“性別決定與伴性遺傳”教學(xué)設(shè)計(jì)與案例

“性別決定與伴性遺傳”教學(xué)設(shè)計(jì)與案例摘要教師通過(guò)運(yùn)用多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、對(duì)比、列表等一系列活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，讓學(xué)生掌握伴性遺傳的規(guī)律及與人類健康的關(guān)系。關(guān)鍵詞性別決定伴性遺傳教學(xué)設(shè)計(jì)生物學(xué)教學(xué)中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B1教材分析1.1地位作用“性別決定和伴性遺傳”是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修2“遺傳和變異”中的內(nèi)容。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)以及遺傳的基本規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容既能鞏固遺傳學(xué)的兩大基本定律，使學(xué)生加深對(duì)遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)概念的深層理解，又能為學(xué)習(xí)生物的變異及人類遺傳病與優(yōu)生做好鋪墊。因此，本節(jié)內(nèi)容在整本教材中起著承上啟下的重要作用，是高中生物遺傳部分的重點(diǎn)，在教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用。1.2主要內(nèi)容高等生物均有雌雄性別的分化，在高等動(dòng)物中這種分化表現(xiàn)得尤為突出。本節(jié)課主要講述了染色體組型、性別決定和伴性遺傳等內(nèi)容。本節(jié)教材中的關(guān)于染色體分組的知識(shí)，是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在新教材中新增加的內(nèi)容。教材首先通過(guò)比較兩幅人類(男性與女性)染色體組圖，講述了有關(guān)染色體分組的基本知識(shí)，并根據(jù)染色體分組圖介紹了人類染色體的幾種類型，為接著講述性別決定和伴性遺傳進(jìn)行必要鋪墊。性別決定和伴性遺傳的傳遞規(guī)律是分離定律在性染色體上的具體體現(xiàn)，學(xué)生對(duì)此部分內(nèi)容非常好奇，會(huì)激發(fā)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。關(guān)于性別決定，教材中以人為例主要講述了生物界普遍存在的XY型性別決定方式，并以小字形式簡(jiǎn)要介紹了ZW型性別決定方式。在伴性遺傳方面，教材中以伴性遺傳的經(jīng)典實(shí)例――人類的紅綠色盲為例，列舉了人群中關(guān)于紅綠色盲常見(jiàn)的基因型以及伴性遺傳的主要婚配方式和有關(guān)伴性遺傳的規(guī)律?？傊?染色體組成、性別決定和伴性遺傳是環(huán)環(huán)相扣，逐步深入的。此部分內(nèi)容與遺傳定律有密切聯(lián)系，學(xué)生需在練習(xí)中靈活掌握相關(guān)計(jì)算問(wèn)題。2教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)2.1教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：知道染色體分組；理解XY型性別決定的方式及伴性遺傳的基本規(guī)律。能力目標(biāo)：初步學(xué)會(huì)對(duì)人類染色體組型分析的方法，培養(yǎng)觀察能力、綜合分析能力，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；通過(guò)對(duì)某種遺傳病的社會(huì)調(diào)查活動(dòng)，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神及社會(huì)實(shí)踐能力。情感目標(biāo)：通過(guò)對(duì)伴性遺傳現(xiàn)象及特點(diǎn)的分析，養(yǎng)成辨證唯物主義思想，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成創(chuàng)新精神和合作精神。2.2重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：舉例說(shuō)明XY型性別決定方式，人類紅綠色盲的主要婚配方式及伴性遺傳的規(guī)律。難點(diǎn)：以人類紅綠色盲為例，分析說(shuō)明X染色體上隱性基因的遺傳原理及特點(diǎn)。3教學(xué)過(guò)程3.1提出問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)情景，引入新課教師：受精卵是多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，為什么有的受精卵發(fā)育成雌性個(gè)體，有的發(fā)育成雄性個(gè)體?雌雄個(gè)體為什么在有些性狀上表現(xiàn)不同?我們男女同學(xué)之間究竟存在著哪些性狀上的差異呢?(指導(dǎo)學(xué)生將自己與周圍的異性同學(xué)進(jìn)行對(duì)比)學(xué)生通過(guò)對(duì)比之后，討論回答相應(yīng)的問(wèn)題。