高中生物-第2节基因在染色体上教学设计学情分析教材分析课后反思

高中生物必修二PAGE1生物必修PAGE“基因在染色体上”教学设计课题名称基因在染色体上科目高中生物学生年级高一年级课时1教师一、教材内容分析本节是必修2《遗传与进化》第二章第二节，本节内容是第一章《遗传因子的发现》两大定律的延续，也是第二章第一节《减数分裂》染色体行为的深入探讨，围绕着“基因和染色体的关系”展开，但其根本落脚点是要揭示孟德尔的遗传定律的实质，将基因定位在染色体上。而其中不断贯穿着减数分裂与孟德尔遗传定律的有关知识，及时有效的帮学生复习巩固了孟德尔遗传定律的科学研究方法和过程，回顾了减数分裂染色体的行为特点，最终得到基因位于染色体上，也为后面的章节学习伴性遗传和探究基因的本质做铺垫。二、学情分析学生在第一章中已经学了孟德尔的遗传规律，知道了遗传因子（基因）的存在及其在遗传中的特点，此时学生的心中会有一些疑问：遗传因子（基因）是什么？遗传因子（基因）在哪里？接着在第2章的第1节又学习了减数分裂，知道了减数分裂中同源染色体的行为变化，一些观察敏锐的学生可能已经注意到了染色体和基因的联系，在此基础上提出解决基因与染色体的关系应该是顺理成章的，也是符合学生的认知规律的。对于孟德尔遗传实验中所用到的假说—演绎法，在本节课中得到了充分的利用和巩固。三、教学目标1．尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上，通过模拟活动，培养学生相互协作的能力。2．说出基因位于染色体上的实验证据，通过实验分析、逻辑推理的过程，让学生重温科学探索之路，认同科学研究需要丰富的想象力，批判思维、勤奋实践的精神以及对科学的热爱。3．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。教学重点、难点：⑴教学重点：①基因位于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化解释

⑵教学难点：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四、教学方法选择及学法指导（1）教法指导：探究式教学：本节课教师通过让学生回顾孟德尔遗传定律的内容和减数分裂过程中染色体的行为和变化，老师诱导的情况下学生自己意识到基因和染色体行为的相似性，重温科学家思考、推理、探究之路，这就需要本节课的逻辑性要强。教材中不仅详细介绍了类比推理法，还通过摩尔根果蝇实验再现了其科学探究的历程，所以对学生来说也是较好的科学史的教学资料，从遗传因子的提出到萨顿假说，摩尔根实验最后应用结论总结孟德尔遗传定律实质，这个对基因探索历程的教学可以使用探究式教学，引导学生在再现的科学情境中不断的发现问题，提出假设，设计实验，得出结论；体验科学探究过程中的乐趣。为了更加深入了解染色体和基因的关系，教师还制作了染色体模型，让学生通过小组合作的形式在黑板上摆正染色体的位置，又锻炼了小组间的合作能力。启发式教学：通过创设问题，不断引导学生分析讨论、猜想、实验并得出结论。比如问题探讨中“请你试一试，将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律再念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？”很多学生可能在老师的启发下答出基因可能就在染色体上。学法指导：运用探究式学习法、启发式学习法及分组学习。学生在教师的引导下不断的思考，培养学生主动探究和解决实际问题的能力。通过小组合作，培养学生协作学习的能力。五、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图回忆旧知1.孟德尔分离定律的内容是什么？2.说出孟德尔自由组合定律的内容？3.简述减数第一次分裂后期同源染色体和非同源染色体的行为学生思考：1.基因和染色体在配子中存在数量2.等位基因和同源色体、非等位基因和非同源染色体的行为认识到基因和染色体的相似性，为萨顿假说提出做铺垫一、基因在染色体上假说的提出1.“观察减数分裂中染色体的行为和孟德尔基因分离定律中基因的行为，通过类比推理比较二者有哪些相似之处？”2.“一个是看不到的染色体，一个是看得见的基因，由此你得到哪些推论？”介绍萨顿假说及其内容4.模拟活动：小组为单位，模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验F1配子的产生。1.进一步理解概念2.学生观察比较举出二者的相似之处，应用类比推理得到基因和染色体存在平行关系3.根据图示，得到两个推论，并推理得到假说“基因在染色体上”引导学生推出类比推理得到的假说不一定正确小组为单位在黑板上粘帖染色体学生亲自实践萨顿假说的发现过程，体会成功的喜悦，也实现了小组内部合作交流、小组间勇于争先的精神和能力。二、基因在染色体上的实验证据摩尔根果蝇实验1.实验材料：果蝇请分析作为遗传材料都需要有哪些共同的特点？果蝇还具有哪些优点？2.摩尔根的实验：（1）根据摩尔根的实验过程及现象分析①白眼性状是显性还是隐性性状？如何判断?②果蝇的红眼、白眼遗传表现符合什么定律？与孟德尔的杂交实验结果有什么不同呢？③如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢？（2）提出假设：控制白眼的基因在染色体上，且Y染色体上没有他的等位基因

