高中生物人教版高中必修2遗传与进化第2章基因和染色体的关系基因在染色体上教学设计付娅娣

1、基因在染色体上 一、教材分析：基因在染色体上是人教版生物必修遗传与进化第二章第二节的内容，按照遗传学的发展顺序，在学完第一章遗传因子的发现和第二章第一节减数分裂和受精作用的基础上，科学家通过类比推理法以假说的形式提出基因位于染色体上,而后才以实验的方式加以证明。本节课的内容是基于萨顿的假说，证明基因位于染色体上，这一内容的学习更加注重以学生为主体，让学生利用第一章学到的假说演绎法推理整个过程，得出实证，更能够激起学生对科学研究的热爱和兴趣。与此同时，孟德尔遗传定律的现代解释，结合了细胞学和遗传学内容，较为深奥，选择用微课课下教学，课堂针对性解决难点问题应当会更加高效。二、学情分析：学生已经学习

2、过有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、孟德尔遗传规律等相关知识，为本节内容的学习奠定了认知基础。高中生具备一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的进一步引导。三、教学目标：1、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态度价值观目标：认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱教学重难点：重点：1、基因位于

3、染色体上的理论假说和实验证据2、孟德尔遗传规律的现代解释难点：1、运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上2、基因位于染色体上的实验证据五、教学方法：讲授法、类比推理法、细胞图形法六、教学设计1、以“类比推理”的科学方法为一条主线。“类比推理”解决一些实际问题“类比推理”在萨顿假说中的体现“类比推理”是一种创造性的思维方式“类比推理”是一种很普遍的思维方式2、以“假说演绎”的科学方法为课堂的第二条线索萨顿假说的证据摩尔根的果蝇杂交实验中体现了“假说演绎”的方法。分析归纳总结规律验证假说测交实验解释实验作出假设观察分析提出问题果蝇眼色的杂交实验七、教学过程：教师活动学生活动课堂反思（一）导入：“

4、类比推理”的思维方法在萨顿假说中的体现孟德通过8年的研究，发现了基因的分离和自由组合定律定律；科学家们于19世纪80年代从细胞水平观察弄清了减数分裂过程中的染色体的行为和数量变化。现在我们都知道了基因和染色体都与生物的遗传有关，那么他们二者之间有没有什么联系呢问题情景：孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为变化。减数分裂过程中染色体的行为变化。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配子？由学生补充完成下图，并解释为什么是这样的结果：请同学研究上述行为，通过表格探究“基因与染色体的关系”同桌两位

5、同学相互讨论.同桌两位同学A同学引导学生运用“类比推理”的方法寻找“基因在哪里？”画出“孟德尔豌豆杂交实验中F1产生配子的图解”，B同学画出“减数分裂示意图”。（或全班分组进行）由于孟德尔遗传规律和减数分裂都是学生认知上的难点，所以引导学生进行合作学习师生共同总结表格内容并提出基因和染色体可能的关系： 基因的行为 染色体的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式传递中的性质结论学生讨论热烈，基本能归纳出基因与染色体之间的平行关系（四）萨顿假说的验证摩尔根的果蝇杂交实验过渡：郎宁在竞选省议员时，因幼年时吃过中国奶妈的奶水而受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。

6、郎宁反驳道：“你们是喝牛奶长大的，那身上一定有牛的血统了！” 这是一个大家很熟悉的幽默故事，故事的主人公就是在中国湖北襄樊出生的切斯特郎宁，他运用了类比推理法给对方做出了一个漂亮的反击，但由此也可以发现，类比推理的结论不一定是正确的，由这种方法得出的假说，要想成为事实还必须有实验的验证该实验可以说明什么问题？果蝇的杂交实验过程及实验结果。请同学们针对自己提出的疑问作出假设。对于摩尔根的实验，同学们有什么疑问？归纳总结。设计测交实验你们的假设是否正确呢？（文字较多，详见最后的备注）在上述活动中，实际就是20世纪初摩尔根和他的助手进行假说演绎的过程。为“基因在染色体上”提供了确凿的证据。请同学们针

