高中生物人教版高中必修2遺傳與進(jìn)化第2章基因和染色體的關(guān)系基因在染色體上教學(xué)設(shè)計(jì)付婭娣

1、基因在染色體上 一、教材分析：基因在染色體上是人教版生物必修遺傳與進(jìn)化第二章第二節(jié)的內(nèi)容，按照遺傳學(xué)的發(fā)展順序，在學(xué)完第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)和第二章第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用的基礎(chǔ)上，科學(xué)家通過類比推理法以假說的形式提出基因位于染色體上,而后才以實(shí)驗(yàn)的方式加以證明。本節(jié)課的內(nèi)容是基于薩頓的假說，證明基因位于染色體上，這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)更加注重以學(xué)生為主體，讓學(xué)生利用第一章學(xué)到的假說演繹法推理整個(gè)過程，得出實(shí)證，更能夠激起學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱愛和興趣。與此同時(shí)，孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋，結(jié)合了細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)內(nèi)容，較為深?yuàn)W，選擇用微課課下教學(xué)，課堂針對(duì)性解決難點(diǎn)問題應(yīng)當(dāng)會(huì)更加高效。二、學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)

2、過有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，掌握了生物的生殖過程、孟德爾遺傳規(guī)律等相關(guān)知識(shí)，為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。高中生具備一定的認(rèn)知能力，思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，他們對(duì)事物的探究有激情，但往往對(duì)探究的目的性及過程，結(jié)論的形成缺乏理性的思考，需要教師的進(jìn)一步引導(dǎo)。三、教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)目標(biāo)：說出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識(shí)闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)能力目標(biāo)：嘗試運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力，大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神，以及對(duì)科學(xué)的熱愛教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：1、基因位于

3、染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)2、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋難點(diǎn)：1、運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上2、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)五、教學(xué)方法：講授法、類比推理法、細(xì)胞圖形法六、教學(xué)設(shè)計(jì)1、以“類比推理”的科學(xué)方法為一條主線。“類比推理”解決一些實(shí)際問題“類比推理”在薩頓假說中的體現(xiàn)“類比推理”是一種創(chuàng)造性的思維方式“類比推理”是一種很普遍的思維方式2、以“假說演繹”的科學(xué)方法為課堂的第二條線索薩頓假說的證據(jù)摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了“假說演繹”的方法。分析歸納總結(jié)規(guī)律驗(yàn)證假說測(cè)交實(shí)驗(yàn)解釋實(shí)驗(yàn)作出假設(shè)觀察分析提出問題果蠅眼色的雜交實(shí)驗(yàn)七、教學(xué)過程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)課堂反思（一）導(dǎo)入：“

4、類比推理”的思維方法在薩頓假說中的體現(xiàn)孟德通過8年的研究，發(fā)現(xiàn)了基因的分離和自由組合定律定律；科學(xué)家們于19世紀(jì)80年代從細(xì)胞水平觀察弄清了減數(shù)分裂過程中的染色體的行為和數(shù)量變化。現(xiàn)在我們都知道了基因和染色體都與生物的遺傳有關(guān)，那么他們二者之間有沒有什么聯(lián)系呢問題情景：孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中基因的行為變化。減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化。1、根據(jù)孟德爾遺傳定律分析：一個(gè)基因型為AaBb的個(gè)體，可產(chǎn)生多少種配子？2、一個(gè)體細(xì)胞內(nèi)有兩對(duì)同源染色體的生物，在減數(shù)分裂形成配子時(shí)最多可產(chǎn)生多少配子？由學(xué)生補(bǔ)充完成下圖，并解釋為什么是這樣的結(jié)果：請(qǐng)同學(xué)研究上述行為，通過表格探究“基因與染色體的關(guān)系”同桌兩位

