化第一章《遗传因子的发现.ppt

高中生物必修2（遗传与进化） 第一章遗传因子的发现,教师是新课程改革的具体实施者，所以教师不仅要领悟新课程改革的理论思想，而且还要在新课程的教学实践中去实现各项教学目标，在备课中的第一项任务是把教材通读一遍，把握住这个模块的教材内容主线；把握住每章节的教学目标和重点；把本模块的知识教育方面的价值、能力培养方面的价值和情感态度方面的价值充分体现出来。,人类对基因的本质,基因的功能和基因的应用的研究历程为主线，因为本模块的哪一章，哪一节都离不开基因。都是围绕基因展开的，本模块遗传部分的内容就是循着人类认识基因的过程展开。这样，学生学习遗传知识的过程犹如亲历了一百多年来科学家孜孜以求的探索过程中受到科学方法、科学态度和科学精神等方面的启迪，学习的过程也是解决问题的过程，这对于激发学生的学习兴趣，转变学习方式，提高分析和解决问题的能力，都是非常重要的。,本模块教材内容的主线：,本模块教材内容编排顺序及意义：,本模块的教学内容的编排顺序基本是按照科学发展的历史进程来安排的，从孟德尔到摩尔根再到沃森和克里克，从拉马克到达尔文再到现代生物进化理论，这种编排的好处在于既展示了科学的过程和方法，又能体现生物学研究的不同层次：从个体水平到细胞水平再到分子水平以及它们之间遗传学知识的内在的逻辑关系。展现出随时代的发展生物学研究的不断进步以及了解到遗传学研究的水平。这种编排顺序还可以引导学生不断提出问题，分析问题和解决问题，尝试像科学家那样对生命现象,进行解释和推理，又能以众多科学家表现出的科学精神、科学态度及其他优秀品质中有所感悟。相反，旧版教材内容的编排顺序是先讲遗传的细胞学基础(减数分裂)，然后是遗传的物质基础（基因的概念、基因的表达），最后是孟德尔的遗传定律,这种编排优点是先打好基础,再学习遗传定律就容易理解了,但是,这就把后面的学习内容中要让学生深入探讨的问题答案和结论先交待出来，在某些内容上使学生失去了自主探究的机会，而且，在没有感性认识的情况下，直接接触分子水平的遗传学，使学生接受起来特别困难，不符合教学的循序渐进的原则，剩下的只有机械的记忆。,领悟“假说-演绎”法,体现本章在科学方法教育方面的独特价值：,人类是怎样认识到基因的存在的？这个问题的答案就是本模块的第一章遗传因子的现，在遗传学研究历史过程中，孟德尔被誉为遗传学的奠基人，他的贡献不仅是发现了分离规律和自由组合规律，使人类认识到了基因的存在，更重要的是在他的研究中体现出的科学方法。所以，在教学中，不仅要学生了解孟德尔杂学实验过程，更重要的是让学生理解，体会及总结出孟德尔,研究过程的科学方法:假说演绎法，所以，在这一章教学中，教师首先要把假说演绎法这种重要的科学方法弄清楚，并找出与归纳法有什么不同，才能使学生在孟德尔的杂交实验中真正体会和领悟其中的科学方法。,生物学研究中常用到的科学方法有： 获取经验性材料的方法：观察法、实验法、调查法、模拟法等。 逻辑思维方法包括：归纳推理 ，演绎推理等方法。 归纳和演绎是一对思维方向相反的推理形式和思维方式,归纳：是从特殊事实中概括出一般原理或规律的推理形式和思维方法。归纳过程是一个复杂的思维活动，它除了运用归纳推理还需要充分地获得材料，并对材料进行整理和分析，经过去粗取精，支伪存真的加工过程。,演绎：是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断这类事物中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。,演绎推理法的基本形式包括（1）大前提（2）小前提（3）结论 例：所有的植物生活都要吸收水分（大前提），玉米是植物（小前提），所以玉米也需要水（结论）。,归纳和演绎各有优势，也有局限性，二者是互为补充，相辅相成的，从近代科学到现代科学，以观察（实验）归纳为主的方法逐渐让位给以假说演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上来说，已经不是处在经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括和演绎阶段。,由于数学、计算机等工具学科的发展，人们能够凭借这些工具推出假说，然后演绎出理论体系或具体推论，再通过观察和实验来检验。当然，在应用假说演绎法时，仍需要以经验归纳法作补充，以一定的实验事实为依据。例如：孟德尔对遗传因了的发现过程中提出的假说就是在实验中观察到的现象，所得到的数据进行归纳，而提出的假说,假说演绎法对于落实课程标准倡导提高每个高中学生生物科学素养的课程观念至关重要。