資源簡介

課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)
基本信息
設(shè)計(jì)者 *** 學(xué)校 填寫學(xué)校全稱 年級(jí) 高二年級(jí)
課題 伴性遺傳
課型 新授課 章/單元復(fù)習(xí)課□ 專題復(fù)習(xí)課□ 習(xí)題/試卷講評(píng)課□ 學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課□ 其他□
教學(xué)內(nèi)容分析
“伴性遺傳”位于人教版高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》第2章第3節(jié)。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中與本節(jié)相關(guān)的次位概念是“3.2.4 概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)”。同時(shí)指出在本模塊內(nèi)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，學(xué)習(xí)相關(guān)概念、原理、規(guī)律等，應(yīng)用有關(guān)知識(shí)分析和解決實(shí)踐中的問題，體驗(yàn)科學(xué)家探索遺傳的過程。 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了孟德爾分離定律和自由組合定律的基礎(chǔ)上，按照科學(xué)史的順序，學(xué)生在第一節(jié)學(xué)習(xí)中初步建立減數(shù)分裂形成配子的過程中，發(fā)生同源染色體的分離，以及非同源染色體的自由組合的觀念；在第二節(jié)中總結(jié)認(rèn)識(shí)基因在染色體上呈線性排列，了解了有性染色體存在的摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，控制生物某些性狀的基因位于性染色體上，進(jìn)而順理成章地進(jìn)入到第三節(jié)“伴性遺傳”的學(xué)習(xí)。本節(jié)是分離定律在性染色體上的應(yīng)用，同時(shí)是后續(xù)人類遺傳病課程的基礎(chǔ)。
學(xué)情分析
1.知識(shí)儲(chǔ)備：本節(jié)內(nèi)容建立在孟德爾遺傳規(guī)律的基礎(chǔ)上，引入基因在性染色體上，并且后代會(huì)出現(xiàn)紅綠色盲、抗維生素D佝僂病等疾病遺傳，可以用畫圖的方式表現(xiàn)遺傳過程。遺傳病分為單基因遺傳病（伴X顯性遺傳病、伴X隱性遺傳病、伴Y遺傳、常染色體遺傳等）、多基因遺傳病X和染色體異常遺傳病。 2.能力水平：高中階段的學(xué)生處于形式運(yùn)算階段，已經(jīng)具備了理解抽象知識(shí)的能力。
學(xué)習(xí)目標(biāo)確定
基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，制訂如下教學(xué)目標(biāo)。 1.通過對(duì)紅綠色盲發(fā)病率和遺傳方式的分析，闡明性染色體上的基因傳遞與性別相關(guān)聯(lián)，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀。 2.通過對(duì)不同婚配方式的分析討論，歸納伴性遺傳的特點(diǎn)，發(fā)展歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維。 3.通過應(yīng)用伴性遺傳的規(guī)律預(yù)測(cè)后代患病情況，提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決生活實(shí)踐問題的能力。 4.通過調(diào)查心得的分享，幫助學(xué)生形成熱愛生命、健康生活、關(guān)愛他人的責(zé)任理念，認(rèn)同友善、平等、公正的價(jià)值觀。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
學(xué)習(xí)重點(diǎn)：伴性遺傳的特點(diǎn)。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：運(yùn)用伴性遺傳理論分析和解決實(shí)踐中的相關(guān)問題。
任務(wù)實(shí)施過程
學(xué)習(xí)任務(wù) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖
創(chuàng)設(shè)實(shí)踐情境，激發(fā)探究欲望 通過視頻展示色覺正常人眼中五彩繽紛的大自然，以及經(jīng)處理后相同場景的紅綠色盲患者眼中的大自然，指出紅綠色盲患者眼中世界的色彩是失真的。教師提供我國的紅綠色盲調(diào)查數(shù)據(jù)（我國紅綠色盲檢出率約為 3.14%），從而引出學(xué)生的調(diào)查目的，即調(diào)查我校學(xué)生家庭群體中紅綠色盲的發(fā)病率。 調(diào)查小組展示問卷內(nèi)容、調(diào)查過程及本次調(diào)查活動(dòng)的調(diào)查結(jié)果 1，即我校學(xué)生家庭中男性發(fā)病率約為 4.02%，女性發(fā)病率約為 0.43% （共計(jì)調(diào)查 1905 人）。學(xué)生主動(dòng)提出問題：為什么男性紅綠色盲的發(fā)病率要明顯高于女性？ 學(xué)生通過觀看相同場景、不同色彩的視頻畫面，產(chǎn)生了視覺上的強(qiáng)烈沖擊，由此引 發(fā)內(nèi)心的情感波瀾和幫助色盲患者的強(qiáng)烈愿望。 調(diào)查小組學(xué)生展示的調(diào)查方法及結(jié)果創(chuàng)設(shè)了社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)情境，學(xué)生主動(dòng)參與情境思考，產(chǎn)生了探究熱情和學(xué)習(xí)興趣。
