人教版教学课件2010年石家庄教科所生物教研资料：《遗传与进化》教材分析与教学建议.ppt

高中课程标准实验教科书生物 必修2遗传与进化 教材分析与教学建议人教社新教材培训团成员目录、课程标准对本模块的价值述说、课程标准对本模块的价值述说、本模块编排体系的设计思路、本模块编排体系的设计思路、本模块教学内容呈现特点、本模块教学内容呈现特点、课程标准 课程标准 对具体内容标准的表述 对具体内容标准的表述 与人教版教材各章节对应 与人教版教材各章节对应 5 5、各章节教材分析和具体教学问题的教学建议、各章节教材分析和具体教学问题的教学建议“假说 假说 演绎法 演绎法”及其 及其科学方法 科学方法教学 教学 以 以 孟德尔的豌豆杂交实验 孟德尔的豌豆杂交实验(一 一)基因在染色体上 基因在染色体上 内容为例 内容为例 以 以“问题串形式 问题串形式”组织教学活动 组织教学活动,并将科学发现的过程与科学方法 并将科学发现的过程与科学方法运用相结合。运用相结合。以 以“噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验”为例 为例 本模块侧重物理模型的构建 本模块侧重物理模型的构建 运用数学方法探究生物进化 以“种群基因频率的变化与生物进化”内容为例、课程标准对本模块的价值述说“生物2：遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展，了解遗传变异规律在生产生活中的应用；领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用；理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一，形成生物进化观点。、本模块编排体系的设计思路遗传与进化遗传因子的发现 遗传因子的发现基因和染色体的关系 基因和染色体的关系基因的本质 基因的本质基因的表达 基因的表达基因突变及其他变异 基因突变及其他变异从杂交育种到基因工程 从杂交育种到基因工程现代生物进化理论 现代生物进化理论人 人类 类是 是怎 怎样 样认 认识 识到 到基 基因 因的存在的？的存在的？基因在哪里？基因在哪里？基因是什么 基因是什么?基因是怎样行使功能的？基因是怎样行使功能的？基因在传递过程中怎样变化？基因在传递过程中怎样变化？人类如何利用生物的基因？人类如何利用生物的基因？生 生物 物进 进化 化过 过程 程中 中基 基因 因频 频率 率是如何变化的？是如何变化的？遗传与进化 第1章 遗传因子的发现 第2章 基因和染色体的关系 第3章 基因的本质 第4章 基因的表达 第5章 基因突变及其他变异 第6章 从杂交育种到基因工程 第7章 现代生物进化理论、本模块教学内容呈现特点 编排上：按科学发现的先后编排循着人类认识基因之路展开 编写上：科学发现的过程与科学方法运用的结合。巴甫洛夫曾指出：“科学随着方法论上获得成就而不断跃进。方法论每前进一步，我们便仿佛上升了一级阶梯，于是，我们就展开更广阔的眼界，看见从未见过的事物。”关注科学技术与社会的联系有“科学技术社会”栏目模块科学家访谈章章首语并配图本章小结自我检测问题探讨本节聚焦节练习知识链接学科交叉相关信息资料搜集网站登录资料分析思考讨论想象空间批判性思维？技能训练科学方法模型构建探究科学技术社会与生物有关的职业科学家故事知识能力情感必修遗传与进化模块中的栏目（除正文、实验、调查外）科学探究活动的安排实验实验 33项项：性状分离比的模拟、性状分离比的模拟、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、低温诱导植物染色体数目的变化 低温诱导植物染色体数目的变化 探究探究 22项：项：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性、脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性、自然选择对种群基因频率变化的影响 自然选择对种群基因频率变化的影响模型建构模型建构 22项：项：制作 制作DNA DNA双螺旋结构模型、双螺旋结构模型、建立 建立减数分裂中染色体变化的模型 减数分裂中染色体变化的模型 资料分析资料分析55项项；资料搜集和分析；资料搜集和分析22项项思考与讨论思考与讨论 1616项项；调查调查 11项项；技能训练技能训练 55项项课外实践课外实践 11项项照片照片、课程标准对具体内容标准的表述与人教版教材各章节对应分析孟德尔遗传实验的科学方法阐明基因的分离规律和自由组合规律阐明举例说明总结人类对遗传物质的探索过程概述概述概述概述说明概述说明简述收集列出说出 说出收集收集说明概述 5、各章节教材分析和具体教学问题的教学建议 第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1章“遗传因子的发现”的教学建议 1.