結(jié)論：雌雄個(gè)體的差異主要由于在生物體內(nèi)有不同的性染色體造成的。性染色體除了決定生物性別，還能使雌雄動(dòng)物在性狀上表現(xiàn)出一定差異。教師：今天我們就將學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的第四個(gè)問(wèn)題，讓我們共同了解人類性別的奧秘，引出課題(多媒體展示：第四節(jié)性別決定和伴性遺傳)。3.2染色體組型的學(xué)習(xí)教師：(1)利用多媒體演示電腦動(dòng)畫：“高倍顯微鏡下男性的染色體”圖；“高倍顯微鏡下女性的染色體”圖；“正常男性的染色體分組”圖；“正常女性的染色體分組”圖。其中男女性不同的染色體用紅圈標(biāo)注，并讓其不停閃爍。(2)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比分析，討論探究男性和女性在染色體組成上有何特點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)對(duì)比分析，相互討論男性與女性染色體組成。師生共同歸納兩性染色體組成的相同與不同之處。教師通過(guò)多媒體展示性別決定的概念：所謂性別決定一般是指雌雄異體的生物決定性別的方式。通過(guò)以上分析與討論，師生共同分析得出：在人類兩種性別的體細(xì)胞染色體中，兩性均相同共22對(duì)，其大小和形態(tài)特征在男性和女性中是完全相同的，這些染色體一性別沒(méi)有關(guān)系，叫做常染色體；第23對(duì)染色體在男性中是XY，形態(tài)不同，在女性中是XX，形態(tài)相同，這對(duì)染色體與性別有關(guān)。由此說(shuō)明人類的性別是由性染色體決定的。人類的性別屬于XY型。性別決定方式除了XY型以外，還有ZW型(對(duì)該部分內(nèi)容，教師要求學(xué)生閱讀小字自學(xué))。人類性別組成的探究：生男生女各占一半。教師：為什么在人類社會(huì)中男性與女性人口數(shù)量比接近于1：17在戰(zhàn)爭(zhēng)年代，一個(gè)國(guó)王想讓國(guó)家男丁多一些，而制定相關(guān)法規(guī)，他的愿望能夠?qū)崿F(xiàn)嗎?教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述問(wèn)題展開(kāi)討論。接著教師要求學(xué)生閱讀教材的相關(guān)內(nèi)容，然后寫出性別決定方式及相關(guān)圖解。設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)及綜合分析的能力，使學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，將抽象的知識(shí)具體化。教師巡視、指導(dǎo)，并對(duì)做得好的學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)典型答案進(jìn)行講解。教師提出新的問(wèn)題：上述理論解釋說(shuō)明了什么?師生討論后總結(jié)：根據(jù)基因的分離定律，女性個(gè)體的卵原細(xì)胞在經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞時(shí)，只產(chǎn)生一種含有x染色體的卵細(xì)胞；男性個(gè)體的精原細(xì)胞在經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成精子時(shí)，可以產(chǎn)生含有x染色體和含有Y染色體的精子，并且這兩種精子的數(shù)目相等。受精時(shí)兩種精子和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合，形成兩種數(shù)目相等的受精卯，含XX染色體的受精卵將來(lái)發(fā)育成女性，含XY染色體的受精卵將來(lái)發(fā)育成男性，且男性與女性的比例相等。教師利用多媒體展示性別決定知識(shí)的相關(guān)要點(diǎn)：同種動(dòng)物雌雄個(gè)體的染色體數(shù)目相同，體細(xì)胞染色體實(shí)際上只有一條不同。教師提出問(wèn)題，使學(xué)生理解染色體、基因與性狀之間的關(guān)系：染色體上分布著基因，基因控制著生物的性狀，性染色體上是否也分布有基因，性染色體與部分生物性狀遺傳間有何聯(lián)系?3.3伴性遺傳的學(xué)習(xí)教師利用多媒體展示伴性遺傳的概念：伴性遺傳指由性染色體上基因所控制的、與性別相關(guān)聯(lián)的某些特殊性狀的遺傳現(xiàn)象。人類的紅綠色盲遺傳就屬于伴性遺傳，它是人類最早發(fā)現(xiàn)的伴性遺傳疾病。學(xué)生激情互動(dòng)，明確概念。教師提出問(wèn)題：色盲癥又稱為道爾頓癥，為什么?教師要求學(xué)生閱讀課文中的相關(guān)小字部分“色盲癥的發(fā)現(xiàn)”。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)閱讀資料，會(huì)加深對(duì)伴性遺傳的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、自學(xué)能力，并學(xué)習(xí)科學(xué)家們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。提供材料：18世紀(jì)英國(guó)的著名物理兼化學(xué)家道爾頓在他把自認(rèn)為是棕灰色的襪子送給媽媽做圣誕節(jié)禮物時(shí)，發(fā)現(xiàn)周圍所有的人都認(rèn)為它是櫻桃紅色，只有他和弟弟的觀點(diǎn)相同。