高一生物教案：《基因的分離規律》教學(xué)設計(2)

　　第一課時(shí)

　　1．首先簡(jiǎn)單介紹人類(lèi)對子代與親代之間相似現象規律的探究歷史以引起學(xué)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?tīng)柦沂境鰜?lái)的。

　　對孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗可以分以下幾個(gè)方面來(lái)介紹：

　　首先要給學(xué)生介紹一下孟德?tīng)柡退�的豌豆雜交實(shí)驗有關(guān)的背景材料。其次，要對雜交實(shí)驗的材料──豌豆用做遺傳學(xué)實(shí)驗材料的優(yōu)點(diǎn)做一簡(jiǎn)要介紹。然后就可以展開(kāi)關(guān)于豌豆雜交實(shí)驗方法、過(guò)程及結果的介紹。

　　“雖然豌豆有七對相對性狀，孟德?tīng)栐趯?shí)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(xué)生造成一種空洞和在時(shí)間、空間上距離很遠的感覺(jué)，對雜交的實(shí)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(guò)。同時(shí)也可以把“用來(lái)做雜交的兩個(gè)植株就稱(chēng)為親本。”這一點(diǎn)交待給學(xué)生。“由哪一個(gè)植株提供花粉哪一個(gè)植株就是父本，哪一個(gè)植株接受花粉哪一個(gè)植株就是母本。”“如果以具有某一性狀(如：高莖)的個(gè)體為父本(在植物實(shí)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(huà)，將矮莖為父本、高莖為母本則為反交。雜交實(shí)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(yǔ)，就可以以副板書(shū)的形式出現在黑板的一側了。

　　“經(jīng)過(guò)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(cháng)成的植株就稱(chēng)為雜種F1代。”此時(shí)教師要對F1代的性狀加以說(shuō)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(guò)程中，教師要邊講邊把豌豆的高莖與矮莖雜交實(shí)驗過(guò)程及結果的圖解用板書(shū)的形式展示給學(xué)生：

　　“對雜交實(shí)驗的結果──在F2代出現了性狀分離應該如何分析呢？”這時(shí)教師要引導學(xué)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(shuí)決定的？”學(xué)生會(huì )說(shuō)：“當然是F1代決定了F2代出現了矮莖豌豆。”這時(shí)教師再問(wèn)：“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(shuō)明什么？”學(xué)生此時(shí)會(huì )意識到：“說(shuō)明F1代體內可能有矮的，但沒(méi)有顯現出來(lái)。”這時(shí)教師要再問(wèn)一句：“為什么沒(méi)有顯現出來(lái)？”因為前面已經(jīng)交代過(guò)F1代仍然表現為高莖豌豆，并未表現為中間性狀。學(xué)生會(huì )回答說(shuō)：“可能是高的把矮的蓋住了。”在得到學(xué)生的答復后，教師要問(wèn)：“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(shí)學(xué)生可能會(huì )感到難以表達，教師可告訴學(xué)生：“孟德?tīng)柈敃r(shí)在對實(shí)驗結果進(jìn)行分析時(shí)，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(lái)表述它。”“根據前面的分析，在雜種F1代植株體內至少有幾個(gè)與莖的高矮有關(guān)的遺傳因子呢？”在這種情況下，學(xué)生自然會(huì )回答：“至少有兩個(gè)。”“至少有兩個(gè)什么樣的因子？”“至少有一高一矮兩個(gè)因子”，“這兩個(gè)因子是從哪里來(lái)的？”，“是從兩個(gè)親本來(lái)的”。“親本分別來(lái)自一直是自花傳粉的兩個(gè)植株。一個(gè)是表現出高莖的性狀的植株，另一個(gè)是表現出矮莖的性狀的植株。這樣的親本體內有幾個(gè)、什么樣的因子？”“親本體內有兩個(gè)相同的因子。”與此同時(shí)，教師可在一問(wèn)一答的過(guò)程中用大小寫(xiě)字母代表相對應的遺傳因子，把它們寫(xiě)在相關(guān)性狀的下面，并告訴學(xué)生：“這樣的植株在遺傳學(xué)上稱(chēng)為純合體。而像上述實(shí)驗中的F1代體內有兩種因子(一顯一隱)的植株就稱(chēng)為雜合體。”