对实验现象的解释：（根据假说，写出遗传图解）根据假说进行演绎推理:

实验验证：（实际做测交实验验证）得出结论：证明了基因在上。3.总结人类探索基因的神秘历程1.学生回顾假说-演绎法研究流程，分析豌豆与果蝇实验材料的相似与不同，延伸到常用材料小鼠，体验实验选材与科学研究方法的重要性2.学生回顾孟德尔实验的同时，观察发现新问题，白眼果蝇都是雄性的。3.根据已有知识结合实验现象进行逻辑推理，得出“控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上。4.学生自主完成的同时，要求两位同学板书图解，学生自我纠错，强化遗传图解的格式。5.学生合作完成设计测交实验，并分析其中的可行性方案6.通过两个测交实验，预测后代性状与性别相关，实验结果与预测结果一致，证明假说正确。7.学生通过推理与观察，总结基因在染色体上如何分布。8.将学过的知识有机结合展示实验过程与实验现象，为学生探究做准备。

经过观察、分析、推理，培养遗传图解的完成能力

培养逻辑推理能力和大胆的质疑通过学生自主讨论，培养其发散思维方式，和一般的实验设计能力通过事实推导基因在染色体上的分布。进一步介绍摩尔根的后续工作，引导学生进行观察思考，锻炼其总结归纳的能力。理解科学探究的艰辛和探索之路的漫长，更加坚信科学探究是永无止境的。三、孟德尔遗传定律的现代解释1.展示孟德尔的分离定律与自由组合定律内容，“能否利用基因在染色体上这一结论，对两大遗传定律进行再解释？”2.展示两对同源染色体与两对等位基因，通过减数分裂中产生四种的配子，引导学生分析等位基因的分离与菲等位基因的自由组合1.学生通过减数分裂的过程画出四种配子，找到一对等位基因分离的原因，及非等位基因自由组合的原因，在此基础上完成两大遗传定律的现代解释。由已经得到的基因与染色体的关系，归纳孟德尔的遗传定律，总结归纳科学的结论的同时，加深对基因和染色体关系的理解。使学生更深刻的掌握科学研究的一般流程。四、本课小结从孟德尔豌豆实验、萨顿假说到摩尔根果蝇实验，通过类比推理，假说-演绎的科学思维方法，最终得到基因在染色体上的结论归纳所学科学理论的同时，得到科学研究中的许多启示。小结本课主要内容，学生形成整体的学习网络。六、教学预期本节内容是逻辑推理性较强的一部分内容，教学难点多，对学生知识要求能力较高，需要较好的掌握基因分离定律和基因自由组合定律内容及所应用的假说演绎法，同时能够熟练掌握减数分裂过程染色体的行为。在整个学习过程中，通过一条主线“基因在染色体上”连接起两种科学思维方法，类比推理和假说演绎法。其中类比推理需要学生在理解基础上能够及时应用，通过模拟活动应该能够很好的体会基因在染色体上的假说。而假说演绎则是在回顾的同时达到再次应用加深理解的目的。学生学习中的难点主要有两个，一是类比推理得到基因位于染色体上的假说，另一个是摩尔根假说演绎法的过程。所以在难点问题上需要教师的有效引导。七、教学评价及指导通过本节课学习，在教师的启发诱导下，学生能够很好的进行连贯性思维和推理，不难推断出基因在染色体上的结论，但是结论是否正确仍需要实验检验，这就要求学生对摩尔根的实验进行深入体会和研究，循着科学家的踪迹和孟德尔的科学研究方法，学生也能利用假说演绎法体会摩尔根的实验过程。不足之处，本节课如果能对摩尔根测交实验进行充分的讲解和探究可能效果更好。学情分析：学生在第一章中已经学了孟德尔的遗传规律，知道了遗传因子（基因）的存在及其在遗传中的特点，此时学生的心中会有一些疑问：遗传因子（基因）是什么？遗传因子（基因）在哪里？接着在第2章的第1节又学习了减数分裂，知道了减数分裂中同源染色体的行为变化，一些观察敏锐的学生可能已经注意到了染色体和基因的联系，在此基础上提出解决基因与染色体的关系应该是顺理成章的，也是符合学生的认知规律的。对于孟德尔遗传实验中所用到的假说—演绎法，在本节课中得到了充分的利用和巩固。通过本节课学习，在教师的启发诱导下，学生能够很好的进行连贯性思维和推理，不难推断出基因在染色体上的结论，但是结论是否正确仍需要实验检验，这就要求学生对摩尔根的实验进行深入体会和研究，循着科学家的踪迹和孟德尔的科学研究方法，学生也能利用假说演绎法体会摩尔根的实验过程。通过小组学习很好的锻炼了学生合作探究的能力和勇于进取的精神，锻炼了每一位同学，达到了理想的效果。不足之处，本节课如果能对摩尔根测交实验进行充分的讲解和探究可能效果更好。教材地位：本节是必修2《遗传与进化》第二章第二节，本节内容是第一章《遗传因子的发现》两大定律的延续，也是第二章第一节《减数分裂》染色体行为的深入探讨，围绕着“基因和染色体的关系”展开，但其根本落脚点是要揭示孟德尔的遗传定律的实质，将基因定位在染色体上。而其中不断贯穿着减数分裂与孟德尔遗传定律的有关知识，及时有效的帮学生复习巩固了孟德尔遗传定律的科学研究方法和过程，回顾了减数分裂染色体的行为特点，最终得到基因位于染色体上，也为后面的章节学习伴性遗传和探究基因的本质做铺垫。第二节基因在染色体上（预习案）【预习目标】1、回忆孟德尔遗传定律的内容2、说出基因位于染色体上的理论假说3、了解果蝇杂交试验的现象【温故旧知】1、

