《遺傳與進(jìn)化》模塊.總結(jié)

像科學(xué)家一樣思索---科學(xué)思維《遺傳與進(jìn)化》模塊教學(xué)反思

必修模塊教學(xué)意義與價(jià)值《分子與細(xì)胞》——像科學(xué)家一樣試驗(yàn)《遺傳與進(jìn)化》——像科學(xué)家一樣思索《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》——像科學(xué)家一樣探討《遺傳與進(jìn)化》模塊意義和價(jià)值：有助于學(xué)生相識(shí)生命的持續(xù)和發(fā)展，了解遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；領(lǐng)悟假說演繹、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)探討中的應(yīng)用；理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對(duì)立統(tǒng)一，生物的遺傳變異與環(huán)境變更在進(jìn)化過程中的對(duì)立統(tǒng)一，形成生物進(jìn)化觀點(diǎn)?！哆z傳與進(jìn)化》模塊教學(xué)分析學(xué)生開課時(shí)間：高一下(高二上)；2節(jié)/周沒有相應(yīng)數(shù)學(xué)學(xué)問做基礎(chǔ)教學(xué)沒有相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，如何進(jìn)行遺傳規(guī)律教學(xué)，如何把握合適的教學(xué)深度？《遺傳與進(jìn)化》模塊教學(xué)分析新教材、高要求以科學(xué)家探究遺傳奇異的歷程為學(xué)習(xí)線索；體驗(yàn)“假說-演繹”法沒有減數(shù)分裂學(xué)問背景，如何進(jìn)行遺傳規(guī)律的教學(xué)？沒有“足夠”的教學(xué)時(shí)間，如何在本模塊的教學(xué)中讓學(xué)生領(lǐng)悟“假說-演繹”法？？“假說—演繹法”？“假說—演繹法”是在視察和分析基礎(chǔ)上提出問題以后，通過推理和想象提出說明問題的假說，依據(jù)假說進(jìn)行演繹推理，再通過試驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。假照試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯(cuò)誤的。演繹：即集合B具有某種屬性，a是集合B中的一個(gè)成員，所以a也具有該屬性。（是從一般到個(gè)別的邏輯推理方法。）科學(xué)探討與“假說演繹”酶是一類具有生物催化功能的有機(jī)物，就其化學(xué)本質(zhì)而言，到目前為止，人們所發(fā)覺的酶主要有蛋白質(zhì)和RNA兩大類，人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人說：“唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)”。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)以證明該酶是蛋白質(zhì)。案例一、基因的分別定律教材分析：提出顆粒遺傳假說演繹推理設(shè)計(jì)測(cè)交試驗(yàn)F1：Dd教材處理課時(shí)：2概念：自花傳粉、異花傳粉；父本、母本；自交純種；性狀；相對(duì)性狀；性狀分別；遺傳因子；顯性遺傳因子；隱性遺傳因子純合子；雜合子；測(cè)交；分別定律技能：雜交（正交、反交），現(xiàn)象：高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，F(xiàn)1代全為高莖，高莖自交后代高莖和矮莖的比例為3：1，其他6對(duì)相對(duì)性狀均如此純種；性狀；相對(duì)性狀；雜交；自交；性狀分別；介紹孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)技能：雜交方法為什么F1都是高莖？矮莖真的消逝了嗎？F2中矮莖出現(xiàn)說明什么？為什么F2中高莖和矮莖數(shù)量比接近3：1？3：1性狀分別比是偶然出現(xiàn)嗎？提出問題：分析問題：顯性性狀；隱性性狀；遺傳因子提出假說顯性遺傳因子；隱性遺傳因子；純合子；雜合子F1：Dd受精時(shí)，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合F1產(chǎn)生2種配子性狀分別比模擬試驗(yàn)思索：兩個(gè)小桶和兩色小球分別代表？1.小桶中兩色小球?yàn)楹螖?shù)量要相同？2.抓小球時(shí)能否“睜眼”？3.登記小球字母組合后為何要放回小球？4.抓小球前為何要將筒內(nèi)小球混勻？體驗(yàn)假說：統(tǒng)計(jì)全班試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算小球組合類型之間數(shù)量比遺傳圖解學(xué)習(xí)遺傳圖解如何證明假說？

