資源簡介

課題：《基因在染色體上》教學(xué)設(shè)計(jì)
年級： 班級：高一 組別： 高中生物 教師：
日期： 年 月 日 第 節(jié)
一、課標(biāo)要求與解讀
【課標(biāo)要求】
課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的“內(nèi)容要求”是：“概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)”。本模塊“學(xué)業(yè)要求”運(yùn)用統(tǒng)計(jì)與概率的相關(guān)知識，解釋并預(yù)測種群內(nèi)某一遺傳性狀的分布及變化。
【課標(biāo)解讀】
本節(jié)按照科學(xué)史的順序進(jìn)行編排。科學(xué)家對基因和染色體關(guān)系的研究，是從尋找基因的物質(zhì)實(shí)體，發(fā)現(xiàn)基因和染色體行為的相似現(xiàn)象開始的。教材首先介紹薩頓基于上述相似現(xiàn)象提出了基因位于染色體上的假說。教材從四個(gè)方面歸納了基因和染色體行為的平行關(guān)系，這是提出基因位于染色體上假說的理論依據(jù)。
二、教學(xué)內(nèi)容與分析
【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容屬于人教版新教材必修二第二章第二節(jié), 基因與染色體體都屬于高中生物遺傳與進(jìn)化中的核心概念。在必修二第一章中已經(jīng)對孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)有了深入的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)對基因的分離定律和自由組合定律有了充分的掌握.在第二章的第一節(jié)教材介紹 了減數(shù)分裂和受精作用，對配子形成過程中染色體的行為和形態(tài)變化有了- -定的理解和掌握。可以說必修二教材前面關(guān)于孟德爾遺傳定律和減數(shù)分裂的介紹已經(jīng)為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容首先引導(dǎo)學(xué)生利用類比推理，充分理解基因和染色體在行為上存在的平行關(guān)系，從而得出薩頓假說的內(nèi)容。其次了解相關(guān)科學(xué)史，在摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合假說演繹法，充分認(rèn)同基因在染色體上。本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生對后面如伴性遺傳、基因的本質(zhì)、基因的表達(dá)等相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。可以說本節(jié)內(nèi)容既是必修二前面內(nèi)容的總結(jié)，也是后面相關(guān)內(nèi)容的開端和基礎(chǔ)。
【學(xué)情分析】
從學(xué)生的知識儲備分析，學(xué)生對于孟德爾的遺傳定律、畫遺傳圖解、假說演繹法和減數(shù)分裂已經(jīng)掌握，為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容奠定了良好的認(rèn)知基礎(chǔ)。從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律分析，由于本節(jié)內(nèi)容較為枯燥，而且不同學(xué)生的思維方式不同，可能在開始進(jìn)行思維探究的時(shí)候?qū)W生會出現(xiàn)思維發(fā)散的現(xiàn)象，對問題的思考不夠聚焦，因此要對學(xué)生可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行充分的預(yù)設(shè)，做好知識鋪墊，降低理解難度，保證教學(xué)效果的順利達(dá)成。
三、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)
【教學(xué)目標(biāo)】
生命觀念
通過理解基因和染色體的關(guān)系，構(gòu)建細(xì)胞減數(shù)分裂的結(jié)構(gòu)與功能觀
科學(xué)思維
（1）運(yùn)用假說—演繹法分析摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)；
（2）運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳定律的實(shí)質(zhì)。
科學(xué)探究
（1）嘗試運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上;
（2）培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力，并闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。
社會責(zé)任
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)踐以及對科學(xué)的熱愛。
【教學(xué)重點(diǎn)】
(1)基因和染色體的平行關(guān)系；
(2)基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【教學(xué)難點(diǎn)】：
基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
四、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 二次設(shè)計(jì) 增補(bǔ)內(nèi)容
導(dǎo)入 5min 展示人類染色體組成圖譜，講述人類基因組計(jì)劃的相關(guān)知識。提問：（1）對人類基因組進(jìn)行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？（2）為什么不測定全部46條染色體？ 根據(jù)事實(shí)，思考和討論，聯(lián)想到基因和染色體存在某種關(guān)系，推測基因可能在染色體上。
