孟德尔的豌豆杂交试验导学案

2025-02-11

　　导学案是指引学生自主、高效学习的路线图，用于引导学生自主学习、主动参与、合作探究、优化发展，具有“导读、导思、导做”的功能。下面是孟德尔的豌豆杂交试验导学案，欢迎参考！

　　孟德尔的豌豆杂交试验导学案 1

　　教学目标

　　1、知识目标：

　　（1）概述孟德尔的一对相对性状杂交实验过程。

　　（2）区别杂交、自交，显性性状和隐性性状等成对概念，以及相对性状，性状分离等概念。

　　（3）分析孟德尔遗传实验的科学方法。

　　2、能力目标：

　　通过本节课的学习，培养学生设计实验的能力。

　　3、情感、态度、价值观目标

　　体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。

　　学情分析

　　高二学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识。通过必修1 《分子与细胞》的学习，具备一定的遗传学的分子基础。但是学生还没学习减数分裂的知识，因此，缺乏遗传的细胞学基础。这种知识结构反而有利于学生从孟德尔的角度出发，创造性的分析解决问题。

　　教学过程

　　第一学时

　　1、知识目标：

　　（1）概述孟德尔的一对相对性状杂交实验过程。

　　（2）区别杂交、自交，显性性状和隐性性状等成对概念，以及相对性状，性状分离等概念。

　　（3）分析孟德尔遗传实验的科学方法。

　　2、能力目标：

　　通过本节课的学习，培养学生设计实验的能力。

　　3、情感、态度、价值观目标

　　体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。

　　教学重点

　　1、豌豆适合做遗传学材料的优点。

　　2、人工异花传粉的过程。

　　3、一对相对性状杂交实验的过程。

　　学时难点

　　1、一对相对性状的杂交实验过程。

　　2、体验孟德尔实验的科学方法。

　　教学活动

　　活动1【导入】（一）、创设情景，设疑引入

　　提问：双亲均是双眼皮，为什么后代会出现单眼皮？当双亲均是单眼皮时，为什么后代只有单眼皮，而没有出现双眼皮？生物性状的遗传有没有规律呢？

　　学生讨论（略），分组回答。

　　眼睑性状是学生非常熟悉和感兴趣的话题，讨论这一性状的遗传既激发学生的浓厚的学习兴趣又能自然地引入新课。教师对讨论结果不做过多的评价，只是引导学生能认真思索、，积极探讨，投入学习状态即可。

　　活动2【讲授】（二）走近孟德尔

　　请几组同学对课前收集的有关孟德尔的生平事迹做简要的介绍，让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人。教师适时的补充，最后做以总结，强调孟德尔刻苦钻研和坚持不懈的科学研究精神。

　　▲“孟德尔的生平事迹的介绍”具有很强的故事性，学生容易接受，学生会对孟德尔会产生钦佩和感动。通过这一过程能较好的对学生进行科学精神教育。

　　活动3【讲授】（三）孟德尔杂交实验材料选择的成功原因

　　1．豌豆的花

　　教师出示豌豆花的结构图，请资料查阅小组学生描述豌豆花的特点解释豌豆在自然界中是纯种的原因。

　　此时教师介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉、性状和相对性状等相关概念。并引导学生分析人工异花传粉时要注意哪些事项（母本适时去雄，授于父本的花粉后还要套袋）。

　　2．豌豆的七对相对性状

　　教师讲述豌豆具有稳定遗传的、易于区分的七对性状。如豌豆茎的高度有悬殊的差异。通过观察很容易区分，进行数据统计。并通过相关习题训练使学生构建相对性状的概念。

　　这一部分以教师的讲授为主，为学生阐明“一对相对性状的杂交实验”做铺垫。培养学生的概括能力和理解能力。

　　活动4【讲授】（四）豌豆一对相对性状的杂交实验

　　分步骤展示高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交实验过程，步步设置相关问题，引导学生讨论分析实验现象并参与实验的设计。

