人教版高中生物必修二第二章第2節(jié)《基因在染色體上》教學(xué)設(shè)計(jì)

/?基因在染色體上?教學(xué)設(shè)計(jì)武平二中生物組鐘大雄一、教材分析：?基因在染色體上?是人教版?普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修②?遺傳與進(jìn)化〉?第二章第二節(jié)的內(nèi)容,它是沿著遺傳學(xué)史的開展順序,在第1章人們是如何發(fā)現(xiàn)遺傳因子的存在的根底上,引導(dǎo)學(xué)生尋找遺傳因子,即基因在細(xì)胞中的位置。因此,第1章和本章的第1節(jié)是本節(jié)學(xué)習(xí)的根底。該節(jié)的內(nèi)容包括薩頓的假說、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)及孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋三局部,新教材中的這些生物知識是為學(xué)生的思維能力培養(yǎng)效勞的,是重新演繹當(dāng)年科學(xué)家探究過程。本節(jié)提出“類比推理〞方法,是對“假說演繹法〞科學(xué)方法的進(jìn)一步培養(yǎng),是對提出正確的“假說〞的一種具體指導(dǎo),對培養(yǎng)學(xué)生的提出假說很有幫助。摩爾根實(shí)驗(yàn)證據(jù)是驗(yàn)證“類比推理〞假說,同時摩爾根實(shí)驗(yàn)本身也是一個完整的“假說演繹法〞的科學(xué)思維方法,因此,可利用假說——演繹法的再現(xiàn),穩(wěn)固學(xué)生對假說——演繹法的理解和應(yīng)用。二、學(xué)生根本情況分析：根據(jù)學(xué)生對前面一章及本章第一節(jié)知識的學(xué)習(xí),學(xué)生已了解了孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中基因的行為和減數(shù)分裂中染色體的行為,這為本章的學(xué)習(xí)打下了根底,但是,很多方面學(xué)生對知識的掌握并沒有很完全,比方假說——演繹法,因此在本章,可利用摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中假說——演繹法的再現(xiàn),再次強(qiáng)調(diào)、穩(wěn)固假說——演繹法的一般程序。本節(jié)提到類比推理法,這是一種常用的推理方法,學(xué)生雖然沒有成型的理論,但是鑒于生活中常無形之中會應(yīng)用到,因此課堂上要求學(xué)生運(yùn)用類比推理的方法,提出基因與染色體關(guān)系的假說,這不是難事,但是在實(shí)驗(yàn)證據(jù)的收集與分析方面,學(xué)生會比擬困難,這里,可以由師生一起進(jìn)行收集,降低難度。新的課程標(biāo)準(zhǔn)下,提倡以學(xué)生為主體,杜絕填鴨式的學(xué)習(xí),因此實(shí)際教學(xué)中既要讓學(xué)生掌握好知識性目標(biāo),同時也要注重培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題等的能力,此外,還應(yīng)讓他們體驗(yàn)科學(xué)探究過程,樹立學(xué)生正確的情感態(tài)度價值觀。針對我班學(xué)生的實(shí)際情況,現(xiàn)設(shè)計(jì)如下教學(xué)思路。三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路：呈現(xiàn)類比推理題,導(dǎo)入并介紹類比推理。引導(dǎo)學(xué)生回憶豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中基因的行為和減數(shù)分裂中染色體的行為特點(diǎn),并關(guān)注染色體和基因的關(guān)系,嘗試提出問題和猜測,體驗(yàn)類比推理的方法。教師肯定學(xué)生的發(fā)現(xiàn)并介紹薩頓的假說引導(dǎo)學(xué)生活動：完成P28的“思考與討論〞〔染色體上標(biāo)注基因〕。教師介紹摩爾根實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)假說——演繹法：就實(shí)驗(yàn)提出問題嘗試作出假說,并通過測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說,從而認(rèn)同基因在染色體上。通過設(shè)置疑問引導(dǎo)學(xué)生探究基因和染色體之間的對應(yīng)關(guān)系,并最終說明基因在染色體上呈線性排列。學(xué)生運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識解釋和完善孟德爾遺傳規(guī)律?？偨Y(jié)四、教學(xué)目標(biāo)：【知識目標(biāo)】1、說出基因在染色體上的假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2、嘗試運(yùn)用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。