道爾頓對(duì)這件小事沒(méi)有輕易放過(guò)，他經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析比較，發(fā)現(xiàn)他和弟弟的色覺(jué)與別人不同，原來(lái)自己和弟弟都是色盲，由此色盲癥又稱為道爾頓癥。繼續(xù)探究：人類的紅綠色盲是由位于x染色體上的隱性基因(b)控制的，Y染色體上由于過(guò)于短小而沒(méi)有這種基因。那么對(duì)于這種疾病人群中正常色覺(jué)與紅綠色盲的基因型分別應(yīng)該如何表示?學(xué)生分析討論，得出：紅綠色盲基因是隨X染色體向后代傳遞的。親本一旦向后代傳遞了x染色體，也就意味著同時(shí)可能將紅綠色盲基因傳給了后代。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先寫出一種類型的人群中的基因型。教師要提醒學(xué)生先寫出每個(gè)個(gè)體的染色體組成，再在x染色體的右上角寫上相應(yīng)的基因型。并巡視學(xué)生書寫基因型的情況，及時(shí)點(diǎn)評(píng)。師生討論后得出人類正常色覺(jué)和紅綠色盲患者的基因型和表現(xiàn)型正確的寫法(表1)。教師追問(wèn)：人群中有哪幾種婚配方式呢?假如有.一對(duì)表現(xiàn)型已知的夫婦向你進(jìn)行遺傳咨詢，你應(yīng)該怎樣給于他們優(yōu)生的建議?學(xué)生閱讀、思考、討論，并在草稿本上進(jìn)行相關(guān)推算。設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較和分析的能力以及。利用計(jì)算解決生物學(xué)問(wèn)題的能力；同時(shí)提高學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的積極性。教師對(duì)學(xué)生的回答及相關(guān)計(jì)算做點(diǎn)評(píng)，并選擇典型答案做講解。人類色盲的遺傳有6種婚配方式，其中男性色盲與女性色盲的后代全部表現(xiàn)為色盲，男性正常與女性正常純合體的后代全部表現(xiàn)為正常。教師另外四種婚配方式又有哪些特點(diǎn)?請(qǐng)學(xué)生自己畫出遺傳圖解進(jìn)行相關(guān)分析。師生共同討論后多媒體演示表2。教師提供材料，提出問(wèn)題。材料一：19世紀(jì)的歐洲，盛行皇室間聯(lián)姻。在維多利亞家族皇室成員中流傳著一種出血不止的怪病，這種病會(huì)使人即使小的傷口都出血不止，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致失血過(guò)多死亡，其中患者大多為男性，這說(shuō)明了什么?材料二：據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)男性色盲的發(fā)病率為7％，女性色盲的發(fā)病率約僅為0.5％，為什么會(huì)是這樣7學(xué)生積極討論，思考教師提出的問(wèn)題。教師與學(xué)生共同歸納得出伴x染色體隱性遺傳的特點(diǎn)：(1)男性患者多于女性患者；(2)呈交叉遺傳現(xiàn)象：即女患者的父親與兒子一定為患者。教師布置課外作業(yè)：以課外興趣小組為單位，對(duì)該鎮(zhèn)居民(選取4～6個(gè)家庭)進(jìn)行紅綠色盲遺傳病的調(diào)查，了解該遺傳病的發(fā)病情況。3.4教師總結(jié)教師：關(guān)于性別決定和伴性遺傳，我們通過(guò)對(duì)紅綠色盲遺傳特點(diǎn)的分析，揭示了伴x染色體隱性遺傳的規(guī)律，這對(duì)人類的優(yōu)生工作具有重要意義。目前科學(xué)家們對(duì)伴性遺傳的研究仍然處于發(fā)展、完善階段，仍有許多問(wèn)題有待我們大家去解決。希望同學(xué)們學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是的精神，善于思考的科學(xué)態(tài)度，并通過(guò)自己的努力為將來(lái)的遺傳學(xué)研究領(lǐng)域作出貢獻(xiàn)。3.5本小節(jié)的設(shè)計(jì)意圖教師使學(xué)生了解伴性遺傳的實(shí)質(zhì)及基本規(guī)律，不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法以及科學(xué)思維方式養(yǎng)成的教育，使學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中，培養(yǎng)自學(xué)能力，能夠?qū)ψ约旱耐普撟鞒鲈u(píng)價(jià)，真正體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性。3.6課堂小結(jié)教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，梳理知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)伴性遺傳在生物學(xué)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，突出伴性遺傳的重要性。4課后反思教學(xué)設(shè)計(jì)采取了“指導(dǎo)――討論探究――分析完善”的教學(xué)模式，該模式的理論依據(jù)是學(xué)習(xí)策略中的“深加工學(xué)習(xí)策略”有