高一生物教案：《基因的分離規(guī)律》教學設(shè)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(xiàn)象規(guī)律的探究歷史以引起學生的注意。子代與親代之間相似現(xiàn)象的規(guī)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(guān)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(yōu)點做一簡要介紹。然后就可以展開關(guān)于豌豆雜交實驗方法、過程及結(jié)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(guān)于“親本、父本、母本”、“雜交、正交、反交”這些基本概念和術(shù)語，就可以以副板書的形式出現(xiàn)在黑板的一側(cè)了。

　　“經(jīng)過去雄、授粉的花所結(jié)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(xiàn)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(jié)果的圖解用板書的形式展示給學生：

　　“對雜交實驗的結(jié)果──在F2代出現(xiàn)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(xiàn)象──性狀分離入手去分析。“F2代出現(xiàn)了高莖和矮莖兩種豌豆，并且F1代是自花授粉。那么，F(xiàn)2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(xiàn)了矮莖豌豆。”這時教師再問：“F1代決定了F2代出現(xiàn)了矮莖的性狀，而F1代表現(xiàn)為高莖(株高近兩米)，并未表現(xiàn)為中間性狀。這說明什么？”學生此時會意識到：“說明F1代體內(nèi)可能有矮的，但沒有顯現(xiàn)出來。”這時教師要再問一句：“為什么沒有顯現(xiàn)出來？”因為前面已經(jīng)交代過F1代仍然表現(xiàn)為高莖豌豆，并未表現(xiàn)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(jié)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(shè)來表述它。”“根據(jù)前面的分析，在雜種F1代植株體內(nèi)至少有幾個與莖的高矮有關(guān)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(xiàn)出高莖的性狀的植株，另一個是表現(xiàn)出矮莖的性狀的植株。這樣的親本體內(nèi)有幾個、什么樣的因子？”“親本體內(nèi)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(guān)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(nèi)有兩種因子(一顯一隱)的植株就稱為雜合體。”

　　經(jīng)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(jié)果所做的分析和孟德爾提出的假設(shè)。“孟德爾根據(jù)對實驗結(jié)果的分析，推測F1代體內(nèi)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(guān)，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(shè)進行求證：“根據(jù)對實驗結(jié)果的分析孟德爾提出了假設(shè)，但是假設(shè)如果不能被證明，它將永遠是個假設(shè)。假設(shè)只有被證明是正確的，它才能上升為理論。一種假設(shè)不僅要能說明已得到的實驗結(jié)果，而且還應該能夠預期另一些實驗的結(jié)果。如果你是孟德爾，你將如何證明這個假設(shè)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(shè)。一個是F2代繼續(xù)自交，將會繼續(xù)有矮莖豌豆植株出現(xiàn)；另一個是進行測交，將能直接證明F1代產(chǎn)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(xù)自交應該還有矮莖植株出現(xiàn)。”“這種方法雖然能夠預期實驗結(jié)果，但還沒有能從F1代產(chǎn)生了什么樣的配子方面證明假設(shè)。”“怎樣才能讓F1代體內(nèi)的兩種遺傳因子顯現(xiàn)出來呢？如果能讓F1代體內(nèi)的兩種遺傳因子顯現(xiàn)出來，就能證明假設(shè)是否正確了。”這里的關(guān)鍵是要讓F1代體內(nèi)的隱性遺傳因子顯現(xiàn)出來，把這一關(guān)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(xiàn)兩種性狀的個體，其比數(shù)是1：1。這樣就能證明假設(shè)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(jié)果完全證明了他提出的雜種F1代體內(nèi)有兩種因子的假設(shè)。因為這種雜交實驗能夠測定F1代體內(nèi)的遺傳因子情況，因此被稱為測交實驗。”“孟德爾經(jīng)過對實驗結(jié)果的分析，提出了假設(shè)，并證明了假設(shè)，使之成為遺傳學的基本規(guī)律。”

　　3．明確與雜交實驗有關(guān)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)類型，叫做相對性狀。”和“這種在雜種后代中顯現(xiàn)不同性狀的現(xiàn)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(guī)律的揭示，經(jīng)歷了哪些過程？”的問題，組織學生討論并小結(jié)孟德爾揭示遺傳規(guī)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(guī)律的？他發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)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(jié)：由此可見科學研究的過程一般包括：觀察(或?qū)嶒炗^察。如：孟德爾的豌豆雜交實驗)、分析(或統(tǒng)計分析)并提出問題、假設(shè)、求證假設(shè)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(jié)內(nèi)容中的粗題字可以副板書形式出現(xiàn)。)