任務(wù)1：分析調(diào)查家系，作出合理假說 展示人類男性和女性的染色體組圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察：男性染色體組成為 22對(duì)常染色體+1對(duì) XY性染色體；女性染色體組成為 22對(duì)常染色體+1對(duì) XX性染色體。 教師提出問題：1）紅綠色盲基因位于 X染色體上，還是 Y 染色體上？2）紅綠色盲基因是顯性基因，還是隱性基因？ 學(xué)生完成圖解（圖 1）并思考問題： 為什么人群中男性和女性的比例是大致相等的？ 兒子的 X 染色體和 Y 染色體分別來自父母哪一方？ 父親的 X染色體傳給兒子還是女兒？ 調(diào) 查 小 組 學(xué) 生 展 示 本 次 調(diào) 查 結(jié) 果 2，即 從 某患病男生（Ⅲ1 ）入手，調(diào)查其家庭的發(fā)病情況 （圖 2）。 學(xué)生分析發(fā)現(xiàn)：1）如果紅綠色盲基因位于 Y 染色體上，患病男生Ⅲ1的父親Ⅱ3 應(yīng)是患者，但Ⅱ3 事實(shí)上并未患病。 2）如果該基因?yàn)轱@性基因，則患病男生Ⅲ1的該基因一定來自其母親Ⅱ4，則Ⅱ4應(yīng)是患者，但Ⅱ4事實(shí)上并 未患病。通過上述邏輯分析，學(xué)生作出合理假說：紅綠色盲基因是 X 染色體上的隱性基因。 因?yàn)閷?duì)“紅綠色盲遺傳方式”作出 合理假說，超越了學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平，基于最 近發(fā)展區(qū)理論，設(shè)置問題串能夠幫助學(xué)生回顧人的性染色體組成，為學(xué)生后續(xù)對(duì)遺傳方式作出假說搭建支架，實(shí)現(xiàn)從已有知識(shí)向新知識(shí)的過渡。 學(xué)生通過對(duì)調(diào)查家系的邏輯分析，邏輯思維和批判性思維得到提升。
任務(wù)2：運(yùn)用直觀教具，自主演繹推理 教師對(duì)Ⅱ3 （XBY）與 Ⅱ4 （XBXb ）婚配的遺傳圖解進(jìn)行分析講解，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所調(diào)查的紅綠色盲家庭（現(xiàn)象 2）進(jìn)行解釋， 即Ⅲ1 （Xb Y）的 Xb 基因來自其母親（Ⅱ4 ），而Ⅱ4 的 Xb 基因來自她的父親（Ⅰ3 ）。 雖然學(xué)生已作出合理假說，但無法對(duì)伴性遺傳方式進(jìn)行準(zhǔn)確分析。學(xué)生利用假說得出正常色覺和紅綠色盲患者的基因型和表型的對(duì)應(yīng)關(guān)系（表 1），并對(duì)男性發(fā)病率明顯高于女性（現(xiàn)象 1）進(jìn)行解釋，從而得出 X 染色體隱性基因遺傳的第 1 個(gè)特點(diǎn)（患者中男性遠(yuǎn)多于女性）。 基于以上鋪墊，學(xué)生 利用直觀教具小組合作構(gòu)建 X BXb ×Xb Y 與 Xb Xb × XBY 2 種婚配方式的遺傳圖解模型（圖 3），并對(duì)本小組制作的模型進(jìn)行展示和演繹推理分析。學(xué) 生 對(duì) 模 型 1（XBXb ×Xb Y）演 繹 推 理 發(fā) 現(xiàn) ：女 兒 患 病，父親一定患病。對(duì)模型 2（Xb Xb ×XBY）演繹推理發(fā)現(xiàn)：母親患病，兒子一定患病。 學(xué)生通過對(duì) 2 個(gè)已有現(xiàn)象的解釋 既可以驗(yàn)證所作出假說的合理性，又為后續(xù)使 用遺傳圖解進(jìn)行遺傳分析奠定良好的基礎(chǔ)。學(xué) 生在小組合作動(dòng)手構(gòu)建遺傳圖解模型的過程中主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，歸納 X 染色體隱性基因遺傳的第 2 個(gè)特點(diǎn)（女性患病，父親和兒子一定患病）， 提升了演繹推理和歸納概括的能力。
任務(wù)3：得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，構(gòu)建概念模型 提出問題：如何對(duì)演繹推理的內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證？ 教師利用板書引導(dǎo)學(xué)生梳理各調(diào)查活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系，幫助其構(gòu)建人類紅綠色盲調(diào)查的概念模型（圖 5），并總結(jié)得出伴性遺傳的概念。 學(xué)生指出人類紅綠色盲不能通過進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證。