3、運(yùn)用有關(guān)染色體的知識說明孟德爾遺傳定律的實(shí)質(zhì)。【能力目標(biāo)】1、通過學(xué)習(xí)薩頓的假說和推論,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。2、通過摩爾根實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)假說——演繹法,讓學(xué)生學(xué)會提出問題及作出假說的能力?！厩楦袘B(tài)度價值觀目標(biāo)】1、通過學(xué)習(xí)本節(jié),讓學(xué)生了解并體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程。2、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,以及對科學(xué)的熱愛。五、教學(xué)重、難點(diǎn)：【教學(xué)重點(diǎn)】1、基因位于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?！窘虒W(xué)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、對摩爾根實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋。六：教學(xué)方法：教師講述、引導(dǎo)與學(xué)生觀察、思考、分析、討論、練習(xí)相結(jié)合。七、教具準(zhǔn)備：PPT課件八、課時安排：由于本節(jié)內(nèi)容較多,因此分為兩個課時完成。第一課時完成薩頓假說及基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù),第二課時完成基因在染色體上的排列及孟德爾定律的現(xiàn)代解釋,配以局部練習(xí)。九、教學(xué)過程：教學(xué)步驟教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖〔一〕導(dǎo)入并介紹“類比推理〞〔第一課時〕Ppt出示一個情景：小明是某個中學(xué)八年級的學(xué)生,他最近偶然發(fā)現(xiàn)學(xué)校里有兩個女孩長的很相似,行為舉止也很像,下課后往同一個方向回家。然后小明推測。。。。。。提問：〔1〕小明會推測什么內(nèi)容呢？〔2〕這個推測有沒有理論依據(jù)？〔3〕這個推測一定正確嗎？講解：像這樣兩個或兩類對象之間在某些屬性上相同的現(xiàn)象,因而推斷它們在另外的屬性上也相同的推理方法稱為類比推理。由類比推理推斷的結(jié)論不存在邏輯上的必然性,它的正確與否,還需要通過觀察和來驗(yàn)證。盡管這樣,但是類比推理的“魅力〞是無法抵擋的,在生活中、科學(xué)上、刑事破案上等等,人們都喜歡使用類比推理的方法。比方古代的魯班,利用絲茅草葉子邊緣有很多小鋸齒的特性,制作了我國第一把鋸子；開普勒利用聲和光有都有直線傳播、反射、折射和干擾等屬性,由此推出光和聲一樣應(yīng)該具有波動性質(zhì)。公安同志們利用類比推理方法破的案件更是數(shù)不勝數(shù)。類比推理對我們?nèi)祟惖姆瞰I(xiàn)是無比巨大的。提起興趣思考答復(fù)聽講、思考并理解類比推理激發(fā)學(xué)生興趣,從而借機(jī)導(dǎo)入“類比推理〞的方法。讓學(xué)生對“類比推理〞有個較為完整的認(rèn)識及理解〔二〕嘗試運(yùn)用類比推理的方法找出基因和染色體的關(guān)系今天我們將嘗試用這個方法來探尋曾一度使生物學(xué)家們感到困擾問題：即基因與染色體間的關(guān)系。基因和染色體之間會存在什么樣的關(guān)系呢？要探究這個問題,我們就應(yīng)該知道基因與染色體這兩者有哪些屬性。我們先一起來回憶下之前所學(xué)習(xí)的有關(guān)基因和染色體的知識：〔1〕孟德爾用八年的時間,通過實(shí)驗(yàn)從生物性狀出發(fā),發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律——別離定律和自由組合定律?！?〕19世紀(jì)八十年代,科學(xué)家們用顯微鏡觀察弄清楚了生物體在減數(shù)分裂形成配子中染色體的行為和數(shù)目變化。分別請兩名學(xué)生上臺：根據(jù)孟德爾遺傳定律寫出基因型為AaBb的個體能夠產(chǎn)生哪幾種配子；寫出具有兩對同源染色體的生物,在減數(shù)分裂時能形成哪幾種生殖細(xì)胞。引導(dǎo)學(xué)生觀察兩幅圖并根據(jù)課件提供的表格,分析染色體和基因的行為,猜測它們可能存在的關(guān)系。工程基因〔看不到〕染色體〔看得到〕體細(xì)胞中存在形式成對存在成對存在配子中存在形式成單成單體細(xì)胞中來源一個來自父方一個來自母方一條來自父方一條來自母方形成配子時的組合方式等位基因別離非等位基因自由組合同源染色體別離,非同源染色體自由組合傳遞過程中的性質(zhì)保持完整性、獨(dú)立性相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)論：染色體和基因之間是平行關(guān)系推斷：基因由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代,即基因在染色體上。