《基因在染色體上》教案設計
《基因在染色體上》教案設計
一、教材分析：
本節內容是聯絡細胞學和遺傳的相關知識的樞紐，在整個高中生物學必修內容的知識體系中屬於一個可以承上啟下的關鍵內容。深刻地理解基因與染色體的平行關係有助於學生理解生物物質基礎、結構基礎和功能三者之間的關係。教材中內容的選用和編排也十分有利於培養學生的思維和探究的能力。
二、教學目標：
（一）知識目標：
1、說出細胞學和遺傳規律的有關基礎知識。
2、說出基因位於染色體上的理論假說和實驗證據。
3、運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規律的實質。
（二）能力目標
1、嘗試總結歸納細胞學和遺傳規律的有關知識，培養比較、歸納、總結的思維能力。
2、嘗試運用類比推理的方法，解釋基因位於染色體上，提高分析和解決問題的能力。
3、運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規律的實質，鍛鍊批判性思維能力。
（三）情感態度與價值觀目標
激發對科學的熱愛，認同科學研究需要豐富的想像力，在大膽質疑的同時必須小心求證，培養質疑、求實、創新以及勇於實踐的科學精神。
三、教學重點：
1、基因和染色體的平行關係
2、基因位於染色體上的理論假說和實驗證據。
3、孟德爾遺傳規律的現代解釋。
教學難點：
1、運用類比推理的方法，解釋基因位於染色體上。
2、基因位於染色體上的實驗證據。
四、學情分析：
學生在第一章中已經學了孟德爾的遺傳規律，提出有遺傳因子（基因）的存在，此時學生的心中會有一些疑問：遺傳因子（基因）是什麼？遺傳因子（基因）在哪裡？接著在第2章的第1節又學習了減數分裂，知道了減數分裂中同源染色體的行為變化。在此基礎上提出解決基因與染色體的關係應該是順理成章的，也是符合學生的認知規律的。對於孟德爾遺傳實驗中所用到的假說—演繹法，此時再次提出起到了有效鞏固知識的作用
五、教學方法
1．學案導學：見後面的學案。
2．．新授課教學基本環節：預習檢查、總結疑惑→情境匯入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、佈置預習
六、課前準備：課件
七、課時安排：1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況並瞭解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。
（二）情景匯入、展示目標。
請同學們回憶模組1所學習的關於細胞結構中與生物的遺傳有關的部分。
（三）合作探究、精講點撥。
| 教學流程 | 教師引導 | 學生活動 |
| 引入內容 提出問題 介紹薩頓對蝗蟲生殖細胞的研究 。 總結出基因和染色體的平行行為表現並與課本中所列薩頓的推論進行比較。 科學研究方法介紹 與孟德爾所用材料相對照 摩爾根實驗過程 提出問題 介紹背景知識 解釋實驗現象 驗證實驗 孟德爾遺傳規律的現代解釋 | 為什麼把染色體與遺傳聯絡起來的呢？在細胞的研究中究竟哪些內容提示我們染色體與生物遺傳的穩定性密切相關？ 對學生的回答予以評價，並介紹薩頓對蝗蟲的研究。 引入孟德爾定律，引導學生嘗試將遺傳因子換成同源染色體閱讀孟德爾第一定律並啟發學生思考問題探討1。 啟發式教學幫助學生逐條歸納基因與染色體的平行關係，簡要板書，完成基因行為與染色體行為的比較表格。 | |
| 基因行為 | 染色體行為 | |
舉例說明類比推理的研究方法。
可由教師先舉例，再要求學生舉例說明。
指出薩頓提出的只是推論，看其是否成立要以實驗為依據。對此美國科學家摩爾根作出了重要貢獻。
提醒學生注意摩爾根選用的實驗材料，回憶孟德爾實驗選用豌豆作為實驗材料的優點，用類比的方法啟發學生列出果蠅作為遺傳實驗材料的優點。
1、有多個易於區分的相對性狀，如體色等；
2、生長週期短，繁殖速度快，能縮短研究週期
3、做雜交時，結果可靠，易於分析
4、後代個體多，可用於統計。
與孟德爾實驗作類比，講解摩爾根實驗。比較相對性狀（顯、隱性性狀）、實驗過程，要求學生根據分離定律預測實驗結果，再進一步指出雖然結果紅眼與白眼的個體數比例為3︰1，但是有性別上的差異。
↓（雌雄個體相互交配） >> |
P 紅眼（雌） × 白眼（雄） >> |
↓ >> |
F1 紅眼 >> |
F2 紅眼（雌、雄） 白眼（雄） 3 ︰ 1 >> |
為什麼F2代中白眼全部是雄性？