通過師生互動(dòng)的方式，引導(dǎo)學(xué)生得出驗(yàn)證方案：找到調(diào)查人群中的女性患者，并調(diào)查其父親及兒子是否患紅綠色盲。學(xué)生展示調(diào)查結(jié)果 3，即調(diào)查人群中所有女性患者的色盲系譜圖（圖 4）。 通過分析發(fā)現(xiàn)，女性患者的父親或兒子確實(shí)都是患者，說明經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)得到的實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符，從而得出結(jié)論：紅綠色盲基因是 X 染色體上的隱性基因。 通過討論驗(yàn)證方案、展示調(diào)查結(jié) 果、對(duì)比預(yù)期結(jié)果，學(xué)生可以搭建假說演繹法框架，在驗(yàn)證假說得出結(jié)論的同時(shí)，理解 X 染色體隱性基因遺傳的規(guī)律，從而突破對(duì)這一抽象知識(shí)的理解難點(diǎn)。構(gòu)建概念模型環(huán)節(jié)，進(jìn)一步幫 助學(xué)生梳理假說演繹法的過程，有利于加強(qiáng)其思維的嚴(yán)密性，培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)并且加深學(xué)生對(duì) “性染色體上的基因傳遞與性別相關(guān)聯(lián)”這一概念的理解。
任務(wù)4：解決實(shí)際問題，提升科學(xué)思維 創(chuàng)設(shè)問題情境：患病男生（Ⅲ1）的母親（圖 2）向你說出了她的 2 個(gè)擔(dān)憂，你能否利用今天所學(xué)的知識(shí)幫助她？1）該夫妻打算再生育一個(gè)孩子，孩子 患紅綠色盲的概率是多少？2）如果其兒子以后和一個(gè)不帶色盲基因的正常女性結(jié)婚，子女是否會(huì)患病？ 通過以上 2 個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生分析：該患病男生（Ⅲ1）的色盲基因從哪里來？以后會(huì)傳遞給兒子還是女兒？通過層層深入的問題， 學(xué)生自主歸納出 X 染色體隱性基因遺傳的第 3個(gè)特點(diǎn)（交叉遺傳）。 教師創(chuàng)設(shè)的“排憂解愁”環(huán)節(jié)，能夠引發(fā)學(xué)生的情感共鳴，滿足學(xué)生幫助色盲家庭 的愿望。學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決真實(shí)生活情境中的問題，自主歸納遺傳特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)伴性遺傳知識(shí)的遷移。
任務(wù)5：表達(dá)調(diào)查心得，落實(shí)社會(huì)責(zé)任 展示學(xué)生搜集到的有關(guān)幫助紅綠色盲患者的實(shí)例，如交通信號(hào)燈、色盲眼鏡等。 學(xué)生暢所欲言表達(dá)自己參與本次社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和學(xué)習(xí)本節(jié)課的心得，并指出對(duì)待紅綠色盲患者，應(yīng)報(bào)以關(guān)愛而非歧視最終提出“關(guān)愛遺傳病患者，傳遞社會(huì)正能量”的。 關(guān)愛遺傳病患者，是關(guān)系個(gè)人和他 人健康的重要社會(huì)責(zé)任。通過展示實(shí)例和表達(dá) 心得的方式，學(xué)生形成熱愛生命、健康生活、關(guān)愛他人的責(zé)任理念，構(gòu)建友善、平等、公正的社會(huì)主義核心價(jià)值觀，從而落實(shí)了核心素養(yǎng)中“社會(huì)責(zé)任”的要求。
板書設(shè)計(jì)
特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明
（結(jié)合教學(xué)特色和實(shí)際撰寫，可無）
教學(xué)反思與改進(jìn)
本節(jié)課的實(shí)踐表明，利用假說演繹法組織課堂教學(xué)，有助于學(xué)生親歷發(fā)現(xiàn)問題、科學(xué)探究、概念形成的過程，有效提升學(xué)生的歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維，幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)過程的嚴(yán)謹(jǐn)與縝密。本節(jié)課利用學(xué)生調(diào)查人類紅綠色盲的實(shí)踐經(jīng)歷創(chuàng)設(shè)真實(shí)、連貫的情境，保證了其 認(rèn)知發(fā)展的連續(xù)性和課堂的完整性，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，落實(shí)了《課程標(biāo)準(zhǔn)》中“教學(xué)過程重實(shí)踐”的基本理念。學(xué)生通過解決真實(shí)情境中的問題，可有效重構(gòu)科學(xué)概念體系，認(rèn)識(shí)或發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，發(fā)展核心素養(yǎng)。

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