以问题串驱动问题探索 对实验过程采用问题串的形式，层层深入地引发问题和分析问题，在分析和解决问题的过程中建构知识框架。2.“假说演绎法”贯穿教学过程假说演绎法及其教学本模块有关假说演绎法的教学内容 孟德尔的豌豆杂交实验（一）、（二）基因在染色体上 萨顿提出假说:基因和染色体行为存在着明显的平行关系，摩尔根先怀疑孟德尔的遗传理论和萨顿的假说，后来通过实验证实 第4章 遗传密码的破译（选学）“假说演绎法”与“观察归纳法”的比较 归纳：是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法。（例如：（例如：归纳 归纳出勤奋能成才）出勤奋能成才）演绎：是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。（例如：（例如：演绎 演绎出 出 能成才）能成才）“观察归纳法”让位于“假说演绎法”的原因 从近代科学到现代科学，以观察（实验）归纳为主的方法逐渐让位于以假说演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上不再处于经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。爱因斯坦说：“适用于科学幼年时代以归纳为主的方法，正让位于探索性的演绎法”在应用假说演绎法时，仍需要以经验归纳法作补充，以一定的实验事实为根据。孟德尔的豌豆杂交实验（一）教材内容如何教学,我提供一种教学思路:1、为课文内容起科学方法的副标题,突出科学方法教育 书中标题书中标题 相应副标题相应副标题 一对相对性状的实验一对相对性状的实验 观察实验，发现问题观察实验，发现问题 对分离现象的解释对分离现象的解释 分析问题，提出假说分析问题，提出假说 对分离现象的验证对分离现象的验证 演绎推理，演绎推理，实验验证实验验证 分离定律分离定律 得到验证，假说成立得到验证，假说成立2、以相应副标题引领，领悟假说演绎的方法(1)副标题：观察实验，发现问题先以书中的先以书中的“问题探讨问题探讨”所反映的融合遗传切入学习主所反映的融合遗传切入学习主题题高茎高茎矮茎矮茎课文中问题串 课文中问题串 发现问题 发现问题 高茎高茎为什么子一代都是高茎？为什么子一代都是高茎？难道矮茎性状消失了吗？难道矮茎性状消失了吗？（控制性状的因子没有混合）（控制性状的因子没有混合）自交 自交高茎矮茎高茎矮茎为什么子二代矮茎性状 为什么子二代矮茎性状 又出现了呢？又出现了呢？（控制矮茎性状的因子没有（控制矮茎性状的因子没有消失）消失）：中出现：的性状 中出现：的性状 分离比是偶然的吗？分离比是偶然的吗？（总是出现：（总是出现：）(2)副标题：分析问题，提出假说分析问题：分析问题：控制性状的因子没有混合、控制性状的因子没有混合、控制矮茎性状的因子没有消失、控制矮茎性状的因子没有消失、总是出现：总是出现：提出假说：提出假说：（11）生物的性状是由遗传因子决定的）生物的性状是由遗传因子决定的（22）体细胞中遗传因子是成对存在的）体细胞中遗传因子是成对存在的（33）生物体在形成生殖细胞）生物体在形成生殖细胞配子时，成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。的配子中。（44）受精时，雌雄配子的结合是时间随机的。）受精时，雌雄配子的结合是时间随机的。纯种高茎 纯种矮茎P DD dd 配子 D d Dd F1 高茎 高茎 高茎F1 1 Dd Dd 配子配子 D d D dF2 2 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3：1(3)副标题：演绎推理，实验验证 应用假说演绎法，事实上观察、实验所检验的常常不是假 应用假说演绎法，事实上观察、实验所检验的常常不是假说本身，而是假说的推论，即从假说中逻辑地推导出来的个别现 说本身，而是假说的推论，即从假说中逻辑地推导出来的个别现象或事件的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说，只能用显微 象或事件的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说，只能用显微观察的方法，确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式，观察的方法，确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式，这在当时是不可能的。