人教版必修二《基因在染色体上》的教学案例.doc

基因在染色体上的教学案例人教版必修二基因在染色体上的教学案例一、设计思想依据课程标准提出的四条基本理念：提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。深化理解课程理念，组织好本节课的探究性学习，这里我设置了两个探究活动，用彩色卡纸制作染色体和基因，感受基因和染色体的平行关系；用假说演绎法解释并验证摩尔根的果蝇实验。关注学科间的联系，本节课处理类比推理法的概念的时候，联系到物理上光与声的关系，有助于学生理解类比推理法。注重科学史的学习，本节教材后面有一个“科学家的故事”，恰如其分的把摩尔根和他的果蝇的故事用于教学中，增加了学生对本节重点内容的兴趣，同时让学生感受科学家敢于质疑、认真钻研、锲而不舍的精神。二、教材分析1本节教材内容是“总结人类对遗传物质的探索过程”的一部分，教学难点较多，是培养学生思维能力的好素材。认真处理好本节的问题探讨，引导学生关注染色体和基因的关系。让学生自己参与探究活动，尝试提出与萨顿类似的假说。通过互动探究分析摩尔根的研究，用研究成果解释孟德尔的遗传定律。2本节是必修2遗传与进化的第二章第二节，本节内容是第一章遗传因子的发现的延续，表面上看要解决 “基因在哪里？”，根本是要解释孟德尔遗传定律的实质。在学习本节之前，学生已经学习了第一章“孟德尔遗传定律”，知道了“遗传因子”（即基因），第二章又学习了“减数分裂”，了解染色体在遗传中的变化规律，本节将两者联系起来，进行升华。学好基因和染色体的关系，又为第三章学习“基因的本质”做铺垫，因此本节内容起着承上启下的作用。学好本节内容具有重大意义，不仅可以激发学生的学习兴趣、提升探究能力，还能让学生学会并掌握科学的发现过程与研究方法。3本节课预计为1课时上完。三、学情分析学生已经学习了孟德尔的遗传定律和减数分裂，对遗传知识有了一定基础，所以对于本节萨顿的假说同学们不难提出，很容易理解和接受。摩尔根的果蝇实验是一个跟性别有关的遗传，实验中出现了性状分离，且分离比为3:1，这在孟德尔的实验中也出现过，半数学生能判断出果蝇眼色的显隐性关系，即白眼为隐形，红眼为显性。对学生而言相对较难的是提出该性状与性别与关，以及分析出是与X染色体有关，还是与Y染色体有关。教师引导学生步步分析，能理解这部分内容，那么后面处理基因在染色体上呈线性排列，以及孟德尔遗传定律的现代解释就游刃有余了。四、教学目标知识目标：说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。能力目标：尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。 情感目标：通过学习本节，让学生了解科学研究的一般过程；认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。五、重点难点（1）教学重点：基因位于染色体上的理论假说和实验证据。孟德尔遗传规律的现代解释。（2）教学难点: 运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。基因位于染色体上的实验证据。如何证明基因在染色体上是本节课的重点，也是难点。六、教学策略与手段首先，考虑到学生的认知水平，知识的承上启下，我把前面所学的“减数分裂中染色体行为”和“孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为”作为问题探讨，通过类比推理，猜想基因和染色体的关系。本节课补充了 “摩尔根的果蝇的测交”内容，这有利于基本知识目标的达成，也理清了摩尔根实验验证的逻辑顺序，是对假说演绎法的回顾。精心设置问题，层层递进，学生自己发现新的问题，这样学生就会感到有一种成就感，激发了其学习兴趣。学生经过一定的思考作答，促进了学生对问题的讨论。以学生为主体，多设置一些学生活动，引导其自己发现新问题，这样课堂气氛明显活跃。本节课有两个学生活动，活动一是让学生用不同颜色的彩色卡纸做出染色体，再在染色体上标注基因，从而很自然的就将基因和染色体联系了起来。活动二是让学生根据摩尔根的假说写出图解解释实验现象。让一位学生代表到黑板上完成一个图解，其他学生在下面自己完成图解，然后大家再就该图解进行点评和分析。每个学生都参与了完成图解的过程，又从别人的图解中发现一些与自己共同存在的问题，教师也能利用学生的图解进行及时有效的指导。七、课前准备同学们课前预习本节课，并完成导学案上的相关内容，教师对导学案进行批改，对于学生预习情况，特别是困惑比较大的问题做到心中有数。课前分发彩色卡纸，学生提前做好染色体和基因的模型，便于课堂探究性学习。准备好课件。八、教学过程（一）复习思考以下问题，导入新课1、根据孟德尔遗传定律分析：一个基因型为AaBb的个体，可产生多少种配子？2、一个体细胞内有两对同源染色体的生物，在减数分裂形成配子时最多可产生多少种配子？分析染色体和基因有没有共同之处？（猜测出基因和染色体的关系）（二）萨顿假说1、学生阅读课本P27，分析基因与染色体的关系：基因的行为染色体的行为传递中的性质杂交过程保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中保持稳定性体细胞中的存在形式成对成对配子中的存在形式成单成单在体细胞中的来源一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方形成配子时的组合方式自由组合非同源染色体自由组合 类比:基因和染色体之间具有平行关系。