學(xué)生回憶之前學(xué)習(xí)的孟德爾遺傳定律及減數(shù)分裂中染色體的行為。學(xué)生觀察圖,完成表格,并思考它們之間存在的關(guān)系讓學(xué)生體驗(yàn)用類比推理來探尋科學(xué)中的秘密,培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)。〔三〕薩頓假說一百多年前,美國生物學(xué)家薩頓就是運(yùn)用了這種類比推理的方法,來研究基因與染色體的關(guān)系,然后他和我們一樣推斷：基因在染色體上,這就是薩頓假說。質(zhì)疑：這個假說正確嗎？首先我們來看看它是否能解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,請同學(xué)們完成p28面的思考與討論,從思考與討論中的結(jié)果來看,這個假說是可以解釋孟德爾的遺傳雜交實(shí)驗(yàn)的。但是,薩頓假說只是一個推理,并不是事實(shí),假說要成為事實(shí)還需要經(jīng)過一個環(huán)節(jié)——實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。完成P28的“思考與討論〞通過圖解讓學(xué)生感受如果基因在染色體上,它們的行為將表現(xiàn)為一致性。〔四〕基因位于染色體上的證據(jù)1、介紹摩爾根及果蠅薩頓的假說是由另一位科學(xué)家通過一個著名的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)來證明的,他就是美國生物學(xué)家摩爾根。起初,摩爾根曾明確表示不相信孟德爾的遺傳理論,因此對于薩頓的假說,雖然可以解釋孟德爾的遺傳理論,他也持疑心態(tài)度,他認(rèn)為基因在染色體上的推論完全是薩頓的主觀臆測,沒有一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。因此,摩爾根總想設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),搞清楚染色體與遺傳到底有沒有關(guān)系,基因又是怎么一回事。一個實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?實(shí)驗(yàn)材料是關(guān)鍵因素,摩爾根選擇果蠅為實(shí)驗(yàn)材料有什么好處呢？出示果蠅圖片引導(dǎo)學(xué)生找出果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)〔相對性狀明顯；容易飼養(yǎng)；生長周期短；雌雄易區(qū)分等〕2、提出問題摩爾根利用果蠅的紅眼白眼這對相對性狀做了如下的實(shí)驗(yàn)：P紅眼〔雌〕X白眼〔雄〕F1紅眼〔雌、雄〕F1雌雄交配F2紅眼(雌、雄)白眼(雄)3/41/4提問：〔1〕這個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果符合孟德爾的別離定律嗎？理由是什么？〔2〕對這個實(shí)驗(yàn)?zāi)阌惺裁匆蓡柲?(即能提出些什么問題呢？)如：為什么F2中白眼的果蠅都是雄性的呢？F2中白眼性狀的表現(xiàn)為什么和性別相聯(lián)系？提出了問題,我們就要根據(jù)掌握的資料對其進(jìn)行解釋,也就是提出假說。這就是我們之前學(xué)習(xí)的一種科學(xué)探究方法：假說——演繹法?！矎?fù)習(xí)假說——演繹法的一般程序〕。3、作出假說當(dāng)時人們已經(jīng)對果蠅的染色體有了一點(diǎn)研究,我們來看看果蠅染色體圖。〔出示果蠅染色體圖,介紹果蠅的染色體組成及常染色體、性染色體的概念,引導(dǎo)學(xué)生觀察并比擬雌雄果蠅體細(xì)胞中的染色體組成,找出各對同源染色體?！程釂枺骸?〕如果按照薩頓的理論——基因在染色體上,那么控制白眼的基因是在常染色體上呢還是在性染色體上呢？〔2〕如果在性染色體上,又有幾種情況〔利用XY同源染色體異型的特點(diǎn)引導(dǎo)找出幾種類型并介紹伴性遺傳基因型的書寫方法〕？A、X染色體上有,Y染色體上也有B、X染色體上有,Y染色體上沒有C、Y染色體上有,X染色體上沒有寫出以上三種類型的遺傳圖解,看是否可以解釋實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象?！餐ㄟ^遺傳圖解,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)第2種情況可以解釋果蠅雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象〕提出假說：控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上沒有它的等位基因。