那么，孟德尔设计的测交实验，实际上检 这在当时是不可能的。那么，孟德尔设计的测交实验，实际上检验的是演绎的 验的是演绎的“推论 推论”演绎推导：演绎推导：杂种一代 杂种一代 隐性纯合子 隐性纯合子 测交 测交 Dd Dd(高茎 高茎)dd dd(矮茎 矮茎)配子 配子 D d D d d d 后代 后代 Dd Dd(高茎 高茎)dd dd(矮茎 矮茎)1 1：1 1实验验证：按上述 实验验证：按上述演绎推导设计实验，实施实验，统计结果，证实假说正确。演绎推导设计实验，实施实验，统计结果，证实假说正确。“演绎论证 演绎论证的论据往往是一般规律 的论据往往是一般规律（这里就是指假说）（这里就是指假说），而论题 而论题是特殊事物 是特殊事物（这里就是指测交）（这里就是指测交）。”（摘自 摘自 教育科研手册 教育科研手册）假说演绎法，根据一些经验事实、通过自由的创造提出一个假说，然后由假说再通过演绎推理，推理出一些可以用实验和观测来检验的推论。这些推论假如证实了，那么说明这个理论是对的；推论证实不了，那么这个理论就不对，要重新修正。这就是假说演绎法。（4）副标题：得到验证，假说成立 分离定律“在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代”配合的板书或投影依据孟德尔实验过程 依据孟德尔实验过程 对应思考的教科书中的 对应思考的教科书中的问题串 问题串引发学生讨论，去发现 引发学生讨论，去发现“融合遗传 融合遗传”无法解释 无法解释的问题 的问题P P 高茎 高茎 矮茎 矮茎 F F1 1 高茎 高茎 自交 自交F F2 2 高茎 高茎 矮茎 矮茎：为什么 为什么F F1 1都是高茎？都是高茎？难道矮茎性状消失了吗 难道矮茎性状消失了吗?控制性状的物质（遗 控制性状的物质（遗传因子）没有混合 传因子）没有混合为什么 为什么F F2 2矮茎性状又出现 矮茎性状又出现了呢 了呢?F F2 2中出现：的分离比 中出现：的分离比是偶然的吗？是偶然的吗？控制矮茎性状的物质 控制矮茎性状的物质（遗传因子）没有消失。（遗传因子）没有消失。既然控制性状物质已 既然控制性状物质已融合了，怎么总是出现 融合了，怎么总是出现：（1）一对相对性状的实验 副标题：观察实验，发现问题（22）对分离现象的解释）对分离现象的解释 副标题：分析问题，提出假说副标题：分析问题，提出假说 假说的基本点：假说的基本点：、生物的性状是由遗传因子决定的、生物的性状是由遗传因子决定的、在体细胞中遗传因子是成对存在的。、在体细胞中遗传因子是成对存在的。决定显性性状的为显性遗 决定显性性状的为显性遗传因子，决定隐性性状的为隐性遗传因子。当同时存在时表现为显性性状 传因子，决定隐性性状的为隐性遗传因子。当同时存在时表现为显性性状、生物体在形成生殖细胞、生物体在形成生殖细胞 配子时，成对的遗传因子彼 配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中 此分离，分别进入不同的配子中、受精时，雌雄配子的结合是随机的。、受精时，雌雄配子的结合是随机的。以遗传图解方式解释以遗传图解方式解释 P DDP DD（纯种高茎）（纯种高茎）dddd（纯种矮茎）（纯种矮茎）配子配子 D dD d FF1 1 DdDd（高茎）（高茎）F1 Dd（高茎）Dd（高茎）配子 D d D dF2 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3：1（3）对分离现象的验证 副标题：演绎推理，实验验证 领悟假说演绎法采用教学方法是:先将科学研究置于山穷水尽的窘境,然后领入柳暗花明的佳境41 先将科学研究置于山穷水尽的窘境 如果孟德尔要直接验证他的假说，只能用显微如果孟德尔要直接验证他的假说，只能用显微观察的方法，确定遗传因子的真实存在和遗传因子的观察的方法，确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式，这在当时是不可能的。传递方式，这在当时是不可能的。再引入科学家名言 巴甫洛夫曾指出：巴甫洛夫曾指出：“科学随着方法论上获得成就科学随着方法论上获得成就而不断跃进。