人教版高中生物必修2 第2章 第2节《基因在染色体上》 教学设计.doc

人教版高中生物必修2 第2章 第2节基因在染色体上教学设计合肥市第三十四中学 刘光法一、教材分析：本节内容是联系细胞学和遗传的相关知识的枢纽，在整个高中生物学必修内容的知识体系中属于一个可以承上启下的关键内容。深刻地理解基因与染色体的平行关系有助于学生理解生物物质基础、结构基础和功能三者之间的关系。教材中内容的选用和编排也十分有利于培养学生的思维和探究的能力。萨顿的假说运用了类比推理的科学方法，但是类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。教科书紧接着介绍了基因位于染色体上的实验证据，即摩尔根果蝇杂交实验。通过对实验过程的介绍分析，引导学生逐步揭开遗传的奥秘，最终证实基因的确位于染色体上。至此，关于孟德尔的豌豆杂交实验及其在此基础上提出的遗传规律，在知识结构上形成了比较完整的认识。在此安排了孟德尔遗传规律的现代解释，对前面的知识进行归纳总结二、教学目标：1.知识方面：(1)说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。(2)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。2.能力方面：(1)尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。(2)通过摩尔根果蝇杂交实验，进一步理解假说演绎法。3.情感态度与价值观方面：认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。三、教学重点和难点：（一）教学重点1基因和染色体的平行关系2基因位于染色体上的理论假说和实验证据。3孟德尔遗传规律的现代解释。（二）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、学情分析：学生在第一章中已经学了孟德尔的遗传规律，提出有遗传因子（基因）的存在，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。另外，高中学生具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，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，此时再次提出起到了有效巩固知识的作用。五、教学方法设计1. 教学方法：列表比较法、类比推理法、质疑法和假设演绎法等。2教学思路设计：引导学生活动-回忆孟德尔遗传规律的内容和画减数分裂示意图-引导学生-发现基因与染色体的平行关系-体会类比推理的方法-引导学生提出问题并关注染色体和基因的关系-介绍萨顿假说-介绍摩尔根实验，重温假说演绎法-学生运用有关染色体和基因的知识解释孟德尔遗传规律-引导学生运用类比推理的方法，推断基因与DNA长链的关系-总结六、课前准备：教师：制作本节课课件并收集相关资料。学生：预习本节课的内容。七、课时安排：2课时八、教学流程第一课时教学流程教师引导学生活动教学意图引言设置问题，引导学生观察、比较，发现联系与课本中所列萨顿的推论进行比较。科学研究方法介绍：类比推理摩尔根实验过程发现现象，提出问题当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？也就是说孟德尔所假设的颗粒状的遗传因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞的什么位置？现在，我们就沿着前人的脚步，体验一下当年科学家的探索历程，去寻找基因究竟在细胞的什么地方。问题1：请你回忆一下孟德尔分离定律的主要内容？你能画一对同源染色体（假设其上有一对等位基因）的精原细胞减数分裂示意图吗？你能发现这两者之间存在某种关系吗？若有，请列举出来。（对学生引导、肯定和鼓励。）问题2：请你再回忆一下孟德尔自由组合定律的主要内容？请画出含两对同源染色体（假设其上各有一对等位基因）的精原细胞减数分裂示意图，那么，这两者之间也存在某种关系吗？若有，也请列举出来。（对学生引导、肯定和鼓励。）现在，我将同学们把这两者之间列举出来的关系整理成表格，如屏幕所示，你看到后会想到二者是什么样的关系？再进一步想一想，你会得到什么结论？（对学生引导、肯定和鼓励。）基因行为染色体行为当有学生说出两者之间可能存在的平行关系，并由此推测基因可能在染色体上时，顺势表扬他们也有科学家的潜质：在当年，就有科学家是这么做的。 此时，展示萨顿对蝗虫研究的发现和推论以及他这样推论的理由(见教科书P2728)。介绍萨顿的推理方法：类比推理利用教科书P28的例子说明类比推理方法的特点，然后再要求学生举例说明。指出：类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。萨顿的推论也是如此。鉴于当时的情况，怎样才能证明萨顿推论的对与错呢？你能帮着想个办法吗？对此美国科学家摩尔根作出了重要贡献。请学生阅读教科书P28倒数后三个自然段及左栏的“相关信息”。（提醒学生注意摩尔根选用果蝇作为遗传实验材料的优点。）展示果蝇红眼与白眼这一对相对性状及摩尔根所做的果蝇杂交实验。P 红眼（雌） × 白眼（雄） F1 红眼（雌雄个体相互交配）F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3 1请学生分析摩尔根果蝇杂交实验结果是否符合孟德尔分离定律。再让学生仔细观察果蝇杂交实验图解中具有白眼性状果蝇的性别情况。对这一现象你能提出什么问题？如何解释？聆听、思考。学生回答孟德尔分离定律并画一对同源染色体的精原细胞减数分裂示意图。部分学生可在电子白板或黑板上板演。学生回答孟德尔自由组合定律并画两对同源染色体的精原细胞减数分裂示意图。部分学生可在电子白板或黑板上板演。学生大胆想象，提出问题，并作出假设：说出两者之间可能存在的平行关系，并由此推测基因可能在染色体上。学生感受自己成功的喜悦。体会类比推理的方法，尝试举例说明学生阅读，归纳出摩尔根选用果蝇作为遗传实验材料的优点。