　　具体如下：

　　[师]豌豆在自然界中是纯种，若不进行人为异花传粉对它的遗传研究没有任何意义。所以孟德尔用高茎豌豆做母本，矮茎豌豆做父本进行杂交。杂交后代F1（子一代）的茎高度的性状可能是什么呢？

　　[学生讨论]两种观点：①不高不矮，介于亲本之间的性状；②高茎的和矮茎的.都有。

　　绝大多数支持“F1表现出介于两个亲本高度之间的性状”这一观点。

　　[师]提出当时科学界普遍认同的“融合遗传”观点。以红蓝墨水混合为例说明。那么是否会出现大家所预料的结果呢？出示杂交结果：F1全部都是高茎豌豆！看来并没有相互融合！为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？

　　[学生讨论]可能是母本是高茎的原因，母本的信息干扰了父本的信息，所以子一代只表现出母本的性状。

　　[师]是这样吗？怎么去证实呢？

　　[生]母本和父本换一下进行杂交。

　　[师]将矮茎豌豆做母本，高茎豌豆做父本进行杂交，但是F1仍然统统是高茎豌豆。看来和谁做母本谁做父本无关。介绍正交与反交的概念。

　　那么亲本矮茎的遗传物质又没有传给子一代，也就是说子一代中有没有控制矮的遗传物质呢？

　　[生]矮茎的遗传物质应该传下来了。

　　[师]既然传下来了！为什么子一代全是高茎？

　　[生]高和矮的遗传物质都传下来了！当两者遇到一起时高的作用强一些，表现出来了！

　　[师]如何证实F1中有矮的遗传物质呢？

　　[学生讨论]两种方案：①用F1和矮茎豌豆杂交，看后代是否出现矮茎豌豆

　　②让F1之间杂交，看后代是否出现矮茎豌豆

　　[师生互动，共同讨论] 方案①后代若出现矮茎豌豆，可能是矮的亲本传下来的！要证实F1中是否有矮的遗传物质就因该只用F1作实验！

　　[师]展示孟德尔的F1自交实验和结果。子二代F2出现了矮茎！

　　[师生互动]共同建构隐性性状、显性性状和性状分离等概念。

　　[师]孟德尔不仅研究F2的性状还对不同性状的数量进行统计。子二代出现了3:1性状分离比是偶然的吗？怎么得知是个别现象还是普遍的现象？实验个体的数量有什么要求？

　　[生]把其他六对性状做相同实验！

　　[师]展示结果实验！那么是什么导致遗传性状在后代中按一定的比例分离呢？

　　活动5【活动】课堂小结

　　一、豌豆作为实验材料的优点：

　　1、豌豆是自花传粉、闭花授粉，自然状态下，一般为纯种。

　　2、豌豆具有易于区分的相对性状。

　　二、人工异花传粉的过程：去雄—>套袋—>传粉—>套袋

　　三、一对相对性状的杂交实验结果：F1全为显性性状，F2既有显性性状又有隐性性状，且性状分离比为3:1。

　　孟德尔的豌豆杂交试验导学案 2

　　一、教学目标

　　1.知识方面

　　（1）阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。

　　（2）说出基因型、表现型和等位基因的含义。

　　2.情感态度与价值观方面

　　分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。

　　3.能力方面

　　（1）孟德尔对自由组合现象的解释及杂交实验分析图解。

　　（2）对自由组合现象解释的验证――测交实验及其图解。

　　（3）运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象。

　　二、教学重点和难点

　　1.教学重点

　　（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。

　　（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。

　　2.教学难点

　　对自由组合现象的解释。

　　三、教学方法

　　多媒体直观教学法、分析归纳法、讨论法、师生互动法及讲授法等。

　　四、教学设计思路

　　在孟德尔的豌豆杂交实验中已经学习“假说——演绎法”的基础上，本节课采用“假说——演绎法”的思路来学习两对相对性状的杂交实验。在两对相对性状遗传的探索过程中设置一系列环环相扣的问题，让学生主动参与问题的分析，在分析和解决问题的过程中建构知识结构。使学生成为学习的主体，从知识的被动接受者变成研究者、探索者，在学习基础知识的同时培养他们的思维能力、分析能力，并同时对学生进行了科学方法教育。大致思路如下：

