高一生物教案：《基因的分離規律》教學設計(2)

　　第一課時

　　1．首先簡單介紹人類對子代與親代之間相似現象規律的探究歷史以引起學生的注意。子代與親代之間相似現象的規律是由奧地利神父──孟德爾揭示出來的。

　　對孟德爾的豌豆雜交實驗可以分以下幾個方面來介紹：

　　首先要給學生介紹一下孟德爾和他的豌豆雜交實驗有關的背景材料。其次，要對雜交實驗的材料──豌豆用做遺傳學實驗材料的優點做一簡要介紹。然后就可以展開關于豌豆雜交實驗方法、過程及結果的介紹。

　　“雖然豌豆有七對相對性狀，孟德爾在實驗中首先把注意力集中在一對相對性狀上。他用具有一對相對性狀的豌豆──純種的高莖豌豆和矮莖豌豆做雜交。”為了避免給學生造成一種空洞和在時間、空間上距離很遠的感覺，對雜交的實驗方法教師要做具體而較為詳細地介紹。不要用一句“做雜交”一帶而過。同時也可以把“用來做雜交的兩個植株就稱為親本。”這一點交待給學生。“由哪一個植株提供花粉哪一個植株就是父本，哪一個植株接受花粉哪一個植株就是母本。”“如果以具有某一性狀(如：高莖)的個體為父本(在植物實驗中取其花粉)，給另一具有相對性狀(如；矮莖)的植株授粉做雜交叫正交的話，將矮莖為父本、高莖為母本則為反交。雜交實驗正交、反交都要做。”這樣，關于“親本、父本、母本”、“雜交、正交、反交”這些基本概念和術語，就可以以副板書的形式出現在黑板的一側了。

　　“經過去雄、授粉的花所結的種子就是雜交種子。雜交種子種下去以后所長成的植株就稱為雜種F1代。”此時教師要對F1代的性狀加以說明。“F1代自交所得到的種子就是F2代。F2代出現了性狀分離的情況。”在此過程中，教師要邊講邊把豌豆的高莖與矮莖雜交實驗過程及結果的圖解用板書的形式展示給學生：

　　“對雜交實驗的結果──在F2代出現了性狀分離應該如何分析呢？”這時教師要引導學生從F2代的現象──性狀分離入手去分析。“F2代出現了高莖和矮莖兩種豌豆，并且F1代是自花授粉。那么，F2代的矮莖性狀是由誰決定的？”學生會說：“當然是F1代決定了F2代出現了矮莖豌豆。”這時教師再問：“F1代決定了F2代出現了矮莖的性狀，而F1代表現為高莖(株高近兩米)，并未表現為中間性狀。這說明什么？”學生此時會意識到：“說明F1代體內可能有矮的，但沒有顯現出來。”這時教師要再問一句：“為什么沒有顯現出來？”因為前面已經交代過F1代仍然表現為高莖豌豆，并未表現為中間性狀。學生會回答說：“可能是高的把矮的蓋住了。”在得到學生的答復后，教師要問：“高的把矮的蓋住了。那么是高的‘什么因素’把矮的‘什么因素’蓋住了呢？”這時學生可能會感到難以表達，教師可告訴學生：“孟德爾當時在對實驗結果進行分析時，也不能確定到底是什么決定了莖的高和矮。他提出了‘遺傳因子’的假設來表述它。”“根據前面的分析，在雜種F1代植株體內至少有幾個與莖的高矮有關的遺傳因子呢？”在這種情況下，學生自然會回答：“至少有兩個。”“至少有兩個什么樣的因子？”“至少有一高一矮兩個因子”，“這兩個因子是從哪里來的？”，“是從兩個親本來的”。“親本分別來自一直是自花傳粉的兩個植株。一個是表現出高莖的性狀的植株，另一個是表現出矮莖的性狀的植株。這樣的親本體內有幾個、什么樣的因子？”“親本體內有兩個相同的因子。”與此同時，教師可在一問一答的過程中用大小寫字母代表相對應的遺傳因子，把它們寫在相關性狀的下面，并告訴學生：“這樣的植株在遺傳學上稱為純合體。而像上述實驗中的F1代體內有兩種因子(一顯一隱)的植株就稱為雜合體。”