5、同學(xué)相互討論.同桌兩位同學(xué)A同學(xué)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“類比推理”的方法尋找“基因在哪里？”畫出“孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中F1產(chǎn)生配子的圖解”，B同學(xué)畫出“減數(shù)分裂示意圖”。（或全班分組進(jìn)行）由于孟德爾遺傳規(guī)律和減數(shù)分裂都是學(xué)生認(rèn)知上的難點(diǎn)，所以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)師生共同總結(jié)表格內(nèi)容并提出基因和染色體可能的關(guān)系： 基因的行為 染色體的行為體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來源形成配子時(shí)的組合方式傳遞中的性質(zhì)結(jié)論學(xué)生討論熱烈，基本能歸納出基因與染色體之間的平行關(guān)系（四）薩頓假說的驗(yàn)證摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)過渡：郎寧在競(jìng)選省議員時(shí)，因幼年時(shí)吃過中國(guó)奶媽的奶水而受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國(guó)血統(tǒng)。

6、郎寧反駁道：“你們是喝牛奶長(zhǎng)大的，那身上一定有牛的血統(tǒng)了！” 這是一個(gè)大家很熟悉的幽默故事，故事的主人公就是在中國(guó)湖北襄樊出生的切斯特郎寧，他運(yùn)用了類比推理法給對(duì)方做出了一個(gè)漂亮的反擊，但由此也可以發(fā)現(xiàn)，類比推理的結(jié)論不一定是正確的，由這種方法得出的假說，要想成為事實(shí)還必須有實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)可以說明什么問題？果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)同學(xué)們針對(duì)自己提出的疑問作出假設(shè)。對(duì)于摩爾根的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們有什么疑問？歸納總結(jié)。設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)?zāi)銈兊募僭O(shè)是否正確呢？（文字較多，詳見最后的備注）在上述活動(dòng)中，實(shí)際就是20世紀(jì)初摩爾根和他的助手進(jìn)行假說演繹的過程。為“基因在染色體上”提供了確鑿的證據(jù)。請(qǐng)同學(xué)們針

7、對(duì)自己提出的疑問作出假設(shè)。對(duì)于摩爾根的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們有什么疑問？基因在哪里？（五）類比推理的運(yùn)用孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋摩爾根：果蠅雜交實(shí)驗(yàn) 證據(jù)薩頓假說：基因在染色體上類比推理用小結(jié)作過渡：在原圖上添加基因和進(jìn)行相關(guān)解釋。問題情景：請(qǐng)學(xué)生用“基因在染色體上”來解釋孟德爾的遺傳規(guī)律。在課程開始前繪出一個(gè)體細(xì)胞內(nèi)有兩對(duì)同源染色體的生物，在減數(shù)分裂形成配子時(shí)最多可產(chǎn)生多少配子的圖示基礎(chǔ)上標(biāo)注出基因的變化。并由此圖解釋基因的分離定律實(shí)質(zhì)。（六）小試牛刀用類比推理的方法解釋一些實(shí)際問題。A、DNA位于染色體上細(xì)胞分裂時(shí)，DNA復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。 B、基因位于染色體上 你能通過類比推理的方法，

8、推斷基因與DNA的關(guān)系嗎？ 思考討論（七）基因和染色體的關(guān)系 人有23對(duì)46條染色體，卻有幾萬個(gè)基因?；蚝腿旧w有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？P30上面一段?；蚣热辉谌旧w上，那么一條染色體上是不是只有一個(gè)基因？圖2-11畫圖幫助理解總結(jié)基因與染色體的關(guān)系：數(shù)量關(guān)系位置關(guān)系 思考討論備注：關(guān)于摩爾根的實(shí)驗(yàn)： 閱讀P28-29上面第一段，觀察圖、討論問題1、為什么選果蠅？選取的相對(duì)性狀是什么？2、紅眼和白眼哪個(gè)是顯性性狀？怎樣判斷？3、果蠅的紅眼、白眼的遺傳符合分離定律嗎？為什么？4、若根據(jù)孟德爾的分離定律，F(xiàn)2中白眼和紅眼的雌雄比例是多少？5、為什么白眼果蠅只有雄性呢？你覺得可能的原因是什么？學(xué)生發(fā)