方法论每前进一步，我们便仿佛上升了而不断跃进。方法论每前进一步，我们便仿佛上升了一级阶梯，于是，我们就展开更广阔的眼界，看见从一级阶梯，于是，我们就展开更广阔的眼界，看见从未见过的事物。未见过的事物。”爱因斯坦说：爱因斯坦说：“适用于科学幼年时代以归纳为适用于科学幼年时代以归纳为主的方法，正让位于探索性的演绎法主的方法，正让位于探索性的演绎法”接着学习“假说演绎法”应用假说演绎法，事实上所检验的常常不是应用假说演绎法，事实上所检验的常常不是假说本身，而是假说的推论，即从假说中逻辑地推导假说本身，而是假说的推论，即从假说中逻辑地推导出来的个别现象或事件的推论。孟德尔设计的测出来的个别现象或事件的推论。孟德尔设计的测 交实验，实际上检验的是演绎的交实验，实际上检验的是演绎的“推论推论”（33）对分离现象的验证）对分离现象的验证 副标题：演绎推理，实验验证副标题：演绎推理，实验验证 以孟德尔假说为理论依据 以孟德尔假说为理论依据 演绎推理出特殊思维产物 演绎推理出特殊思维产物 测交 测交 用实验证实演绎推理的思维产物 用实验证实演绎推理的思维产物 测交 测交 实验验证 实验验证,统计结果，证实假说正确。统计结果，证实假说正确。高茎 x 矮茎 Dd ddD d dDd dd高茎 矮茎1:1(1)(1)生物的性状是由遗传因子决定的 生物的性状是由遗传因子决定的（2 2）体细胞中遗传因子是成对存在的）体细胞中遗传因子是成对存在的（3 3）生物体在形成生殖细胞）生物体在形成生殖细胞 配子时，成对的遗 配子时，成对的遗 传因子彼此分离，分别进入不同的配子中 传因子彼此分离，分别进入不同的配子中（4 4）受精时，雌雄配子的结合是随机的）受精时，雌雄配子的结合是随机的板书如下：本节教学其他建议 书中编入性状分离比的模拟实验，加强了学生对假说的合理性的认识。模拟实验的每一环节要与实际过程一一对应模拟实验的每一环节要与实际过程一一对应 先可不提假说演绎法。在感受孟德尔的豌豆杂交实验的全过程后，有了感性认识，再揭示假说演绎法。孟德尔成功的原因让学生讨论，可放自由组合定律后进行建议：模拟实验的每一环节要与实际过程一一对应建议：模拟实验的每一环节要与实际过程一一对应如何在孟德尔的豌豆杂交实验（二）一节教学中体现科学方法：假说演绎法 也可模仿孟德尔的豌豆杂交实验（一）一节教学第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 第2节 基因在染色体上 第3节 伴性遗传 与原教材有所变化的其他地方：1.建立减数分裂中染色体变化的模型 2.“类比推理”方法的运用 3.孟德尔遗传规律的现代解释（教学上注意：对前面所学内容进行概括、总结）第2节基因在染色体上是新内容，萨顿的假说、摩尔根的实验证据，体现了假说演绎的过程。（过去教材提摩尔根，是与连锁互换规律相联系；其（过去教材提摩尔根，是与连锁互换规律相联系；其实摩尔根真正的历史贡献，是将基因定位在染色体上。教实摩尔根真正的历史贡献，是将基因定位在染色体上。教师需要补充相应的专业知识）师需要补充相应的专业知识）用同源染色体替换遗传因子，发现问题进行类比推理，提出基因在染色体上的假说本节学习过程、用同源染色体替换遗传因子，发现问题、进行类比推理，提出基因在染色体上的假说、摩尔根的实验证明基因在染色体上摩尔根的实验证明基因在染色体上用直观图形式进行类比推理，提出基因在染色体上的假说（1）用同源染色体替换遗传因子的方法，发现问题（2）分析问题，提出假说 分析问题萨顿研究蝗虫体细胞、生殖细胞、受精卵的染色体，发现：蝗虫体细胞染色体条（对）体细胞基因（遗传因子）成对存在生殖细胞染色体条形成生殖细胞时，成对基因（遗传因子）彼此分离，分别进入不同的配子受精卵的染色体对雌雄配子结合 提出假说基因在染色体上的如何证明，需要实验材料 摩尔根潜心研究果蝇遗传，一天发现红眼果蝇中出现了一只白眼雄果蝇。做了下面实验：红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）看来符合分离定理，只是白眼全为雄不好解释。合理的解释世纪初，生物学家已世纪初，生物学家已经在昆虫细胞内发现性染色体。经在昆虫细胞内发现性染色体。摩尔根将眼色基因摩尔根将眼色基因定位染色体上，而染色体上没有。定位染色体上，而染色体上没有。红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌）白眼（雄）（红眼）红眼）（红眼）红眼）红眼红眼红眼红眼红眼红眼白眼白眼 配子 配子（3）演绎推论，实验验证后来又通过测交等方法进一步验证。