假說的核心？

能否證明F1遺傳因子Dd？分析假說：演繹推理：F1:DdF1×隱性親本分別比1:1設(shè)計(jì)測(cè)交試驗(yàn)預(yù)料試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施測(cè)交試驗(yàn)分析試驗(yàn)結(jié)果證明假說：歸納分離定律復(fù)習(xí)遺傳圖解兩對(duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)提出問題做出假設(shè)（假說）設(shè)計(jì)試驗(yàn)（設(shè)計(jì)測(cè)交）預(yù)料試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施試驗(yàn)（測(cè)交）結(jié)果分析自由組合定律孟德爾試驗(yàn)方法啟示孟德爾遺傳規(guī)律再發(fā)覺

遺傳因子基因等位基因表現(xiàn)型基因型教學(xué)反思：巧用教材中的“問題串”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，讓問題成為課堂教學(xué)的中心。充分利用教學(xué)素材，像科學(xué)家一樣的思索，培育學(xué)生科學(xué)的思維實(shí)力，領(lǐng)悟“假說-演繹”法。面對(duì)全體學(xué)生，細(xì)心設(shè)計(jì)“概念”教學(xué)，努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)的三維目標(biāo)。案例二、基因在染色體上孟德爾雜交試驗(yàn)論文發(fā)表（1866）視察馬蛔蟲精子、卵細(xì)胞染色體變更（1883）確認(rèn)精子、卵細(xì)胞形成要經(jīng)過減數(shù)分裂（1890）描述減數(shù)分裂全過程（1891）回眸歷史：任務(wù)1：分析孟德爾的假說中(等位)基因（遺傳因子）的動(dòng)態(tài)變更（P5頁）任務(wù)2：分析減數(shù)分裂過程中(同源)染色體的動(dòng)態(tài)(行為和數(shù)目)變更（以精子的形成為例,P17～Ｐ18頁）自主學(xué)習(xí)、合作探討：完成任務(wù)(體細(xì)胞及配子中存在形式，來源，形成配子方式等）基因染色體嘗試分析基因與染色體的關(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)成對(duì)成單一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方自由組合雜交過程保持完整性獨(dú)立性成對(duì)成單一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方非同源染色體自由組合在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性類比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系推論：基因在染色體上看不見染色體基因看得見DdDd推理薩頓（1903）：精子和卵細(xì)胞的形成體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在減數(shù)分裂同源染色體分別與等位基因分別特殊相像回眸歷史：基因和染色體行為存在明顯平行關(guān)系基因在染色體上類比推理薩頓經(jīng)類比推理得出的結(jié)論——基因在染色體上原委是否正確？由于缺少試驗(yàn)證據(jù)美國(guó)科學(xué)家摩爾根等對(duì)此持懷疑看法基因位于染色體上的試驗(yàn)證據(jù)科學(xué)家:摩爾根實(shí)驗(yàn)材料:果蠅(一)試驗(yàn)現(xiàn)象如何說明出現(xiàn)的問題呢?PF1F2紅眼（雌、雄）白眼(雄)3/41/4紅眼（雌、雄）×？理論依據(jù)（已有學(xué)問）：1、基于對(duì)果蠅體細(xì)胞染色體的相識(shí)2、基于對(duì)薩頓假說的相識(shí)——基因在染色體上探討與猜想:假如依據(jù)薩頓的理論:基因在染色體上,那么,限制白眼的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢?假如在性染色體上,那又有哪些可能呢？提出假設(shè)假設(shè)二：限制白眼的基因在X、Y染色體上假設(shè)一：限制白眼的基因是在Y染色體上，而X染色體上沒有它的等位基因假設(shè)三：限制白眼的基因在X染色體上，而Y上不含有它的等位基因。雌果蠅種類：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸWＸW）雄果蠅種類：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）(二)經(jīng)過推理、想象提出假說:——限制白眼的基因在X染色體上PF1F2×（三）對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的說明XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4紅眼（雌、雄）1/4白眼（雄）(四)依據(jù)假說進(jìn)行演繹推理:紅眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY(五)試驗(yàn)驗(yàn)證摩爾根等人親自做了該試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：——證明白基因在染色體上紅眼紅眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115與理論推想一樣，完全符合假說，假說完全正確！人的體細(xì)胞只有23對(duì)染色體，卻有3～3.5萬個(gè)基因，基因與染色體可能有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？基因在染色體上呈線性排列思索？一條染色體上有很多個(gè)基因結(jié)論：×減數(shù)分裂減數(shù)分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高莖矮莖Ｐ：配子：F1：任務(wù)：完成圖中染色體上的基因標(biāo)注矮莖三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明AaBbABABABababab精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞ABABababaABbAaBbABABababAAbbaaBBAaBb三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞薩頓基因在染色體上證據(jù)現(xiàn)象假說演繹推理試驗(yàn)論證結(jié)論類比推理摩爾根試驗(yàn)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋應(yīng)用學(xué)習(xí)收獲：像科學(xué)家一樣探討---科學(xué)探討《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊教學(xué)思索