9、現(xiàn)： 白色始終出現(xiàn)在雄性個(gè)體中，如何解釋這一現(xiàn)象呢？要想解決這個(gè)問題，我們必須先了解是什么決定了果蠅的性別？閱讀P29中間一段。主要注意以下問題：生物體中染色體有兩類：觀察圖2-9常染色體：概念以及表示方式性染色體：概念以及表示方式 摩爾根經(jīng)過和他的同事經(jīng)過推論，確定控制果蠅顏色的基因應(yīng)該位于性染色體上，如果是這樣的話你覺得控制眼色的基因所在的位置有哪幾種可能呢？學(xué)生作出假設(shè)：控制眼色的基因在Y染色體上，而X染色體上沒有?？刂蒲凵幕蛟赬染色體上，而Y染色體上沒有。控制眼色的基因在X染色體上和Y染色體上都有。對(duì)于第1種假設(shè)，學(xué)生經(jīng)過課堂討論很快否定掉；對(duì)于第2種假設(shè)，先請(qǐng)學(xué)生根據(jù)摩爾根的假設(shè)

10、，寫出下列基因型雌果蠅中：紅眼 白眼雄果蠅中： 紅眼 白眼學(xué)生通過畫出遺傳圖解說明是有可能的（展示學(xué)生圖解并學(xué)生互評(píng)并投影正確答案），孟德爾也得到了與同學(xué)們相同的結(jié)果， 摩爾根讓控制眼色的基因位于X染色體上很好的解釋了上述試驗(yàn)現(xiàn)象，但這也只是他的推論。用推論驗(yàn)證假說，不具有說服力，那還需用什么試驗(yàn)證明呢？-測(cè)交試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（測(cè)交實(shí)驗(yàn)）什么是測(cè)交實(shí)驗(yàn)？（讓F1與隱性純合子雜交，根據(jù)摩爾根的實(shí)驗(yàn)，我們得到了白眼雄果蠅）根據(jù)摩爾根的假設(shè)：Y染色體不含有它的等位基因，所以雄性個(gè)體白眼XwY或紅眼XWY我們都可以看作是純合子。于是孟德爾又設(shè)計(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)請(qǐng)同學(xué)們用測(cè)交的方法畫出遺傳圖解，驗(yàn)證

11、第2種假說是否正確。（展示學(xué)生圖解并學(xué)生互評(píng)并投影正確答案）課件投影：P XW Xw紅眼（雌） XwY白眼（雄）配子： XW Xw Xw Y子一代XwYXWXW Xw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XwXw Xw白眼（雌）XwY白眼（雄）通過測(cè)交實(shí)驗(yàn)，孟德爾用最初那只白眼雄蠅與實(shí)驗(yàn)一中的F1雌蠅交配，結(jié)果得到了紅眼（雌）:紅眼（雄）：白眼（雌）：白眼（雄）=1:1:1:1，結(jié)果為子代最終有四種表現(xiàn)型，所占比例相等，與演繹的過程相符合，因此證明了第2種假設(shè)是可能的。關(guān)于第3種假設(shè)，教師介紹通過遺傳圖解分析，與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是吻合的，并且介紹測(cè)交的結(jié)果也相符合，與教材上實(shí)驗(yàn)結(jié)果也相同，所以摩爾根還做了后續(xù)實(shí)驗(yàn)，讓假說2中測(cè)交實(shí)驗(yàn)得到的白眼雌蠅和野生型紅眼雄蠅雜交，最后實(shí)驗(yàn)得到的雄蠅全為白眼。因而否定了假說3，由于時(shí)間關(guān)系，在學(xué)案留作課后思考。遺傳圖解與摩爾根的實(shí)驗(yàn)結(jié)