　　复习豌豆一对相对性状的杂交实验与“假说——演绎法”。

　　观察和分析豌豆两对相对性状的杂交实验，发现问题。

　　分析问题、提出假说：对自由组合现象的解释（难点）。

　　设计实验、验证假说：对自由组合现象解释的验证（测交实验）。

　　归纳综合、总结规律：自由组合定律。

　　讨论、分析孟德尔获得成功的原因，从中学习科学实验方法与得到启示。

　　孟德尔遗传规律的`再发现，踏实掌握基本概念。

　　五、教学过程

　　1、导入：复习法

　　P：高茎 X 矮茎

　　F1：高茎

　　F2：高茎矮茎

　　787 277

　　3 ： 1

　　回顾孟德尔揭示分离定律所采取的科学方法“假说——演绎法”的一般步骤。

　　结合学生的回答讲述：今天要学习的自由组合定律仍是按照这一方法来揭示的。

　　一、两对相对性状的杂交实验

　　（一）实验现象

　　1、P杂交：黄色、圆粒 X 绿色、皱粒

　　F1：黄色、圆粒

　　〖问〗F1代的性状表现是什么？据此可以判断哪两个性状是显性性状？

　　2、F1自交：黄色、圆粒

　　F2：黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒

　　315 108 102 32

　　（ ≈ 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 ）

　　〖问〗F1自交，F2代出现了几种性状表现？比例是多少？与亲代有什么不同？

　　F2代中两种新性状（重组性状）组合类型与亲本性状有什么关系？

　　（二）数据分析

　　〖问〗如果就每一对相对性状单独分析，即黄∶绿和圆∶皱分别是多少？这说明了什么？

　　1、分析每对性状的F2：

　　①粒色：黄/绿 = 315+101 / 108+32 ≈ 3∶1

　　②粒形：圆/皱 =315+108 / 101+32 ≈ 3∶1

　　2、结论：1）每对相对性状的遗传仍遵循分离定律；

　　2）两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。

　　二、对自由组合现象的解释

　　引导学生阅读教科书，初步了解孟德尔对自由组合现象的解释。

　　结合投影和板图阐明孟德尔假说的内涵。

　　重点讲解不同对遗传因子的自由组合：用课件形象直观地展示F1在形成配子时成对遗传因子都要彼此分离，不同对遗传因子之间的自由组合。

　　1、杂交：纯黄、圆 X 绿、皱

　　P基因型（YYRR）（yyrr）

　　配子： YR yr

　　F1： YyRr （黄色、圆粒）

　　2、F1自交

　　F1配子： ♂/♀ YR yR Yr yr

　　F2： YR YYRR YyRR YYRr YyRr

　　yR YyRR yyRR YyRr yyRr

　　Yr YYRr YyRr YYrr Yyrr

　　yr YyRr yyRr Yyrr yyrr

　　师生共同讨论、结合多媒体投影课件分析交叉法、分支法、棋盘法与乘法定理：

　　1、 4种性状表现类型：黄圆（9/16）、绿圆（3/16）、黄皱（3/16）、绿皱（1/16）。其中绿圆和黄皱是重组出的新的性状表现类型，占6/16。

　　2、9种遗传因子组合类型：YYRR(1/16)、YYRr(2/16) 、YYrr(1/16)、YyRR(2/16)、YyRr(4/16)、Yyrr(2/16)、yyRR(1/16)、yyRr(2/16)、yyrr(1/16)。

　　3、纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于棋盘的一条对角线上，每种各占1/16，共占4/16；双杂合子即两对遗传因子均杂合的杂合子（YyRr）位于棋盘的另一条对角线上，共占4/16；单杂合子即只有一对遗传因子杂合的杂合子（YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr）以纯合子对角线为轴在棋盘上呈对称分布，每种各占2/16，共占8/16。