　　經過了上面的分析過程，學生自然能夠理解孟德爾對他的實驗結果所做的分析和孟德爾提出的假設。“孟德爾根據對實驗結果的分析，推測F1代體內有兩個控制莖的高矮的遺傳因子，它們互相獨立、互不混合。在形成生殖細胞時彼此分離，分別進入生殖細胞。因為它們都與莖的高矮有關，孟德爾認為它們有顯性的(如：高莖)、有隱性的(如：矮莖)，是決定同一性狀的兩種遺傳因子。F1代的這兩個遺傳因子顯然通過傳粉、受精來自于兩個親本。”

　　2．對假設進行求證：“根據對實驗結果的分析孟德爾提出了假設，但是假設如果不能被證明，它將永遠是個假設。假設只有被證明是正確的，它才能上升為理論。一種假設不僅要能說明已得到的實驗結果，而且還應該能夠預期另一些實驗的結果。如果你是孟德爾，你將如何證明這個假設呢？”讓學生當一回科學家來進行討論。

　　有兩種方法可以用來證明假設。一個是F2代繼續自交，將會繼續有矮莖豌豆植株出現；另一個是進行測交，將能直接證明F1代產生了什么樣的配子。但是學生是第一次接觸這一類問題，可能會感到無從下手。也可能會有學生說：“用具有顯性性狀的F2代的個體再繼續自交應該還有矮莖植株出現。”“這種方法雖然能夠預期實驗結果，但還沒有能從F1代產生了什么樣的配子方面證明假設。”“怎樣才能讓F1代體內的兩種遺傳因子顯現出來呢？如果能讓F1代體內的兩種遺傳因子顯現出來，就能證明假設是否正確了。”這里的關鍵是要讓F1代體內的隱性遺傳因子顯現出來，把這一關鍵給學生點明，學生就會提出：“用隱性純合體與F1代雜交，后代應該出現兩種性狀的個體，其比數是1：1。這樣就能證明假設了。”這一求證的過程學生如果能說出來，最好讓學生說。如果學生說不出來，則需要教師邊分析邊講授邊板書圖解。

　　“孟德爾正是進行了這樣的實驗，實驗結果完全證明了他提出的雜種F1代體內有兩種因子的假設。因為這種雜交實驗能夠測定F1代體內的遺傳因子情況，因此被稱為測交實驗。”“孟德爾經過對實驗結果的分析，提出了假設，并證明了假設，使之成為遺傳學的基本規律。”

　　3．明確與雜交實驗有關的概念。“1909年約翰遜提出把遺傳因子改稱為基因。那么孟德爾提出的顯性遺傳因子、隱性遺傳因子現在應該叫什么？”學生自然會回答說：“應該稱為顯性基因、隱性基因。”教師接著再問：“F1代表現出的、由顯性基因控制的性狀應該叫什么性狀？”“在F1代中沒有表現出來的性狀應該叫什么性狀？”“顯性性狀和隱性性狀”的答案學生是可以得出來的。“同種生物同一性狀的不同表現類型，叫做相對性狀。”和“這種在雜種后代中顯現不同性狀的現象，叫性狀分離。”的概念也應同時交代給學生。因為這些概念并不復雜，所以直接在副板書部分給出相應的詞語就可以了。

　　4．最后要用“一個自然規律的揭示，經歷了哪些過程？”的問題，組織學生討論并小結孟德爾揭示遺傳規律的過程。在此過程中，學生可能不會馬上作出回答。教師則應把學生的注意力引導到對“孟德爾是如何揭示基因分離規律的？他發現遺傳規律是從什么活動開始的？”思考上來，從而使學生認識到科學研究的基本過程。

　　小結：由此可見科學研究的過程一般包括：觀察(或實驗觀察。如：孟德爾的豌豆雜交實驗)、分析(或統計分析)并提出問題、假設、求證假設四個階段。求證的方法包括：理論推導、實驗驗證和實物查證等三種方法。(注；小結內容中的粗題字可以副板書形式出現。)