,科学假说:是人们以一定的经验材料和已知的科学事实为依据，以已有的科学理论和技术方法为指导，对未知的自然事物或现象产生的原因和运动规律及其未知事物的存在或发展，做出的推测性解释（或猜测猜想），人们在提出假说时，往往要运用分析和综合，归纳和演绎，类比及想象等思维方法和研究方法。,对已有的经验材料进行加工，从科学活动的一般模式来看，假说是通向科学理论的必要环节，科学研究和科学理论的主要任务是试探性地对已有的经验和事实作出解释，并对未来的经验和事实提出预测，而科学假说就是实现这种试探性解释和预测的基本思维形式。,假说必须经过科学实践的检验才能发展为科学理论，而假说的是可检验性，观察、实验所检验的常常不是假说本身，而是假说的推理，即从该假说中逻辑地推导出来的描述个别现象或事件的推论。,重视在教实验的现象，假说及演绎推理,选择一对相对性状作为杂交实验的起点，是孟德尔实验成功的另一条重要因素，也是学生应该重点理解和掌握的实验单一变量的原则。在一对相对性状的杂交实验中，F1代并没有像人们预期的那样表现出两个亲本的性状，而只表现出一个亲本的性状，但F2代中表现为性状分离，这是引导学生提出问题，作出假设的重要环节。孟德尔正是观察到F2代出现了性状分离，并且比例为3：1，就提出了显性性状和隐性性状的概念。随后又提出了显性基因和隐性基因的假设，他认为基因是成对存在的，有显隐之分，这就是等位基因，在形成配子时，等位基因会分离，受精形成合子时，基因又是成对的。,根据这一假说，孟德尔演绎推导出测交的结果应为1：1，而测交实验结果证明了孟德尔演绎推理的正确性，从而证明了假说的正确性；这种假说-演绎法是训练学生逻辑推理能力和大胆合理的科学想象能力的重要方法。,在两对相对性状的杂交实验中，F2中出现了亲本中没有的组合新类型，怎样才能正确地提出假说，根据假说进行演绎推理，并设计测交实验进行检验，是教师引导学生探究的重点，教师可以启发学生把自己想像成孟德尔，遵循孟德尔的探究思路，逐层深入，提出假说，进行演绎推理，真正理解科学定律的形成过程和本质。,理解测交实验设计的原因,测交实验只能是将F1代与纯隐性类型杂交，授课老师在这部分内容的处理就是简单告诉学生，孟德尔就是这样做的，至于为什么这样做不是很清楚。针对这种情况，可以引导学生进行如下分析：以高茎和矮颈为例，从性状来看，检验F1高茎有以下的杂交和自交方式，分别是：F1代高茎和纯种高茎杂交；F1代高茎自交；F1代高茎与纯种矮茎杂交。第一种情况后代全部是高茎，第二种是本实验已经有实验步骤，第三种后代中高茎和矮茎的比值为1：1，正好解释出所提出F1代是杂种的猜想，如果学生理解了测交实验的设计原因，就能很自然的理解测交的定义，并能解决生产中的一些实践问题。,测交实验的功能: 测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即：如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测，然后，将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明假说是错误的，事实上，孟德尔做了很多实验得到了相似的结果，后来的科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。,孟德尔对测交实验的预测，则运用了演绎推理。,在教学中，就孟德尔一对相对性状的杂交实验为例，对“假说演绎法”的教学提几点建议，下面的孟德尔的研究过程与“假说演绎法”的思路对应起来。,本节教学难点，在于让学生理解孟德尔研究过程中的哪个步骤是演绎，学生看到的是孟德尔提出假说后，就设计测交实验进检验了，那么哪一步是演绎呢？事实上，观察、实验所检验的常常不是假说本身而是假说的推理，即从假说中逻辑推导出来的描述个别现象或事件的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说，只能用显微镜观察的方法，确定遗传因子真实存在和遗传因子的传递方式，这在当时是不可能的，那么孟德尔设计的测交实验，实际上检验的是“推理”。,这个“推论”就是根据假 说对测交实验所进行的演绎推理得到的论题杂合子生成的配子时具有对性关系的遗传因子分离，也就是上课本中提到的测交实验结果所要证实的推论：（1）F1究竟是不是杂合子（Dd）？（2）如果是杂合子，生成配子时具有对性关系的遗传因子果真分离吗？,提出问题：学生阅读，配以教师展示和讲解。学生了解孟德尔一对相对性状的杂交实验，包括实验现象和提出的问题。,建立假说：教师介绍孟德尔的假说，学生讨论并提问，了解假说的内容。教师通过边绘制边讲解遗传图解，帮助学生进一步理解德尔的假说。,通过性状分离比的模似实验，让学生加深对孟德尔假说的理解。,演绎推导：教师设问：如果我们就是当年的孟德尔，该如何验证自己的假说？教师将测实验的亲