4、假說的驗(yàn)證一種正確的假說既要能解釋已完成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,又要能正確的預(yù)測未做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。那么這個驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要如何設(shè)計(jì)呢？這將作為課后的任務(wù),請同學(xué)們課后去思考?！驳诙n時〕提問學(xué)生上節(jié)課的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)——測交實(shí)驗(yàn)P紅眼〔雌〕X白眼〔雄〕XWXwXwY配子XWXwXwYF1XWXwXWYXwXwXwY1紅眼(雌)：1紅眼(雄)：1白眼(雌)：1白眼(雄)出示摩爾根的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,與預(yù)測結(jié)果吻合。5、結(jié)論：基因在染色體上。摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)把一個特定的基因和一條特定的染色體聯(lián)系在一起,從而證明了基因確實(shí)在染色體上。學(xué)生閱讀教材,思考教師提出的問題。學(xué)生根據(jù)教師的提問思考答復(fù)。體驗(yàn)假說——演繹法學(xué)生根據(jù)已有的資料提出一些解釋寫出遺傳圖解學(xué)生課后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案初步了解摩爾根這位科學(xué)家；知道用果蠅作實(shí)驗(yàn)材料的好處；了解果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的過程。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提出問題的能力讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程。通過學(xué)習(xí)基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力,標(biāo)準(zhǔn)的寫出遺傳圖解?！参濉郴蛟谌旧w上的排列設(shè)置疑問：基因既然在染色體上,那么一條染色體上是不是只有一個基因？比方人有23對染色體,但是控制各種形狀的基因有上萬個,基因和染色體該有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？摩爾根和他的同事用十多年的時間創(chuàng)造了測定基因在染色體上相對位置的方法,并畫出了第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位置的圖,證明了得出基因在染色體上呈線性排列,即一條染色體上確實(shí)有多個。學(xué)生思考討論猜測答復(fù)：一條染色體上有多個基因培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力〔六〕孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋根據(jù)前面學(xué)習(xí)的結(jié)論：基因在染色體上,因此孟德爾遺傳定律將中所說的遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因,不同對的遺傳因子就是位于非同源染色上的非等位基因。我們來看看染色體上基因之間的幾種關(guān)系。等位基因〔再次明確概念〕；非等位基因存在的三種情況〔①同源染色體上的非等位基因。②非同源染色體上的非等位基因。③同一條染色體上呈連鎖關(guān)系的基因?！骋龑?dǎo)學(xué)生齊聲朗讀一遍基因別離定律及自由組合定律的實(shí)質(zhì),并要求學(xué)生課后根據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,畫出兩對相對性狀〔獨(dú)立遺傳〕的生物體減數(shù)分裂形成配子的圖?！惨訟aBb為例〕運(yùn)用有關(guān)染色體的知識說明孟德爾遺傳定律的實(shí)質(zhì)〔七〕課堂練習(xí)1、以下關(guān)于基因和染色體關(guān)系的表達(dá),錯誤的選項(xiàng)是〔D〕

A、染色體是基因的主要載體

B、基因在染色體上呈線性排列

C、一條染色體上有多個基因

D、染色體就是由基因組成的2、果繩的紅眼為伴性顯性遺傳,其隱性性狀為白眼,在以下雜交組合中,通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是〔B〕A、雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B、白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C、雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D、白眼雌果蠅×白眼雄果蠅

完成課堂練習(xí)