基因在染色體上的假說 15min 1866年孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律，人們意識到遺傳因子（1909年約翰遜命名為基因）是客觀存在的，提問：那么基因在哪里？從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入今天的新課——基因在染色體上。 美國遺傳學(xué)家薩頓將看不見的基因和看得見的染色體進(jìn)行比較，提出基因在染色體上的假說。提問：薩頓提出基因在在染色體這一假說，有何依據(jù)？請列表比較。 比較項(xiàng)基因染色體遺傳性狀傳遞過程中的性質(zhì)體細(xì)胞中存在形式配子中的存在形式體細(xì)胞中的來源形成配子時(shí)的行為歸納總結(jié)
根據(jù)“思考與談?wù)摗保峁p數(shù)分裂和受精作用過程中一對同源染色體上的一對等位基因的行為變化圖片，讓學(xué)生畫圖。 提問：基因真的位于染色體上嗎？歸納總結(jié)得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。 根據(jù)教材提供的資料，從基因和染色體在體細(xì)胞及配子中的存在形式、體細(xì)胞中的來源、形成配子時(shí)的組合方式、遺傳物質(zhì)傳遞中的特征等幾方面，列表比較其行為。 畫圖表示孟德爾一對相對性狀高莖(DD)和矮莖(dd)體驗(yàn)的雜交實(shí)驗(yàn)(在染色體上標(biāo)注基因)。 根據(jù)比較的結(jié)果進(jìn)行推理過是科學(xué)研究中常用的一種方法。
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 展示果蠅的圖片，介紹果蠅，提問：果蠅用于遺傳實(shí)驗(yàn)材料有何優(yōu)點(diǎn)？指導(dǎo)學(xué)生觀察教材第31頁圖2-9 雌雄果蠅體細(xì)胞染色體示意圖。 介紹展示摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。 提問：（1）從摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)分析，果蠅紅眼和白眼的遺傳符合孟德爾的分離定律嗎？ （2）根據(jù)那一組雜交組合可以判斷果蠅的顯隱性性狀？ （3）仔細(xì)觀察F2的性狀表現(xiàn)和性別，有何現(xiàn)象？可能有幾種解釋？ 如果用W表示控制紅眼的基因，用w表示控制白眼的基因，則雌性和雄性果蠅眼睛顏色的性狀分別有哪些類型 白眼的遺傳與X染色體的遺傳相似，最可能的假設(shè)是什么 請畫出遺傳圖解。 提問：在摩爾根等人的設(shè)想得到合理的解釋后，為什么還要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？ 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對摩爾根的解釋進(jìn)行驗(yàn)證？有幾種可能的測交方式？畫出遺傳圖解。 并闡述摩爾根等人是如何進(jìn)行演繹推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的？ 介紹摩爾根的后續(xù)研究成果，介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)基因定位技術(shù)。 閱讀、觀察、領(lǐng)會：果蠅有3對常染色體和1對性染色體，雌果蠅的性染色體是同型的，用XX表示;雄果蠅的性染色體是異型的，用XY表示。 [分析實(shí)驗(yàn)] 觀察分析摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。 [回答問題] 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考回答相應(yīng)的問題。 由于白眼的遺傳和性別相關(guān)聯(lián)，可能存在以下假設(shè)。 假設(shè)一：控制白眼的基因在Y染色體上，而X染色體上不含有它的等位基因。 假設(shè)二：控制白眼的基因在X、Y染色體上。 假設(shè)三：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。 畫出解釋三的遺傳圖解。 判斷一種設(shè)想或假說是否正確，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不夠的，還應(yīng)運(yùn)用假說演繹法，預(yù)測另外設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。 設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)，畫出遺傳圖解，進(jìn)行演繹推理。 將F1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)，得出如下數(shù)據(jù)：紅眼雌果蠅：126，紅眼雄果蠅：132，白眼雌果蠅：120，白眼雄果蠅：115。從而用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上。 形成概念，一條染色體上有許多基因，基因在染色體上呈線性排列。
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 教材第30頁以一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)為例，通過圖示說明位于一-對同源染色體上的等位基因Dd,在減數(shù)分裂形成配子的過程中，D、d會隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)人兩個(gè)配子中。 請學(xué)生以含有兩對同源染色體的細(xì)胞為例，畫出減數(shù)分裂過程的圖解，并在染色體上標(biāo)注基因符號。 分組討論，畫圖分析，小組合作，相互糾錯。 不同小組可能會推出不同的組合。解釋基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)。
總結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生回顧科學(xué)家的研究過程，總結(jié)課堂學(xué)習(xí)成果。認(rèn)同基因在染色體上的結(jié)論，明確孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
五、作業(yè)布置
六、板書設(shè)計(jì)
七、教學(xué)反思

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