　　〖教师精讲〗利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验，并且带着学生一起运用乘法原理进行计算：

　　黄色圆粒：3/4×3/4=9/16 黄色皱粒：3/4×3/4=9/16

　　绿色圆粒：3/4×3/4=9/16 绿色皱粒：3/4×3/4=9/16

　　YyRr：1/2×1/2=1/4 yyrr：1/4×1/4=1/16

　　〖练〗用上述方法验证F2代中其他几种遗传因子组合类型的概率。

　　三、对自由组合现象解释的验证

　　〖引导〗按照孟德尔的假设测交后代的性状类型及比例如何？

　　亲本：黄圆 X 绿皱

　　（YyRr）（yyrr）

　　配子 YR yR Yr yr yr

　　（1/4）（1/4）（1/4）（1/4） 100%

　　YyRr yyRr Yyrr yyrr

　　1/4 1/4 1/4 1/4

　　黄圆绿圆黄皱绿皱

　　1 1 1 1

　　〖讲述〗据演绎推理可预测测交后代有4种性状类型且比例为1∶1∶1∶1。那实际上是否如此呢？课件展示孟德尔所做测交实验结果。

　　〖引导学生分析〗测交实验结果与预测结果是否相同？这一结果说明了什么？

　　四、自由组合定律（总结规律）

　　引导学生归纳自由组合定律。

　　并回顾分离定律，说明分离定律是自由组合定律的基础。

　　五、孟德尔实验方法的启示

　　〖分小组讨论交流〗孟德尔的成功对我们有什么启示？结合课本P11“思考与讨论”中的几个问题，分组进行讨论。

　　〖总结〗

　　1、选材准确——自花传粉中闭花传粉的自然纯种豌豆；

　　①人工传粉杂交后可避免外来花粉干扰，结果可靠

　　②豌豆有多对易于区分的相对性状（高-矮与圆粒-皱粒等）

　　2、研究方法恰当：先对一对相对性状进行遗传研究，再多对；并且设计测交实验进行验证；

　　3、利用统计学进行分析；

　　4、科学的设计实验程序——“假说——演绎法”；

　　5、扎实的知识基础和对科学的热爱，严谨的科学态度，勤于实践以及敢于向传统挑战。

　　六、孟德尔遗传规律的再发现

　　讲述基因型和表现型的概念及其相互关系；基因、等位基因的概念。

　　七、布置作业

　　课本P12。

　　孟德尔的豌豆杂交试验导学案 3

　　一、教学目标

　　1.知识目标

　　(1)孟德尔两对相对性状的杂交试验(A: 知道)。

　　(2)两对相对性状与两对等位基因的关系(B: 识记)。

　　(3)两对相对性状的遗传实验，F2中的性状分离比例(B: 识记)。

　　(4)基因的自由组合定律及其在实践中的应用(C: 理解)。

　　(5)孟德尔获得成功的原因(C: 理解)。

　　2.能力目标

　　(1)通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。

　　(2)通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的.技能、技巧。

　　二、重点·实施方案

　　1.重点

　　(1)对自由组合现象的解释。

　　(2)基因的自由组合定律的实质。

　　(3)孟德尔获得成功的原因。

　　2.实施方案

　　(1)结合减数分裂过程精讲自由组合现象的解释及实质。

　　(2)使用挂图、投影、多媒体进行直观教学。

　　(3)使用表格进行归纳总结。

　　三、难点·突破策略

　　1.难点: 对自由组合现象的解释。

　　2.突破策略

　　(1)使用多媒体课件形象的体现由于非等位基因的自由组合导致性状的自由组合。

　　(2)应用概率知识让学生理解不同配子的随机组合，从而出现性状比例9∶3∶3∶1。

　　四、教具准备:

　　1.豌豆杂交试验挂图;

　　2.投影片;

　　3.多媒体课件。

　　五、学法指导

　　本节内容与前面知识联系非常密切，在教学中指导学生边复习回忆所学内容，如减数分裂、生殖、发育、基因及基因对性状的控制等，边理解掌握孟德尔杂交试验现象及解释、测交验证、本质等，最终理解外在现象和内在本质相统-的观点，同时也为以后学习"生物的变异"打下扎实的理论基础。