学生分析：果蝇红眼与白眼杂交，F1全为红眼，F2红眼与白眼的个体数比例为31，符合孟德尔分离定律，但是有性别上的差异。引起学生兴趣，激起他们的求知欲。复习和巩固有关知识培养学生科学想象力、比较分析和推理能力激励和鼓舞学生让学生获得相应的科学研究方法第一课时可在此处结束，将问题留给学生课下思考，为第二课时学习作好准备。第二课时教学流程教师引导学生活动教学意图引入介绍背景知识解释实验现象对摩尔根的解释进行实验验证孟德尔遗传规律的现代解释进一步说明基因与染色体的关系拓展思路技能训练课堂小结当堂检测 作业布置多媒体展示摩尔根所做的果蝇杂交实验，由上节课留下的问题开始本节课内容的学习背景知识介绍：请学生阅读P29第二段，结合图29“雌雄果蝇体细胞的染色体图解”，总结出果蝇体细胞和精子、卵细胞可能的染色体组成学生利用孟德尔定律，很容易排出白眼基因位于常染色体上的可能性。根据背景知识，有的学生可能对“为什么F2代中白眼果蝇全部是雄性？”这一问题做出假设并进行演绎推理，试图解释产生这一现象的可能原因，教师应予鼓励。此时可引导学生联系控制白眼的基因与性染色体遗传行为的关系，启发学生大胆想象该基因是否可能是在性染色体上：在X染色体上还是Y染色体上？要求学生分别给出推测依据，根据学生给出的一些依据作出适当评价。假设一：控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。再排除该基因在X染色体上为显性性状的情况。请学生自己分析，利用遗传图解，说明摩尔根的推测能否解释实验现象。（请部分学生进行板演）对学生板演的遗传图解给予适当的评价和修正。由此可以看出，摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。同学们，你们发现没有，摩尔根的方法和孟德尔的方法有点类似，都采用假说演绎法。孟德尔是用测交法来验证其假说的，你能否也设计一个测交方法来进一步验证摩尔根的解释是合理的。学生写出几组测交实验组合：1、F2中的白眼雄蝇×F1红眼雌蝇2、红眼雄蝇×白眼雌蝇学生根据摩尔根的推测预测实验结果 正是摩尔根等人的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体X染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。指导学生完成P28的思考与讨论的基因符号标注，引出孟德尔遗传规律的现代解释。孟德尔遗传规律的现代解释a.基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。b.基因的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。引导学生阅读P30 第2段内容并总结。利用教科书P30插图说明：一条染色体上有许多基因，它们呈线性排列。不知道同学们发现没有，孟德尔所说的一对遗传因子是位于一对同源染色体上的等位基因，而不同对的遗传因子则是位于非同源染色体上的非等位基因，刚才我们知道染色体上有许多基因且呈线性排列，因此一对同源染色体上也应有多个非等位基因（画图提示学生），那它们又是如何遗传的？请同学们课后探究或查阅资料进行了解。通过上面的学习，我们知道：基因在染色体上。而染色体中含有DNA长链分子。现在，请阅读教科书P3031技能训练的内容。我们来试一试，运用刚学过的“类比推理”的方法，推断一下基因与DNA分子的关系。你的推理是否正确，学完第3章、第4章后，就会豁然开朗。多媒体屏幕展示教科书P3031技能训练的内容或直接阅读此栏内容进行练习。提示不同的基因也许是DNA长链上的一个个片段。课堂小结：请学生说说孟德尔遗传定律的实质是什么？课堂练习：见课件 作业布置：1.P31 练习一、二。2.模仿P28的思考与讨论中的图形，结合教材P30 的黑体字，用图解的方式表示出基因分离定律和自由组合定律的实质。3.画出本节课主要内容的概念图。阅读P29第2段的文字，认真思考、理解。写出果蝇体细胞和精子、卵细胞可能的染色体组成体细胞： 3对+XX 3对+XY卵细胞：3+X精子：3条+X和 3条+Y思考：为什么F2代中白眼全部是雄性？有的学生猜测控制白眼的基因在Y染色体上，有的认为在X上，简要地说明一些依据。假设一排出的理由是：（略）。假设二排出的理由是：（略）。假设三的情况是：略。学生最后确定该基因是在X染色体上的隐性基因。学生利用遗传图解，分析说明摩尔根的推测能够解释实验现象。（板演）进一步理解假说演绎法。画出简单的遗传图解，预测测交实验结果。完成P28的思考与讨论的基因符号标注。学生试着理解孟德尔遗传规律的实质。阅读、总结出：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈线性排列。课后进一步探究或查阅资料。进一步学习类比推理的方法学生思考、讨论并回答。总结巩固。学生当堂完成。思考如何联系基因在染色体上的观点及减数分裂的知识解释孟德尔遗传规律，完成画图作业。了解相关背景知识培养假设和演绎推理能力体会假说演绎法训练应用能力训练阅读、理解和综合能力培养科学素养培养预测、推理能力及科学技能学以致用九、板书设计：第2章 第2节 基因在染色体上一、萨顿的假说1.实验发现：2.推论：基因在染色体上3.科学研究方法类比推理二、基因位于染色体上的实验证据1.摩尔根及实验材料：果蝇的优点是：易饲养、繁殖快、后代多2.实验及结果分析：观察图283.摩尔根的假设：观察图29a假设：控制白眼的基因位于X染色体上b观察图210，写出遗传图解：4.测交实验验证（写出遗传图解）：5.结论： 三、孟德尔遗传规律的现代解释a.基因的分离定律的实质是：教科书P30b.基因的自由组合定律的实质是：教科书P30十、教学反思本节课设置了一系列问题情境，层层设问，在学生思考、讨论、阅读和操作过程中让学生建构新概念和新的知识体系，并通过教师及时掌握反馈信息，适时点拨、调节，让学生在推理判断中培养良好的思维习惯和对知识的迁移能力。由于时间上略显紧张，学生的表达仍不够充分，今后，将留出更多的时间让学生充分思考和活动。