7、对自己提出的疑问作出假设。对于摩尔根的实验，同学们有什么疑问？基因在哪里？（五）类比推理的运用孟德尔遗传规律的现代解释摩尔根：果蝇杂交实验 证据萨顿假说：基因在染色体上类比推理用小结作过渡：在原图上添加基因和进行相关解释。问题情景：请学生用“基因在染色体上”来解释孟德尔的遗传规律。在课程开始前绘出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配子的图示基础上标注出基因的变化。并由此图解释基因的分离定律实质。（六）小试牛刀用类比推理的方法解释一些实际问题。A、DNA位于染色体上细胞分裂时，DNA复制后平均分配到两个子细胞中。 B、基因位于染色体上 你能通过类比推理的方法，

8、推断基因与DNA的关系吗？ 思考讨论（七）基因和染色体的关系 人有23对46条染色体，却有几万个基因。基因和染色体有怎样的数量关系呢？P30上面一段。基因既然在染色体上，那么一条染色体上是不是只有一个基因？图2-11画图帮助理解总结基因与染色体的关系：数量关系位置关系 思考讨论备注：关于摩尔根的实验： 阅读P28-29上面第一段，观察图、讨论问题1、为什么选果蝇？选取的相对性状是什么？2、红眼和白眼哪个是显性性状？怎样判断？3、果蝇的红眼、白眼的遗传符合分离定律吗？为什么？4、若根据孟德尔的分离定律，F2中白眼和红眼的雌雄比例是多少？5、为什么白眼果蝇只有雄性呢？你觉得可能的原因是什么？学生发

9、现： 白色始终出现在雄性个体中，如何解释这一现象呢？要想解决这个问题，我们必须先了解是什么决定了果蝇的性别？阅读P29中间一段。主要注意以下问题：生物体中染色体有两类：观察图2-9常染色体：概念以及表示方式性染色体：概念以及表示方式 摩尔根经过和他的同事经过推论，确定控制果蝇颜色的基因应该位于性染色体上，如果是这样的话你觉得控制眼色的基因所在的位置有哪几种可能呢？学生作出假设：控制眼色的基因在Y染色体上，而X染色体上没有。控制眼色的基因在X染色体上，而Y染色体上没有。控制眼色的基因在X染色体上和Y染色体上都有。对于第1种假设，学生经过课堂讨论很快否定掉；对于第2种假设，先请学生根据摩尔根的假设

10、，写出下列基因型雌果蝇中：红眼 白眼雄果蝇中： 红眼 白眼学生通过画出遗传图解说明是有可能的（展示学生图解并学生互评并投影正确答案），孟德尔也得到了与同学们相同的结果， 摩尔根让控制眼色的基因位于X染色体上很好的解释了上述试验现象，但这也只是他的推论。用推论验证假说，不具有说服力，那还需用什么试验证明呢？-测交试验实验验证：（测交实验）什么是测交实验？（让F1与隐性纯合子杂交，根据摩尔根的实验，我们得到了白眼雄果蝇）根据摩尔根的假设：Y染色体不含有它的等位基因，所以雄性个体白眼XwY或红眼XWY我们都可以看作是纯合子。于是孟德尔又设计了测交实验，并进行实验请同学们用测交的方法画出遗传图解，验证

11、第2种假说是否正确。（展示学生图解并学生互评并投影正确答案）课件投影：P XW Xw红眼（雌） XwY白眼（雄）配子： XW Xw Xw Y子一代XwYXWXW Xw红眼（雌）XWY红眼（雄）XwXw Xw白眼（雌）XwY白眼（雄）通过测交实验，孟德尔用最初那只白眼雄蝇与实验一中的F1雌蝇交配，结果得到了红眼（雌）:红眼（雄）：白眼（雌）：白眼（雄）=1:1:1:1，结果为子代最终有四种表现型，所占比例相等，与演绎的过程相符合，因此证明了第2种假设是可能的。关于第3种假设，教师介绍通过遗传图解分析，与实验现象是吻合的，并且介绍测交的结果也相符合，与教材上实验结果也相同，所以摩尔根还做了后续实验，让假说2中测交实验得到的白眼雌蝇和野生型红眼雄蝇杂交，最后实验得到的雄蝇全为白眼。因而否定了假说3，由于时间关系，在学案留作课后思考。遗传图解与摩尔根的实验结