红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）配子 红眼（雌）白眼（雌）红眼（雄）红眼（雌）白眼（雌）红眼（雄）白眼（雄）白眼（雄）：这样一个特定的基因（眼色基因）和一个特定的染色体染色体联系起来了。得到证实，假说成立 基因在染色体上本节学习过程:、运用替换方法，发现问题存在平行关系、运用类比推理方法，分析平行关系，提出“基因在染色体上”的假说、摩尔根用实验证明“基因在染色体上”我校老师的教学设计第二节基因在染色体上、运用替换方法，发现问题 问题讨论在生物的体细胞中，遗传因子（基因）成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子（基因）发生分离；分离后的遗传因子（基因）分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。同源染色体同源染色体同源染色体DdDDDd配子F1高茎高茎ddd矮茎PDd高茎DDdDd高茎 高茎D dD d康德曾经说过：“每当理智缺乏可靠认证的思路时，类比这个方法能指引我们前进。”类比推理的形式A 对象具有a,b,c,d 属性B 对象具有a,b,c 属性所以，B 对象可能也有d 属性 由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。、分析平行关系，提出“基因在染色体上”的假说萨顿的发现受精卵2N=24成虫2N=24精子N=12卵细胞N=12成虫2N=24美国细胞学家w萨顿（18771916）分析基因与染色体的平行关系成对成对成单 成单父方 父方母方 母方自由组合自由组合完整独立稳定保持 性保持 性 和 性传递中的性传递中的性质质非同源染色体非同源染色体非等位基因非等位基因形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式一条来自一条来自一个来自一个来自在体细胞中在体细胞中的来源的来源 存在 存在配子中的存配子中的存在形式在形式 存在 存在体细胞中的体细胞中的存在形式存在形式染色体的行为 基因的行为类比对象 类比对象类比内容 类比内容做做练习，假说（基因在染色体上）是说得很有道理的减数 分裂减数 分裂D Dd dDdDdDDddD D DD ddd d高茎 矮茎：配子：F1：F2：配子：配子思考与讨论 萨顿提出假说：基因在染色体上、摩尔根用实验证明“基因在染色体上”的假说 用什么做实验材料？选什么性状做实验？“一天发现红眼果蝇中出现了一只白眼雄果蝇。”PF1F2红眼（）红眼 白眼红眼 红眼:白眼2459 1011 7822：1:1 发现问题 分析问题：世纪初，生物学家已经在昆虫细胞内发现性染色体 提出“眼色基因在染色体上，染色体上没有眼色基因”的判断果蝇杂交实验分析图解 红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）配子 红眼（雌）红眼（雌）红眼（雄）红眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）红眼（雄）红眼（雄）配子 红眼（雌）红眼（雌）红眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）红眼（雄）白眼（雄）白眼（雄）演绎推论出一个可证明的特例 红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）子代 子代 红眼（雌）白眼（雌）红眼（雄）红眼（雌）白眼（雌）红眼（雄）白 白眼（雄）眼（雄）：摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：红眼 红眼 白眼白眼雌 雌雄雄126 132 120 115这样一个特定的基因（眼色基因）和一个特定的染色体染色体联系起来了。结论：基因在染色体上 地理：背斜由于背斜岩层向上拱起，且油、气的密度比水小，所以背斜常是良好的储油、气构造。与之相对，向斜是良好的储水构造。