孟德尔分离定律的内容可知：在生物的体细胞中遗传因子_____存在，不相融合；在形成配子时，。孟德尔自由组合定律的内容：控制不同性状的遗传因子_______和是互不干扰的；在形成配子时，。请绘出含2对同源染色体的精原细胞分裂示意图。【自主预习】1．萨顿假说：。其证据体现在：（填空）

基因的行为染色体的行为杂交过程中保持：_____________也有：______________体细胞中存在形式_________存在___________存在在配子中只有成对基因中的_______只有成对染色体中的_________体细胞中的来源成对中的基因一个来自______一个来自______同源染色体一条来自______一条来自______形成配子时组合方式非等位基因：______________非同源染色体：______________2．请在下面绘出摩尔根果蝇杂交实验分析图解（摩尔根设想：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含它的等位基因。红眼对白眼为显性，用Ww表示）。3．细胞内的染色体：雌雄个体中相同的染色体按形态分按与性别关系非同源染色体：雌雄个体中不相同的染色体【预习检测】1.1903年，美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出的（）A．通过做实验研究得出的结论B.运用假说—演绎法提出的C.运用类比推理提出的D.运用系统分析法提出的2.初次证明了基因在染色体上的实验是()A.孟德尔的豌豆杂交实验B.萨顿的蝗虫实验C.摩尔根的果蝇红白眼杂交实验D.人的红绿色盲的研究3．果蝇体细胞中染色体组成可表示为（）A.3+X或3+YB.6+X或6+YC.6+XX或6+YYD.6+XX或6+XY【预习反馈】（请根据预习情况，列出自己存在的疑惑点）第二节基因在染色体上（探究案）【学习目标】1．尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上，通过模拟活动，培养学生相互协作的能力。2．说出基因位于染色体上的实验证据，通过实验分析、逻辑推理的过程，让学生重温科学探索之路，认同科学研究需要丰富的想象力，批判思维、勤奋实践的精神以及对科学的热爱。3．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。探究点一、基因在染色体上假说的提出根据预习课本萨顿假说内容填写下列问题答案基因和染色体存在明显的_________关系推论：____________________推出该结论的科学方法称为____________请说明该结论正确与否及其原因模拟活动：小组为单位，材料：染色体剪纸要求：在P28思考与讨论的基础上升级为2对染色体，2对等位基因为例模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验F1配子的产生，分别用YYRR和yyrr表示。黄色圆粒绿色皱粒黄色圆粒MI后期MII后期黄色圆粒绿色皱粒黄色圆粒MI后期MII后期XXF1配子跟踪训练1.据图，下列选项中不遵循基因自由组合规律的是（