2、小组合作学习P28“思考与讨论”：在染色体上标注基因，并解释孟德尔一对相对性状的实验。学生探究活动一：让学生用不同颜色的彩色卡纸剪裁制作携带基因的染色体，从而很自然的就将基因和染色体联系了起来。学生不难发现不管是F1还是F2代，结果与前面孟德尔所做的实验是完全一致的。通过此过程，让学生亲自实践萨顿假说的发现过程，从而引出类比推理的概念。类比推理是一种科学的思维方法。在这里，将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。 美国的一位生物学家摩尔根，就用经典的果蝇杂交实验验证了萨顿假说。（三）摩尔根的实验让学生阅读，并观察果蝇杂交实验图解，回答下列问题：（1）为什么选果蝇作为实验材料？（2）如何判断显隐关系？（3）果蝇的白眼性状遗传有什么特点？性别有何关系？（4）是什么决定了果蝇的性别？（5）如果控制果蝇眼色的基因用字母W表示，而且它位于X染色体上，你能用基因W和X染色体写出摩尔根的两组果蝇杂交实验的遗传图解吗？ 同学们阅读P28的相关信息，了解果蝇的特点，并进行归纳总结：易饲养、繁殖快、后代多。在生物学上，实验材料的选择对实验的成败至关重要，正是这只果蝇改写了摩尔根和遗传学的历史。在这个环节，引入摩尔根和他的第一只白眼果蝇的故事，激发学生对科研的热爱，学习科学家锲而不舍的坚持和对科学的奉献。第一个问题学生可以自己解决。 呈现摩尔根的实验： P：红眼（雌） X 白眼（雄） F1： 红眼（雌、雄）F1雌雄交配F2 ：红眼（雌、雄）3/4 白眼（雄）1/4 F1代红眼雌雄个体交配，后代既有红眼也有白眼，这在遗传学上叫什么现象？学生不难答出是性状分离。根据我们做题的经验，性状分离中新出现的性状为隐性性状。F2代中性状分离比为3:1，符合孟德尔遗传定律，它和豌豆杂交试验中出现的3:1相同吗？细心的同学这时发现F2代白眼果蝇只有雄性没有雌性，进而提出与性别有关。对第（4）个问题学生没有基础。所以采用讲述法，直接将性染色体的类型以及它与性别的关系呈现给学生。摩尔根和他的同事经过反复推论，确定控制白眼的基因位于X染色体上，Y上没有它的等位基因，对上述的实验现象就有了合理解释。学生探究活动二：思考并讨论新问题根据摩尔根的假说（决定果蝇眼色的基因位于X染色体上），重新画出果蝇杂交的遗传图解。请学生代表在黑板上写出遗传图解，其他同学在练习本上写。从中发现问题，并改正。 P： XX（雌） X X Y（雄） 配子： X X Y F：XX（红眼） （红眼）F1雌雄交配 F1：XX X 配子XX ：XX XX X Y （ 红眼雌性） 红眼雄性 白眼雄性 1 ： 1 ： 1 ： 1 红眼（雌性、雄性）（1+1+1）：白眼（雄性）1，即3:1。成功的解释了上述实验。要验证这一解释，需要进行测交实验。写出测交的遗传图解，预测测交的结果。用上述实验F1代的红眼雌果蝇杂合子与白眼雄果蝇进行杂交。派学生代表在黑板上写出遗传图解，其他同学在练习本上写。进行分析，验证摩尔根的解释是正确的。通过学习基因位于染色体上的实验证据，培养学生实验分析能力；重温了假说演绎法。引导学生自己得出结论：基因位于染色体上。（把一个特定的基因与特定的染色体联系在一起，证明控制果蝇眼色的基因在染色体上）（四）巩固提升通过摩尔根的实验证明了基因在染色体上，那么一条染色体上是不是只有一个基因？思考：果蝇的体细胞内对染色体，被人们研究过得基因就有数百个；人的体细胞只有23对染色体，却有33.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？结论：一条染色体上有许多个基因。经过摩尔根和他的学生的努力，绘出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。现代分子生物学技术将基因定位在染色体上。事实证明：基因在染色体上呈线性排列。画一组染色体和基因关系图，进一步区分相关概念。回顾同源染色体的概念，强调什么是等位基因？什么是同质基因？什么是非等位基因？对于常染色体，位于一对同源染色体上同一位置控制同种性状的基因，若同型为同质基因；若异型为等位基因；其他情况均互为非等位基因（可以位于同源染色体上，也可以位于非同源染色体上）。 （五）孟德尔遗传规律的现代解释。基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。即：等位基因（或同质基因）随同源染色体的分开而分离。基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。即：非同源染色体上的非等位基因自由组合。九、知识结构或板书设计7第二节 基因在染色体上 一、萨顿假说1、依据：2、类比推理法： 二、摩尔根的实验1、果蝇杂家实验图解和基因图解 2、果蝇测交验证实验遗传图解三、基因和染色体的关系1、位置: 2、数量：四、孟德尔遗传规律的现代解释：1、基因的分离定律的实质：2、基因的自由组合定律的实质：十、作业设计1、完成课文P31的练习。2、利用类比推理法，推断基因与DNA长链的关系。通过课后作业处理，促进了学生知识活学活用，加深了学生知识的理解能力及难点的突破。同时运用练习，加强学生自学能力的培养，及时课堂反馈，有助于课堂教学。【教学评价】在教学活动中，针对同学们的课堂反馈及时进行评价，对于同学们在课堂上的回答、黑板上的展示、对教师讲解的质疑均予以评价。评价可以从知识的角度进行，也可以从学生的学习态度、学习方法等。好的地方予以肯定，提高学生的积极性，不恰当的地方积极指出，让学生有所改进。【教学反思】本次教学采用的教学理念是探究性教学，开展两个探究性活动，从课堂效果来看，收效不错。学生