类比的方面：生油条件聚油条件储油条件82 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 第2节 DNA分子的结构 第3节 DNA的复制 第4节 基因是有遗传效应的 DNA片断 第1节DNA是主要的遗传物质 主要讲述了DNA是遗传物质的直接证据“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”本节教学建议 变换本课课题是主要的遗传物质为人类对遗传物质的探索过程 板书：人类对遗传物质的探索过程一、对遗传物质的早期推测二、证明是遗传物质的两个经典实验、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验三、证明也是遗传物质的实验最后归纳：是主要的遗传物质 第2节DNA分子的结构 与原教材比较，变化是：没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是先采取讲故事的形式，以沃森和克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点 第3节DNA分子的复制 沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制这一事实。先讲推测，后讲述DNA半保留复制的实验证据，再次体现假说演绎法的应用。第4节基因是有遗传效应的DNA片段 本节内容起承上启下的作用：既是对本章内容的概括与提升，又为第4章基因的表达作铺垫 基因概念是不断发展的。本节标题的这句话是大家普遍认可的对基因的概述。教材中有关基因的概念，是一句结论性的话。新教材提供许多资料，让学生分析，自己得出结论。照片是主要的遗传物质一节教学建议 变换本课课题是主要的遗传物质为人类对遗传物质的探索过程 板书：人类对遗传物质的探索过程一、对遗传物质的早期推测二、证明是遗传物质的两个经典实验、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验三、证明也是遗传物质的实验最后归纳：是主要的遗传物质引导学生合理猜想 体现科学方法思想 发现什么问题 如何分析问题 怎样解决问题 分别检测各种物质的转化效果的方法 物质纯度越高，转化越有效的研究方法 去除某物质，就没有转化效果的方法证明的具体方法有：课例：“以问题串形式”组织教学活动，并将科学发现的过程与科学方法运用相结合。以“噬菌体侵染细菌的实验”为例如何“以问题串形式”组织教学活动 问题 问题艾弗里的转化实验后提出：才是使型细菌产生稳 艾弗里的转化实验后提出：才是使型细菌产生稳定遗传变化的物质，为什么还要做噬菌体侵染细菌的实验？定遗传变化的物质，为什么还要做噬菌体侵染细菌的实验？不纯 不纯 问题 问题有没有完全纯的材料可用来转化呢？有没有完全纯的材料可用来转化呢？噬菌体 噬菌体 问题 问题：细菌和病毒那么小，用肉眼是无法观察到的，那么科学：细菌和病毒那么小，用肉眼是无法观察到的，那么科学家怎样知道 家怎样知道DNA DNA进入到细菌细胞内，而蛋白质没有进入的呢？有 进入到细菌细胞内，而蛋白质没有进入的呢？有办法吗？办法吗？同位素标记法 同位素标记法 问题 问题如何标记才科学，有说服力？如何标记才科学，有说服力？科学家用 科学家用32 32P P和 和35 35S S分别 分别标记了噬菌体 标记了噬菌体DNA DNA中的 中的P P和蛋白质中 和蛋白质中S S 问题 问题：用含有同位素标记的噬菌体去侵染不含同位素的细菌，：用含有同位素标记的噬菌体去侵染不含同位素的细菌，结果将会是如何的？结果将会是如何的？结果 结果 问题 问题：在培养液中我们没有办法发现：在培养液中我们没有办法发现“32 32P P位于细菌内，而 位于细菌内，而35 35S S位于细菌之外 位于细菌之外”。有什么办法能够知道呢？。有什么办法能够知道呢？培养液作离心处 培养液作离心处理，然后观察放射性 理，然后观察放射性 问题 问题：根据这个实验你能得出什么结论？：根据这个实验你能得出什么结论？确信是遗 确信是遗传物质 传物质n n将 将科学发现的过程与科学方法运用相结合 科学发现的过程与科学方法运用相结合的教学方法 的教学方法。本模块侧重物理模型和概念模型的构建 第2章的减数分裂中染色体数目和行为变化的模型 第3章的DNA分子的双螺旋结构模型什么是模型方法？模型是模型是人们为了某种特定目的而人们为了某种特定目的而对认识对象所做的对认识对象所做的一种简化的描述一种简化的描述，这种描述可以是定性的，也可以，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。手段，有的则通过抽象的形式来表达。美国国家科学教育标准美国国家科学教育标准中的表述：中的表述：模型是模型是与真与真实物体、单一事件或一类事物对应的而且实物体、单一事件或一类事物对应的而且具有解释具有解释力的试探性体系或结构力的试探性体系或结构。