+环境条件相同表现型相同［基因分离定律在实践中的应用］