课前准备:课件、豌豆挂图、学生查阅孟德尔的生平
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
引入
教师展示一对父子的照片,引发讨论什么是遗传?
导入语:140多年前已经有科学家对遗传进行研究,柏拉图、亚里士多德、达尔文等都提出了不同的观点,其中最广为被大家接受的是孟德尔的遗传观点。 学生争论感受遗传与自己的关系密不可分 唤起学生对遗传学的兴趣
介绍孟德尔 孟德尔(1822-1884),奥国人,遗传学的奠基人。21岁起做修道士,29岁起进修自然科学和数学。主要工作:1856-1864经过8年的杂交试验,1865年发表了《植物杂交试验》的论文。62岁时带着对遗传学无限的眷恋,回归了无机世界。主要贡献有:
(1) 、提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学上确定为基因);
(2) 、发现了两大遗传规律:基因的分离定律和基因的自由组合定律。
因此他被后人誉为"遗传学之父"
过渡语:孟德尔的成功源自创新的实验思路,他通过设计实验,观察现象,提出了自己的疑问,并通过自己大胆合理的猜想为观察到的现象作出了解释,下面我们就按照他的研究足迹看看他是如何探究遗传学问题的。
了解遗传之父孟德尔的生平。 引出遗传规律
选用豌豆作为实验材料的原因
杂交实验过程
设计实验
发现问题
探究:为什么F2中显性性状:隐形性状=3:1?
F2中出现3:1的性状分离比是否是偶然的
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提出假说
解释问题
孟德尔的假说是如何解释F2中性状比是3:1的
设计实验
验证假说
孟德尔如何设计测交实验
教学目标巩固
(堂上练习)
(一) 为什么选用豌豆做遗传实验容易取得成功?
请学生阅读课文:孟德尔的豌豆杂交试验。
提问:孟德尔的杂交试验主要是用什么材料?其试验成功的原因是什么?
(回答:豌豆。因为豌豆是严格的自花传粉和闭花授粉植物,所以在自然状态下保持纯种,因为豌豆的相对性状多,便于观察。)
展示:豌豆花挂图,出示碗豆花实物。
讲述:豌豆花的结构很适合自花传粉,这是因为花在未受粉之前,雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着,这样就保证了碗豆花在自然条件下一般是纯种。所以用豌豆花做人工杂交实验结果可靠又容易分析。
提问:除此以外,碗豆花还有什么作为实验对象的优点呢?
(回答:有容易区分的相对性状。)
问:什么是相对性状?
(回答:一种生物的同一种性状的不同表现类型。)
课件:豌豆的七对相对性状(教师简要介绍)
讲述:孟德尔发现豌豆的这些性状都能够稳定地遗传给后代,且这些怪状易于区分,试验结果很容易观察和分析,这就是孟德尔的试验成功的又一个原因。
提问:同学们说说,人体存在哪些相对性状?
(答:单眼皮和双眼皮,有耳垂和没有耳垂......)(课件展示)
评价:孟德尔的分离定律不仅仅适用于豌豆,对大多数生物的遗传现象都具有普遍的指导意义,这在我们后面的学习中将接触到。
请学生看书:图1-1,自然状态下的豌豆是严格的自花传粉,要进行杂交试验,如何人工进行异花传粉。
讲述:在碗豆花未成熟之前对母本(♀)去雄,再套上纸带,防止其他花粉的干扰。待雌蕊成熟时,再授与父本(♂)的花粉。这就是人工异花传粉,保证了杂交的可靠性。
提问:根据上面的学习,我们知道了不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状,应该怎样研究和分析呢?
(答:先研究一对相对性状。)
讲述:孟德尔为了便于分析试验结果,他首先只是对每一对性状分别进行研究。
(二)一对相对性状的杂交实验
(出示课件:高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交试验。)
讲述:用纯种的高茎豌豆和纯种的矮茎豌豆作亲本进行杂交。无论正交还是反交,杂交后的第一代(简称子一代,用F1表示)总是高茎的。
(一边讲述一边在黑板上规范书写杂交实验的遗传图解)
讲述:带着这个疑问,我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代高茎豌豆自交,得到的子二代植株中既有高茎也有矮茎
(一边讲述一边在黑板上规范书写杂交实验的遗传图解)
讲述:孟德尔把杂种子一代(F1)中显现出来的性状,叫做显性性状,如高茎;把未显现出来的性状,叫隐性性状,如矮茎。子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象,在遗传学上叫做性状分离。
同时孟德尔对子二代两性状的株数进行了统计分析,他发现,在所得到的1064个子二代豌豆植株中,有787株是高茎,277株是矮茎,高茎与矮茎的数量比接近3:1。请同学们注意这个比例。
提问:豌豆的其它相对性状杂交情况如何呢?请一位同学上黑板书写纯种圆粒豌豆和纯种皱粒豌豆杂交示意图。
讲述:孟德尔统计出子二代圆粒豌豆5474粒,皱粒豌豆1850粒,有趣的是数量比也接近3:1。
请学生看书:孟德尔做的豌豆杂交试验的结果。P21表6-2。
提问:该杂交试验结果说明什么?