模型的方法是模型的方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。程的手段。模型的形式：模型的形式：11、物理模型、物理模型：以实物或图画形式直观反映认识对：以实物或图画形式直观反映认识对象的形态结构或三维结构，这类实物或图画即为物理模象的形态结构或三维结构，这类实物或图画即为物理模型。型。(DNA(DNA分子双螺旋结构、生物膜液态镶嵌模型等分子双螺旋结构、生物膜液态镶嵌模型等)、概念模型、概念模型：以图示、文字、符号等组成的流程：以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的生命活动规律、机理进行描述、阐明，图形式对事物的生命活动规律、机理进行描述、阐明，这就是概念模型。这就是概念模型。(例如动植物细胞的有丝分裂、减数分例如动植物细胞的有丝分裂、减数分裂图解、光合作用示意图、中心法则图解等。裂图解、光合作用示意图、中心法则图解等。)、数学模型、数学模型：用来表达生命活动规律的计算公式、：用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等称为数学模型。图等称为数学模型。(如酶的活性变化曲线、种群增长曲如酶的活性变化曲线、种群增长曲线、微生物生长曲线，还有种群密度计算公式、能量金线、微生物生长曲线，还有种群密度计算公式、能量金字塔等。字塔等。)此模型建构要解决两个影响今后继续学习的关键问题建构不能仅仅停留在制作阶段，而是要用来说明问题第3章第3节DNA的复制增加了半保留复制的实验证据（选学）实验操作图与微观分析图相结合 第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 第2节 基因对性状的控制 第3节 遗传密码的破译（选学）第1节 基因指导蛋白质的合成 1.以“思考与讨论”贯穿，以期改变学生的学习方式。以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。启发学生逐步深入地思考，突出转录、翻译的主干过程，保证主线清晰。2.三种RNA和遗传密码的介绍相对整合。3.注意从细胞水平与分子水平两个层面引导学生认识转录和翻译的过程。4.图文并重,便于学生的阅读和自学。第2节基因对性状的控制 包括:“中心法则的提出及其发展”“基因、蛋白质与性状的关系”基因蛋白质酶结构蛋白性状基因、蛋白质与性状的关系控制基因、蛋白质与性状的关系的实例基因基因蛋白质蛋白质性状性状正常的豌豆粒形基因 正常的豌豆粒形基因 生成支链淀粉酶 生成支链淀粉酶 圆粒 圆粒非正常的豌豆粒形基因 非正常的豌豆粒形基因 不能生成支链淀粉酶 不能生成支链淀粉酶 皱粒 皱粒正常的人色素基因 正常的人色素基因 生成酪氨酸酶 生成酪氨酸酶 正常肤色 正常肤色非正常的人色素基因 非正常的人色素基因 不能生成酪氨酸酶 不能生成酪氨酸酶 白化病 白化病正常的跨膜蛋白基因 正常的跨膜蛋白基因 生成正常的跨膜蛋白 生成正常的跨膜蛋白 正常 正常非正常的跨膜蛋白基因 非正常的跨膜蛋白基因 不能正常的跨膜蛋白 不能正常的跨膜蛋白 囊性纤维病 囊性纤维病正常的血红蛋白基因 正常的血红蛋白基因 生成正常的血红蛋白 生成正常的血红蛋白 正常红细胞 正常红细胞非正常的血红蛋白基因 非正常的血红蛋白基因 不能生成正常的血红蛋白 不能生成正常的血红蛋白 镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症第3节 遗传密码的破译（选学）选学遗传密码的破译第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 第2节 染色体变异 第3节 人类遗传病 本章在知识方面的要求主要集中在了解水平，因此不必在知识方面过多地加深。本章在情感态度与价值观方面有一定的要求，其中探讨人类遗传病的监测预防是经历（感受）水平的，而关注人类基因组计划是反应（认同）水平的，教学时要处理好知识学习与情感态度教育的关系。