　　孟德尔的豌豆杂交试验导学案 4

　　1设计思想：

　　1.1《普通高中生物课程标准(实验)》明确提出“要重视生物科学史的学习”，因为“学习科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和方法，学习科学家献身科学的精神，对提高学生的探究能力和生物科学素养都具有重大的意义。”孟德尔的豌豆杂交实验经历了“提出问题——构建假说——验证假说——得出结论”的科学研究一般过程，运用了“假说——演绎”这一现代科学研究中常用的科学研究方法，是很好的生物科学史材料。

　　1.2普通高中生物课程标准(实验)》倡导学生主动参与、探究发现、合作交流的学习方式，从而培养学生的探究能力，提高学生的生物科学素养。

　　2教学内容分析

　　2.1教材内容及地位：“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”是人教版必修2第一章第一节，内容是基因分离定律的发现过程，是按孟德尔“观察实验、发现问题——分析问题、提出假说——设计实验、验证假说——归纳综合、总结规律”的科学研究过程为线索编写的，能让学生亲自踏着孟德尔的足迹，亲自经历提出假说，设计实验验证假说的科学研究过程，培养学生探究能力和科学思维。

　　2.2教学重、难点：

　　2.2.1教学重点：让学生像孟德尔一样尝试提出假说，设计实验验证假说。

　　2.2.2教学难点：尝试对分离现象进行解释，提出假说;设计测交实验验证假说。

　　3教学目标：

　　3.1知识目标：

　　3.1.1阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。

　　3.1.2分析孟德尔遗传实验的科学方法。

　　3.2能力目标：

　　3.2.1通过学习一对相对性状的杂交实验，引导学生不断提出问题，分析和解决问题;

　　3.2.2尝试像科学家那样解释和推理，并对分离现象作出解释;

　　3.2.3通过孟德尔的豌豆杂交实验，体会科学研究的一般过程，通过假说演绎法的科学方法的学习，进一步提高学生的探究能力;

　　3.3情感态度与价值观目标：通过对一对相对性状的杂交实验过程，认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。

　　4.学情分析：

　　高一的学生对生物的遗传现象已经有一定的感性认识，通过必修1《分子与细胞》的学习，具备一定的遗传学的分子基础，但是学生缺乏遗传细胞学基础，即学生还没学习减数分裂的知识，这反而有利于学生能从孟德尔的角度出发，创造性的分析解决问题。

　　5教学过程:

　　教学环节教师组织和引导学生

　　活动设计

　　意图

　　交流调查结果，尝试解释某一性状的遗传

　　引入：学生交流单双眼皮遗传的调查结果，并用表格进行归纳与统计：

　　父母子女

　　单眼皮×双眼皮有的单眼皮，有的双眼皮

　　单眼皮×单眼皮全部为单眼皮

　　双眼皮×双眼皮有的单眼皮，有的双眼皮

　　设疑：尝试解释单眼皮×双眼皮→单眼皮?

　　引导：主要的问题是：

　　1、单双眼皮是由什么控制的呢?(根据已有的生物学知识知道是遗传物质控制的)

　　2、母亲细胞内控制眼皮的遗传物质怎样存在?(从数量上分析，1个，2个或是若干个)

　　3、母亲的控制眼皮的遗传物质如何传给孩子呢?

　　4、父亲有给孩子控制眼皮的遗传物质吗，如果有，父亲给的遗传物质遇到母亲给的遗传物质会发生什么呢?(保持完整，还是互相融合?)