(答:子二代出现性状分离现象,且显性性状与隐性性状的数量比接近3:1,具有规律性。)
过渡语:是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?(设疑引入下文)
(三) 对分离现象的解释(提出假说)
讲述:在孟德尔当时的年代,生物学还没有建立基因概念,孟德尔认为生物的性状是由遗传因子(后改称为基因)控制的。
显性性状由显性遗传因子控制,如高茎用大写字母D表示,隐性性状是由隐性遗传因子控制,如矮茎用小写字母d表示,
提问:请学生阅读课文5页:思考什么是纯合子,什么是杂合子,它们在遗传中各有什么特点。
讲述:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫纯合子(如DD和dd),可稳定遗传。而由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,叫杂合子(如Dd),不能稳定遗传,后代会发生性状分离。
(边讲述边在黑板上书写杂交实验遗传因子的遗传图解)
提问:DD或dd产生的配子是什么?
(答:D或d。)
讲述:由于基因D对d的显性作用,所以F1(Dd)只表现出高茎性状,而矮茎性状表现不出来。
提问:F1(Dd)自交时,可产生哪几种配子?
答:D和d两种数目相等的配子。
讲述:由于在受精时,雌雄配子随机结合,F2便可产生三种基因组合:DD、Dd、dd,且它们的数量比为1:2:I。由于D对d的显性作用,F2的性状表现有两种类型,高茎和矮茎,且数量比为3:1。
孟德尔提出的假说符合了一对相对性状杂交实验的实验现象,但是假说的正确性应该怎样验证呢?
让学生课下预习,并整理出假说-演绎法的一般程序
1.人类的白化病是一种隐性遗传病,由隐性遗传因子a控制,正常人由正常基因A控制。一正常纯合子与一白化病患者婚配并生育后代,请按要求填写遗传图解。(分别用A和a表示遗传因子)
P 正常人 X 白化病患者
↓ ↓
配子
F1 ( )
2、如上题,请规范写出的两表现正常人(杂合子)婚配产生后代的遗传图解。
学生通过观察碗豆花示意图和碗豆花实物,了解碗豆花的结构特点。
学习相对性状概念,找出定义中的关键词,了解人工杂交实验过程。
以人为例列举一些相对性状
总结实验过程,思考套袋的目的
1.为什么强调无论正交还是反交?
2.子一代为什么全是高茎,矮茎性状哪去了?
3.比较杂交与自交的不同(尝试总结杂交、自交的概念)
4.子二代出现的两种性状,说明什么?
学习遗传图解的规范书写。
以圆粒和皱粒为例练习遗传图解的书写
让学生阅读并讨论孟德尔遗传因子的假说。
(1) 生物的性状是由遗传因子决定的。
(2)在生物的体细胞中,控制性状的基因是成对的。(3)生物体在形成生殖细胞--配子时,成对的遗传因子分离。(4)受精时,雌雄配子随机结合
用遗传因子解释分离现象,学习配子交叉线图法规范书写方法。
学生进行预习
学生自己完成
利用多种手段让学生了解孟德尔选豌豆作为实验材料的原因。
为一对相对性状的杂交实验打下基础
练习学生的概括能力
采取逐层推进方法,指导学生注意遗传图解的规范写法。在讲授过程中逐步引入显性性状、隐性性状、性状分离概念。
培养学生的科学思维
运用到了数学统计的方法
及时纠正学生书写遗传图解中出现的问题。
学生在思考、讨论交流中体验孟德尔遗传因子假说。
引出纯合子和杂合子的概念
拓展出基因型和表现型的概念
能够运用遗传图解解决一些遗传问题
培养良好的学习习惯
巩固所学