對果蠅的染色體已經有了一定了解。要求學生閱讀P29第2段，總結出果蠅體細胞和精子、卵細胞可能的染色體組成
引導學生聯絡控制白眼的基因與性染色體，啟發學生大膽想象該基因是否可能是在性染色體上。
要求學生分別給出推測依據
根據學生給出的一些依據作出適當評價
講解排除該基因在Y染色體上的情況
若在Y 染色體上，則F2是白眼，則逆推F1雄性應該均為白眼，且雌果蠅也不可能有白眼的，這與事實不符。
指出摩爾根推測基因在X染色體上而Y染色體上沒有相應的等位基因。
要求學生自己分析，說明摩爾根的推測能否解釋實驗現象。
給予學生板演的遺傳圖解給予適當的評價和修正。
指出摩爾根又透過測交等方法驗證上述解釋，寫出幾組測交實驗組合，要求學生根據摩爾根的推測預測實驗結果：
1、F2中的白眼雄蠅×F1紅眼雌蠅
2、紅眼雄蠅×白眼雌蠅
指出測交實驗與事實符合，說明白眼基因在X染色體上。
引導學生閱讀P30 第2段內容並總結。
指導學生完成P28的思考與討論的基因符號標註，引出孟德爾遺傳規律的現代解釋。
要求學生模仿P28的思考與討論中的圖形，結合教材P30 的黑體字，用圖解的方式表示出基因分離定律和自由組合定律的實質，將圖畫在課後作業本上。課後批改作業，根據作業情況評講並小結孟德爾遺傳定律的解釋
| 提出細胞核、染色體等的結構。 聯絡細胞有絲分裂、減數分裂和受精作用中染色體的數目變化。 結合減數分裂、受精作用以及同源染色體的相關知識與教師一起共同體驗薩頓 對蝗蟲生殖細胞的研究。 閱讀、思考、交流 聯絡孟德爾定律，比較基因與染色體的行為，在教師的啟發和指導下完成比較表格。 體會類比推理的方法，嘗試舉例說明 閱讀摩爾根實驗的有關段落，思考有關實驗材料的問題，在老師的啟發下列舉果蠅作為遺傳實驗材料的優點。 聽講，推測摩爾根實驗的結果 與孟德爾實驗比較 思考為什麼F2代中白眼全部是雄性 閱讀P29第2段的文字。 寫出果蠅體細胞和精子、卵細胞可能的染色體組成 體細胞： 3對+XX ♂ 3對+XY 卵細胞：3+X 精子： 3+Y 有的學生猜測控制白眼的基因在Y染色體上，有的認為在X上，簡要地說明一些依據。 聽講，領悟 學生利用遺傳圖解，分析說明摩爾根的推測能夠解釋實驗現象。（板演） 畫出簡單的遺傳圖解，預測測交實驗結果。 閱讀 完成P28的思考與討論的基因符號標註 思考如何聯絡基因在染色體上的觀點及減數分裂的知識解釋孟德爾遺傳規律，完成畫圖作業。 |
（四）反思總結，當堂檢測。
（五）發導學案、佈置預習。
九、板書設計：
1、薩頓的假說
（1）.實驗發現：蝗蟲精子與卵細胞的`形成過程中， 的分離與減數分裂
中 的分離極為相似；
（2）.推論：基因位於 上，基因和染色體行為存在著明顯的 。
基因在雜交過程中保持___________性和___________性。
a染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的___________。
b在體細胞中基因__________存在，染色體也是________的。在配子中只有成對的基因中的___________，同樣，也只有成對的染色體中的___________。
c體細胞中成對的基因一個來自 ，一個來自 。同源染色體也是如此。
d非等位基因在形成配子時___________，非同源染色體在減數第一次分裂後期也是___________的。
（3）.科學研究方法——類比推理
2、基因位於染色體上的實驗證據
（1）.摩爾根及實驗材料：
果蠅的優點是：
（2）.實驗及結果分析：觀察圖2—8
（3）.摩爾根的假設：觀察圖2—9
a假設：
控制白眼的基因（用 表示）在 染色體上，而 染色體不含有它的等位基因。
b觀察圖2—10，寫出遺傳圖解：
（4）.測交實驗驗證（寫出遺傳圖解）：
（5）.結論： ________________________________________________。
3、孟德爾遺傳規律的現代解釋
細胞遺傳學的研究結果表明，一對遺傳因子就是位於一對同源染色體上的___________，不同對的遺傳因子就是位於非同源染色體上的___________。
a.基因的分離定律的實質是：
b.基因的自由組合定律的實質是：
十、教學反思
本節教案內容雖然是必修內容，但由於涉及的知識點較多，又有較多理科思維的探究活動，因此從課堂學生的反應，以及課後學生作業反映的情況來看，對於理科班的同學更適宜，教學效果比較令人滿意。課堂中學生積極參與思考活動，主動探究，整個課堂氣氛比較活躍，節奏緊湊。但在時間上略顯緊張，學生的表達仍不夠充分。