《性状分离比的模拟》教学设计
一、教材分析
本节课内容是人教版高中生物必修二第一章遗传因子的发现第一节内容，实验主要是模拟遗传因子的分离与配子的随机结合与生物性状之间的数量关系，由此体验孟德尔的假说。该实验被安排在孟德尔提出假说之后，分离定律提出之前，以加深学生对分离定律的理解，奠定学习自由组合定律的基础。
本实验学生学习《遗传与变异》接触的第一个较正式的生物实验，是培养学生基本实验操作能力，学会模拟实验方法的一个很好的课例。以该实验为契机，还可以让学生激发出学习兴趣，使其对遗传的基本规律产生浓厚的兴趣，对今后的学习大有帮助。并且可以通过实验培养学生的合作探究能力和主动学习的能力。
二、教学目标
知识目标：1.认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系；2.更加深刻的认识和理解基因的分离定律以及模拟实验方法。
能力目标：通过模拟实验，培养的自主学习能力、动手能力、学生合作交流和数据记录分析的能力。
情感目标：1.培养学生养成勇于实践、尊重事实、力求完美的科学态度；2.激发学生学习生物的兴趣和热情。
三、重点、难点
教学重点：
1.性状分离比模拟实验的操作过程；
2.各小组及全班结果的分析比较；
教学难点：
1.性状分离比模拟实验的过程；
2.各小组及全班结果的分析比较；
突破重点难点：
1.做好充分的课前准备，设计好适合学生的问题等；
2.在课堂上合理有序的指导实验教学，并通过分组实验、全员参与，调动学生的积极性，集中学生的注意力。
四、学生情况分析
学生在初中生物学习中对遗传现象和遗传知识已经略有了解，对日常生活中生物的遗传有一些粗浅的认识。通过前面一节课的内容介绍的丰富而有趣的遗传现象，以及孟德尔实验的现象和存在的规律性，他们迫切想知道遗传现象的本质，很想了解如何去验证遗传规律的相关内容。
五、教学策略
①讲述法：通过复习回顾，创设情境提高学生对本次实验课的兴趣。
②实验法：通过完成实验体验孟德尔的假说，加强对孟德尔遗传学定律的理解。
③讨论法：对于性状分离比实验过程和结果进行讨论；用类似的方法模拟其他过程的问题提出与方案的设计进行讨论。
六、教学过程
教师组织和引导
学生活动
设计意图
回忆一对相对性状的杂交实验的实验现象，复述孟德尔的假说，并绘制遗传图解
学生回忆上节课所学内容
⑴生物的性状由遗传因子决定：每个因子决定着一种特定性状。其中决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母(如 D)表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母(如d)表示。这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。
⑵体细胞中遗传因子成对存在：遗传因子组成相同的个体叫做纯合子(如DD、dd)；遗传因子组成不同的个体叫做杂合子(如Dd)。
⑶遗传因子在形成配子时彼此分离：生物体形成生殖细胞(配子)时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。
⑷受精时雌雄配子随机结合：含D的配子，既可以与含D的配子结合，又可以与含d的配子结合。
通过新旧知识链接导入新课
检查学生对上一节课内容的掌握情况
训练学生的表达能力和绘图能力
[设疑]
生物进行有性生殖，遗传因子分离，配子随机结合真的能出现3:1的性状分离现象吗？
指导学生阅读实验，明确相关问题
1、两个小桶分别代表雌雄生殖器官（精巢、卵巢）
2、两个小桶了的D小球和d小球都是10个，确保含有显性基因和隐性基因的配子数目相等
3、两个小桶中的D小球和d小球代表含有显性基因和隐性基因的配子
4、模拟雌雄配子随机结合5、将抓取的彩球放回原桶，是为了确保不同种类的雌雄配子结合的机会相等；按步骤（3）重复做50～100次，是为了确保观察样本数目足够多
准备材料用具，指导学生做实验。组织学生汇报，统计全班的实验结果。
引导学生将每个小组的结果与全班总的实验结果作比较，发现问题
全班实验的结果更接近与预期的结果，即DD：Dd：dd=1:2:1,显性：隐性=3:1.因为实验个体数量越大越接近统计规律。
如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确的解释性状分离现象，因为统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。对10对做统计时，会出现较大的误差。
提出问题，拓展思维
学生阅读实验，思考问题
1两个小桶代表什么？
2两个小桶中的D小球和d小球代表什么？
为什么两个小桶内的D小球和d小球都是10个？
4.分别从两个小桶中随机抓取一个小球组合在一起的含义是什么？
5.将抓取的彩球放回原桶，摇匀，按步骤（3）重复做50～100次的含义是什么？
学生分组进行实验，记录统计结果
各小组汇报实验结果。思考：将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状分离现象吗？
理解遗传因子分离，配子随机结合的意义，体会假说的含义
思考：
1、本实验中甲乙两个小桶内的彩球一定要相等吗？可以不等，因为生物的雄配子要比雌配子多得多。
2、如果由于某种原因使DD的合子死亡，子二代的性状分离比还是3:1吗？是多少？
3、如果由于某种原因使子一代含D的花粉一半没有活力，子二代的性状分离比还是3:1吗？是多少？
激起学生探索兴趣，明确模拟实验的目的，培养学生的阅读能力、思维能力
培养学生的动手能力、实验记录能力、合作能力。体验用数学统计方法分析实验结果的必要性
锻炼学生的思维能力、举一反三的能力
七、教学反思
课后，我进行了回顾和反思，总结如下：
（一）成功之处：
1、本实验采用生活中常见的小球（如乒乓球）模拟两种配子，同时用奶粉罐（塑料袋）小桶，取材方便，解决了实验室没有相应实验用具的问题。
2、通过实际动手操作代替单调的理论讲解，激发了学生的好奇心，调动了学生的积极性，使学生“做中学”,改变知识的获取方式，印象深刻。
3、通过学生自主学习实验原理、分组进行实验、数据记录分析等活动，培养学生的阅读能力、合作探究能力和处理数据的能力。
（二）不足的地方有：
由于时间紧迫，每小组抓取的次数定在50次，这导致有些小组的结果与理论值偏差较大。当然这也可能是由于没有摇匀小桶稍偏小等原因有关，在以后的教学中要逐步摸索出最佳方案。
总之，只要精心准备好实验用具，设计好实验流程，实验课堂上也可以达成学习目标，甚至还可根据学生的情况有所拓展。更重要的是，让学生边“做”边学，从“做”中学，让学生对生物学习产生浓厚的兴趣。
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