第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种 第2节 基因工程及其应用第章从杂交育种到基因工程 前章学习的是遗传和变异的基本原理，本章则涉及基本原理的应用 本章是按照技术发展历程的线索展开的，带给显示“科学、技术、社会”方面的思考 第节基因工程及其应用重点是原理和转基因生物、食品的安全性从杂交育种到基因工程受自然变异 受自然变异个体少的制约，个体少的制约，需用时间等待优 需用时间等待优良个体出现 良个体出现全靠自然 全靠自然变异，人们只 变异，人们只需挑选 需挑选对 对自然个体 自然个体汰劣留良，使优 汰劣留良，使优良性状逐代积累 良性状逐代积累人工选择 人工选择育种 育种原鸡 原鸡 家鸡 家鸡野生水稻 野生水稻水稻 水稻技术条件要 技术条件要求高；未必都能 求高；未必都能实现；生物安全 实现；生物安全性困扰 性困扰目的性强；目的性强；克服远缘杂交 克服远缘杂交的障碍 的障碍在 在不同生物 不同生物个体 个体间实现基因 间实现基因优化重组 优化重组基因工程 基因工程育种 育种转基因抗 转基因抗虫棉 虫棉变异不定向，变异不定向，要大量处理供试 要大量处理供试材料 材料能产生前 能产生前所未有的变异 所未有的变异类型 类型用物理、化 用物理、化学方法处理 学方法处理产生 产生新基因 新基因人工诱变 人工诱变育种 育种太空椒 太空椒只能在同种 只能在同种之间进行；之间进行；需代代选育，需代代选育，育种时间长 育种时间长实现了在 实现了在同种之间的性 同种之间的性状组合 状组合同种个体间 同种个体间杂交，实现 杂交，实现基因 基因重组，从后代中 重组，从后代中选育 选育人工杂交 人工杂交育种 育种矮杆抗病 矮杆抗病小麦 小麦局限性局限性 优点优点原理和方法原理和方法育种名称育种名称 举例举例联系基因工程育种联系单倍体育种联系基因工程育种方法与方法的继承和发展 第7章 现代生物进化理论 第1节 现代生物进化理论的由来 第2节 现代生物进化理论的主要 内容第第11节节现代生物进化理论的由来现代生物进化理论的由来包括：拉马克的包括：拉马克的进化学说、进化学说、达尔文的自然选择学说（重点）达尔文的自然选择学说（重点）和达和达尔文以后生物进化理论的发展。尔文以后生物进化理论的发展。第第22节节现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容。现代生物。现代生物进化理论是建立在基因频率变化的基础上的，这进化理论是建立在基因频率变化的基础上的，这比原来的进化理论又上升了一个层次。比原来的进化理论又上升了一个层次。课例：运用数学方法探究生物进化 以第2节中的种群基因频率的改变与生物进化内容为例30 30 30 1036 48 1660 40探 探究 究：自 自然 然选 选择 择对 对种 种群 群基 基因 因频 频率 率变 变化 化的 的影 影响 响第1年 第2年 第3年 第4年.基因型频率SS 10%11.5%13%14.6%Ss 20%22.9%26%29.3%ss 70%65.6%61%56.1%基因频率S 20%23%26%29.3%s 80%77%74%70.7%按黑色个体每年增加、浅色个体每年减少计算过程第1年（个）（个）（个）（个）（个）（个）共计（个）共计（个）第2年（个）（个）（个）（个）（个）（个）（个）（个）第3年（个）（个）（个）（个）（56 56 7 7个）个）（个）（个）第4年（个）（个）（个）（个）（个）（个）（个）（个）在学习高中课程“自然选择决定生物进化方向”时，教科书中是用工业革命前英国曼彻斯特地区黑色桦尺蛾与白色桦尺蛾的比例与工业革命后的比例相比，来说明问题的。一位同学问我“历时一百多年，谁能经这么长时间进行科学实验，这材料可靠吗？”尽管教师解释说，是以前人的记录与后人实验相对照。但学生还是存在狐疑。面对学生的不信任，我想起了从前读过的北京大学编的普通生物学中的一个资料。1950年科学工作者在英国两地（伯明翰-工业污染区，多塞特-非工业污染区）用“标志重捕法”进行了桦尺蛾数量调查和统计，结果如下：项 目地 区 白色蛾 黑色蛾释放数 回收数 回收率 释放数 回收数 回收率伯明翰-工业污染区64 16 250%154 82 532%多塞特-非工业污染区393 54 137%406 19 47%当老师引导学生看到表中工业污染区黑色蛾的回收率532%白色蛾的回收率250%时；又看到非工业污染区白色蛾的回收率137%黑色蛾的回收率 47%时，学生被这一可信的实验、合理的数据折服了。从而认同了书中给出的新观点“自然选择决定生物进化的方向”。华中师大一附中肖俊涛以原有的知识作新知识学习的铺垫以原有的知识作新知识学习的铺垫以加拉帕克斯群岛多种地雀的成因为研究线索，以加拉帕克斯群岛多种地雀的成因为研究线索，学习物种的形成，体现科学是以事实为基础，同学习物种的形成，体现科学是以事实为基础，同时学到了物种的形成的三个环节时学到了物种的形成的三个环节 不当之处，请石家庄市的生物老师批评指正！祝石家庄市的生物老师在新课程的实施中取得更多宝贵经验!2010-6-18