《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊意義和價(jià)值有助于學(xué)生相識(shí)發(fā)生在生物體內(nèi)部和生物與環(huán)境之間的相互作用，理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，相識(shí)生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的整體性；領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)探討中的應(yīng)用；形成生態(tài)學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展的觀念?！斗€(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊教學(xué)思索留意與學(xué)生生活實(shí)際的聯(lián)系留意與學(xué)生初中學(xué)問的連接留意教學(xué)要求的變更，把握合適的教學(xué)深度留意利用教學(xué)素材，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)力培育：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、學(xué)會(huì)系統(tǒng)分析

怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的模型？種群的數(shù)量是怎樣變更的？哪些因素會(huì)影響種群數(shù)量的變更？如何利用種群數(shù)量的變更規(guī)律為生產(chǎn)實(shí)際所用？數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。大腸桿菌案例1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型思索：在養(yǎng)分和生存空間沒有限制的狀況下，某1個(gè)細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量(2)依據(jù)上表，寫出n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式。(1)請(qǐng)你計(jì)算出一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)間的數(shù)量:一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型（3）將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確。一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型思索：在養(yǎng)分和生存空間沒有限制的狀況下，某1個(gè)細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代數(shù)學(xué)模型：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：視察探討對(duì)象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n視察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正細(xì)菌的數(shù)量／個(gè)模型假設(shè)？數(shù)學(xué)模型？推想：志向條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，自然界中有此類型嗎？二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線1859年，24只野兔6億只以上的野兔近100年后實(shí)例1：澳大利亞野兔繪出上述實(shí)例中相關(guān)生物的增長(zhǎng)曲線示意圖探討：出現(xiàn)這種增長(zhǎng)的緣由可能有哪些？“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型

1、模型假設(shè)：

志向狀態(tài)——食物足夠，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長(zhǎng)率．）

2、種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以確定的倍數(shù)增長(zhǎng)，其次年是第一年的λ倍。澳洲野兔“J”能夠始終持續(xù)下去嗎？推想：資源和空間有限，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，天敵數(shù)量增加，不行能始終“J”型增長(zhǎng)！[例]生態(tài)學(xué)家高斯的試驗(yàn)：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線．大草履蟲種群的增長(zhǎng)曲線存在環(huán)境阻力———自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）——食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群的誕生率降低，死亡率增高。當(dāng)誕生率與死亡率相等時(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在確定的水平。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。

K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

探討：從環(huán)境容納量（K值）的角度思索：（1）對(duì)瀕危動(dòng)物如大熊貓應(yīng)實(shí)行什么疼惜措施？（2）對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的限制，應(yīng)當(dāng)實(shí)行什么措施？建立自然疼惜區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量?？梢詫?shí)行措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量，如將食物貯存在平安處，斷絕或削減它們的食物來源；室內(nèi)實(shí)行硬化地面等措施，削減它們挖造巢穴的場(chǎng)所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線種群數(shù)量種群增長(zhǎng)的“J”型曲線（在志向狀態(tài)下的種群增長(zhǎng)）種群增長(zhǎng)的“S”型曲線（在有限環(huán)境下的種群增長(zhǎng)）大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的，四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降

東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡課后調(diào)查：長(zhǎng)江流域，近百年有多少物種消逝或面臨滅亡?同時(shí)探究在其背后的緣由。案例2.構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概念模型用“系統(tǒng)”觀點(diǎn)分析問題假如沒有太陽？假如沒有植物？假如水中大魚變多？系統(tǒng)中各種組成成分相互聯(lián)系！1.你細(xì)致看一看，圖中有哪些成分？2.圖中的這些成分之間有什么關(guān)系？3.用關(guān)鍵詞、方框、線段和箭頭等，構(gòu)建生物與非生物之間關(guān)系的圖示模型，并在小組內(nèi)溝通各自建構(gòu)的模型。探討：探討：1、這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有哪些生物？

2、分析食物聯(lián)系，盡可能多的畫出食物鏈。小組內(nèi)比較并修改。

3、小組內(nèi)共同完成食物網(wǎng)。探討：4、除食物鏈外還有哪些成分？在生態(tài)系統(tǒng)中可以缺少