　　經(jīng)過(guò)了上面的分析過(guò)程，學(xué)生自然能夠理解孟德?tīng)枌λ�的�?shí)驗結果所做的分析和孟德?tīng)柼岢龅募僭O。“孟德?tīng)柛鶕�對�?shí)驗結果的分析，推測F1代體內有兩個(gè)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(shí)彼此分離，分別進(jìn)入生殖細胞。因為它們都與莖的高矮有關(guān)，孟德?tīng)栒J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(gè)遺傳因子顯然通過(guò)傳粉、受精來(lái)自于兩個(gè)親本。”

　　2．對假設進(jìn)行求證：“根據對實(shí)驗結果的分析孟德?tīng)柼岢隽思僭O，但是假設如果不能被證明，它將永遠是個(gè)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(shuō)明已得到的實(shí)驗結果，而且還應該能夠預期另一些實(shí)驗的結果。如果你是孟德?tīng)�，你將如何證明這個(gè)假設呢？”讓學(xué)生當一回科學(xué)家來(lái)進(jìn)行討論。

　　有兩種方法可以用來(lái)證明假設。一個(gè)是F2代繼續自交，將會(huì )繼續有矮莖豌豆植株出現；另一個(gè)是進(jìn)行測交，將能直接證明F1代產(chǎn)生了什么樣的配子。但是學(xué)生是第一次接觸這一類(lèi)問(wèn)題，可能會(huì )感到無(wú)從下手。也可能會(huì )有學(xué)生說(shuō)：“用具有顯性性狀的F2代的個(gè)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(shí)驗結果，但還沒(méi)有能從F1代產(chǎn)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(lái)呢？如果能讓F1代體內的兩種遺傳因子顯現出來(lái)，就能證明假設是否正確了。”這里的關(guān)鍵是要讓F1代體內的隱性遺傳因子顯現出來(lái)，把這一關(guān)鍵給學(xué)生點(diǎn)明，學(xué)生就會(huì )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(gè)體，其比數是1：1。這樣就能證明假設了。”這一求證的過(guò)程學(xué)生如果能說(shuō)出來(lái)，最好讓學(xué)生說(shuō)。如果學(xué)生說(shuō)不出來(lái)，則需要教師邊分析邊講授邊板書(shū)圖解。

　　“孟德?tīng)栒�是進(jìn)行了這樣的實(shí)驗，實(shí)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(shí)驗能夠測定F1代體內的遺傳因子情況，因此被稱(chēng)為測交實(shí)驗。”“孟德?tīng)柦?jīng)過(guò)對實(shí)驗結果的分析，提出了假設，并證明了假設，使之成為遺傳學(xué)的基本規律。”

　　3．明確與雜交實(shí)驗有關(guān)的概念。“1909年約翰遜提出把遺傳因子改稱(chēng)為基因。那么孟德?tīng)柼岢龅娘@性遺傳因子、隱性遺傳因子現在應該叫什么？”學(xué)生自然會(huì )回答說(shuō)：“應該稱(chēng)為顯性基因、隱性基因。”教師接著(zhù)再問(wèn)：“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(méi)有表現出來(lái)的性狀應該叫什么性狀？”“顯性性狀和隱性性狀”的答案學(xué)生是可以得出來(lái)的。“同種生物同一性狀的不同表現類(lèi)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(shí)交代給學(xué)生。因為這些概念并不復雜，所以直接在副板書(shū)部分給出相應的詞語(yǔ)就可以了。

　　4．最后要用“一個(gè)自然規律的揭示，經(jīng)歷了哪些過(guò)程？”的問(wèn)題，組織學(xué)生討論并小結孟德?tīng)柦沂具z傳規律的過(guò)程。在此過(guò)程中，學(xué)生可能不會(huì )馬上作出回答。教師則應把學(xué)生的注意力引導到對“孟德?tīng)柺侨绾谓沂净�因分離規律的？他發(fā)現遺傳規律是從什么活動(dòng)開(kāi)始的？”思考上來(lái)，從而使學(xué)生認識到科學(xué)研究的基本過(guò)程。

　　小結：由此可見(jiàn)科學(xué)研究的過(guò)程一般包括：觀(guān)察(或實(shí)驗觀(guān)察。如：孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗)、分析(或統計分析)并提出問(wèn)題、假設、求證假設四個(gè)階段。求證的方法包括：理論推導、實(shí)驗驗證和實(shí)物查證等三種方法。(注；小結內容中的粗題字可以副板書(shū)形式出現。)