广东省广州市高中生物 同课异构系列《基因在染色体上》1 新人教版必修2.doc

基因在染色体上一、教学目标的确定 新课程标准提到“总结人类对遗传物质的探索过程”，本节内容可强烈体现这一点，教学难点较多但有培养学生的思维能力的好素材。因此在教学过程中，精心设计问题引导学生思考，让其体会科学家的思维过程从而获得思考的乐趣。二、三维目标：根据新课程标准的要求及本节课的特点，结合学生对前面内容（孟德尔的两个实验和减数分裂）的熟练程度，本节课主要达到以下三方面的教学目标。 知识目标： 认同基因在染色体上（这是理解孟德尔两大定律实质的前提） 能力目标： 体会科学研究中的“类比推理”的重要性。 情感目标： 学习科学家敢于怀疑的科学精神(当时就是因为摩尔根对孟德尔遗传理论的不相信和对萨顿的怀疑才使他找到了科学的真理)。 三、重难点的确定： 如果要记住“基因在染色体上”这个结论是非常容易的，这不是我们追求的目标,关键是要求学生理解体会这个结论的来历，学会这种科学研究的思路。因此如何证明基因在染色体上是本节课的重点，也是难点。 四、教具准备：教学课件，投影教具五、课时安排：1个课时六、教学过程：教学意图教师引导学生活动导入：通过比较找出相似点引导学生得出结论介绍萨顿的到的假说介绍类比推理衔接，引起学生注意类比推理并不存在逻辑必然性，引入质疑的科学家：摩尔根了解摩尔根是如何通过实验验证得出结论讲解摩尔根实验过程介绍当时代的知识背景学习孟德尔的思维方式解释验证（假说演绎法）引导学生填写：基因分离定律和基因自由组合定律的实质回顾初中阶段我们曾经了解染色体、dna、基因三者之间的关系。思考试一试把孟德尔的遗传规律中的遗传基因换成同源染色体，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么呢？ 能从我们学过的基因分离行为和减数分裂过程中同源染色体分离的行为进行比较？找出他们两项关联的关系吗？（打出动画给提示）完成列表（最后的非等位基因，给提示从自由组合规律里找到与非同源染色体分离行为的相似地方。）通过列表我们可以看到什么？基因和染色体之间存在着相似的地方，在生物学上我们把它们成为平行关系。基因与染色体之间存在平衡关系，基因在染色体上。当年科学家萨顿跟你们想的是一样，当时他所做的实验是用蝗虫细胞做材料，研究精子和卵细胞的形成过程，他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，他们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。由此推论基因是有染色体携带着从亲代传递给下一代。这是科学研究常用的方法叫类比推理，同样的方法运用在物理学上19世纪物理科学家研究光的性质曾经将光与声进行类比，上面介绍的萨顿推理，也是类比推理，他将看不见的基因与看得见的染色体行为进行比较发现惊人的相似，由此提出基因在染色体上的假说。但这是不是必然的呢？这让我想起一则笑话：加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，收受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们喝牛奶长大，难道说你们身上有牛的血统不成。通过这则笑话可以看出类比推理并没有逻辑的必然性，当时摩尔根也是这样提出质疑的。摩尔根生来就是一个博物学家，他对一切生物都充满好奇，尤为喜欢做实验。对于当年孟德尔的遗传理论他曾明确表示过不相信，对萨顿利用类比推理得到的假说更持怀疑态度。于是他一直琢磨着一个实验，看一看生物的遗传和染色体有什么关系？基因又是怎么一回事？ 阅读摩尔根的相关故事。思考实验材料是什么？为什么选择它作为实验材料？实验材料果蝇优点：个体小易饲养 繁殖速度快 有各种易于区分的性状等摩尔根实验过程及分析：相对性状：红眼（显性） 白眼（隐性）与孟德尔一对相对性状的实验结果相同。但是f2代中白眼为什么全部是雄性？怎样解释f2代白眼果蝇全部为雄性这一与性别相联系的现象？20世纪初期，另外一些科学家已经在一些昆虫细胞中发现了性染色体。对果蝇的染色体已经有了一定了解。这方便了摩尔根接下来的现象提出假说。 由于白眼的遗传和性别相联系，而且与x染色体的遗传相似，于是摩尔根与其同事设想控制白眼的基因在x染色体上，y则不含它的等位基因。同学们尝试用摩尔根的假设画出遗传图解，看能否解释果蝇杂交实验。结果是成立的，但光解释还不够严谨，按照假说演绎法的思维，我们还需要干嘛？验证测交。同学们尝试设计你们的方法来进行测交。 f1的红眼雌蝇白眼雄果蝇做出来的结果是 红雌：红雄：白雌：白雄=1：1：1：1与实验现象相符，这进一步验证了这一特定的基因和一条特定的染色体有关，从而通过此实验证明基因在染色体上面。摩尔根也因此成为了孟德尔理论的坚定支持者。在此之后摩尔根和他们的科学团队并没有就此满足，而是继续努力去找更为直观的证据证明基因在染色体上。此后人们对果蝇的四对染色体中发现数百个基因，并发现基因间的位置互不重叠呈线性排列。终于通过科学家们不懈努力，利用荧光技术最直观看到基因在染色体上面。通过今天的学习我们解决了基因在哪里的问题，那么你们能用前面学到的知识对孟德尔提出的遗传学规律提出现代解释吗？基因分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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，独立的随配子遗传给后代。基因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或组合是互不干扰的；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。学生回答学生完成比较表格学生得出结论学生阅读相关科学家的故事让学生举出类比推理的例子悟出类比推理并不存在逻辑必然性小组思考解决问题学生