　　要解释这些问题，最终还是要通过科学的实验。

　　从人类对遗传的探索从19世纪开始至今，已经能完美解释这些问题，其中孟德尔在解释这些问题上，作出了巨大的贡献。我们今天就来一起沿着孟德尔的足迹，看看他是如何开展研究，并取得了巨大的成就。课前调查：人类单双眼皮的遗传

　　尝试解释遗传现象。

　　隐性渗透“性状”和“相对性状”的概念;培养学生运用归纳与统计的`科学方法。

　　通过学生尝试解释遗传现象，

　　还原孟德尔当时的研究场景。

　　介绍孟德尔一对相对性状的实验过程

　　孟德尔开展实验，选择了豌豆作为实验材料。豌豆有很多相对性状，如，茎的高度有高茎和矮茎，(呈现豌豆7对相对性状的图)。孟德尔将高茎和矮茎进行杂交，无论谁做母本，或父本，子一代都是高茎，并且高度和亲本的高茎一样高，一点也没变矮。他继续将F1进行自交，发现子二代出现了高茎和矮茎，矮茎和亲本一样的矮，一点也没变高。

　　将矮茎称为隐性性状，高茎称为显性性状，F1自交后代出现高茎和矮茎的现象称为性状分离。

　　孟德尔的实验到此，并没有让感到意外，因为在他之前已经有一位科学家发现了性状分离的现象，但是孟德尔并没有就此止步，他做了一件与众不同的事情，那就是他收集了F2代植株共一千多株，其中高茎的787株，矮茎277株，其比例为2.84:1，孟德尔用他数学统计学知识，确定数量越大，其比例就越接近3:1.3:1是必然的还是偶然的呢?孟德尔继续其它6对相对性状的杂交实验。

　　结合板图，观察分析一对相对性状的实验过程。

　　倾听

　　感受孟德尔是一个勤奋、具有创新精神的人。简单介绍豌豆，豌豆的其它特征到第二课时再讨论，这样能保证学生探究思维的连贯性;并且这样处理，并不影响学生对杂交实验的理解。

　　还原孟德尔的实验过程，让学生理解孟德尔的实验过程及实验结果;

　　渗透科学品质、科学精神教育

　　尝试解释3:1的性状分离比

　　设疑：如何解释3:1的性状分离比呢?

　　讲述：在当时，关于遗传物质在细胞的存在以及如何在亲子代间的传递，有很多科学家对遗传现象问题做出一些解释，其中以达尔文为代表的一些科学家提出“多重微粒”观点：每个细胞对应某一种性状存在无数完全相同的遗传物质，每一遗传物质的许多复制物可能同时传递给生殖细胞。例如：母亲是单眼皮，父亲是双眼皮，母亲产生的卵细胞中含有很多个单眼皮遗传物质，父亲产生的精子中也含有很多个双眼皮遗传物质，那最终子代是单眼皮还是双眼皮由数量决定，谁提供的多就像谁，而数量是随机的。

　　关于双亲的遗传物质在子代细胞中如何存在这一问题，当时有一种“融合遗传”观点：由父本和母本提供的遗传物质在子代细胞中完全融合。使子代表现出介于双亲之间的性状。例如：双亲中一方直发，一方是卷发，那么孩子头发就是中等程度的卷曲。

　　设疑：用“多重微粒”观点和“融合遗传”观点能对孟德尔的实验现象作出合理解释吗?

　　(“多重微粒”观点：不能解释，如果按多重微粒观点遗传，子代不可能出现一定的比例。“融合遗传”：按融合观点，子一代的高度应该是介于高茎和矮茎之间，且子二代的不可能得到矮茎和亲本一样的矮。)

　　设疑：尝试解释3:1的性状分离比?

　　1、性状由遗传因子控制，遗传因子是独立的。控制显性性状的为显性因子(D)，控制隐性性状的为隐性因子(d)

　　2、体细胞中应该有几个遗传因子?(1个，2个，3个，4个)

　　3、生殖细胞中几个?(1个)

　　4、雌雄配子随机结合。

　　以上四点就是孟德尔的假说的主要内容。:孟德尔提出的假说在当时的背景下是一种超越时代的设想。倾听，理解孟德尔当时的研究背景，当时人们对遗传问题的主流观点;

　　思考、讨论、交流;

　　学生讨论、交流;

　　告诉学生当时的主流观点，利于学生从孟德尔角度出发，分析问题。