）F1配子探究点二、基因位于染色体上的实验证据结合课本P28—30相应内容完成学案摩尔根的实验部分实验材料：果蝇请分析作为遗传材料都需要有哪些共同的特点？果蝇还具有哪些优点？2．摩尔根的实验：（1）根据摩尔根的实验过程及现象分析①白眼性状是显性还是隐性性状？如何判断?②果蝇的红眼、白眼遗传表现符合什么定律？与孟德尔的杂交实验结果有什么不同呢？③如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢？（2）提出假设：控制白眼的基因在染色体上，且Y染色体上没有他的等位基因写出果蝇可能的基因型：红眼雌蝇、白眼雌蝇（眼色基因用Ww表示）红眼雄蝇、红眼雄蝇

对实验现象的解释：

（根据假说，写出遗传图解）

（3）根据假说进行演绎推理:

（用什么方法？写出遗传图解）

实验验证：（实际做测交实验验证）（4）得出结论：证明了基因在上。3.由上可知，摩尔根运用的科学实验方法和孟德尔用的一样，都是___________________法。4．进一步探究：人的体细胞只有23对染色体，却有3、5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？一条染色体上有个基因；基因在染色体上呈排列；是基因的主要载体跟踪训练2.摩尔根的果蝇杂交试验中，最早能够推断白眼基因位于X染色体上的最关键试验结果是（）A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例1：1B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例1：1D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性探究点三、孟德尔遗传规律的现代解释1．基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的，具有一定的性；在减数分裂形成的过程中，等位基因会随的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随遗传给后代。

2．基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的的分离或组合是的；在减数分裂过程中，同源染色体上的彼此的同时，非同源染色体上的非等位基因。跟踪训练3.某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性．用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc=1：1：1：1．则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是（）A．B.C.D.【课堂小结】【当堂检测】1．下列关于基因在细胞中存在方式的叙述，正确的是A．在体细胞中成对存在，在配子中成单存在B．在体细胞和配子中都成单存在C．在体细胞和配子中都成双存在D．在体细胞中成单存在，在配子中成双存在2．一只白眼雄果蝇基因型的正确写法为()A．XwYwB．XWYC．XwYD．XYw3．等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生于（）Ａ．有丝分裂后期Ｂ．有丝分裂间期C．减数第一次分裂的后期D．减数第二次分裂后期4．如图表示某种动物精原细胞中的染色体上的基因，据图回答。（1）“1”与“2”，“3”与“4”叫，“1”与“3”，“1”与“4”，“2”与“3”“2”与“4”叫；B和b称为；A与b称为，进入配子时，A与a，A与B、A与b。（2）该图表示的生物在减数分裂时，将产生种配子，基因型为，符合基因的定律。基因在染色体上（拓展案）1．下列关于基因与染色体关系的描述，正确的是（）A．基因与染色体是一一对应的关系B.基因与染色体毫无关系C.一个基因是由一条染色体构成的D.基因在染色体上呈线性排列2．大量事实证明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出的如下推测，哪一项是没有说服力的？（） A．基因在染色体上 B．同源染色体分离导致等位基因分离 C．每条染色体上有许多基因 D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组3．4.果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色可直接判断子代果蝇性别的一组是（）A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C．纯合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇5．一个生物体细胞中染色体数为2N，下图此种细胞有丝分裂后期的染色体数为a，减数第二次分裂后期的染色体数为a/；染色单体数为b，DNA分子数为c的图示中，属于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的分别是（）第6题图第6题图A．①和② B．②