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2.2.2基因在染色体上 设计思想 本课题的设计主要依据建构主义思想，以学生为本，为学生创设一个个有利于师生互动、生生互动的问题情境。让学生借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，在发现问题、探索问题及解决问题的过程中，在各种信息的反馈中，建立新的认知结构，形成学习过程的主动建构。 教材分析 本节内容是人教版高中生物必修Ⅱ第2章第2节的内容。按照遗传学发展史来安排教材内容的人教版，在学习孟德尔的豌豆杂交实验以及减数分裂中染色体的行为变化之后，本节的核心内容是：萨顿利用 “类比推理”的方法提出的基因在染色体上的假说，摩尔根利用果蝇做杂交实验证明了基因在染色体上。二者分别从逻辑思维和实验证据两个方面把基因定位在了染色体上，从而把孟德尔的遗传定律和减数分裂的内容有机地整合在了一起。更有利于学生对分离定律和自由组合定律实质的深入理解，同时又为学习伴性遗传奠定了基础。我听过很多老师讲这节课，也在网上看过很多老师的教学设计，发现大家对摩尔根的果蝇杂交试验的处理大都是在引导学生发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔定律及跟性别有关之后，教师就出示了摩尔根的假设，然后用假设来解释他所做的实验，再用 F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行的杂交作为检验假说的测交。这种处理方式使得科学家经过那么艰难的思维过程才得出的结论现在被我们不费任何力气就得到了，感觉没有充分利用好这个实验，既没有引导学生去思考探究，也没有引起学生学习过程中的矛盾冲突。而且摩尔根的哪个实验才是检验假说的测交?我认为是他又设计的三个新实验中的白眼雌蝇和红眼雄蝇进行的杂交。对这些教材资源如果不是精心设计学生参与的探究活动，引导学生重走摩尔根的探究之路，而是照本宣科讲教材，甚至讲错。则违背了“建构主义”中“认识是一个过程，决不是一个结果。”的原则。 学情分析 我教的三班四班是实验班。学生思维敏捷，学习能力强，学习生物的积极性高。喜欢挑战自我，享受探索问题给他们带来的快乐，已养成讨论合作学习的习惯。而且三四班的学生对于孟德尔的遗传定律、画遗传图解、假说演绎法和减数分裂已经掌握的非常到位，为学习这节内容奠定了良好的认知基础。但不同学生的思维方式不同，所以要进行充分的预设，并做好对应意外生成的准备。 教学条件分析 1.提前布置学生饲养观察果蝇。 2.由于课时紧张，一定要使用多媒体课件以实现单位时间内的效率最大化。 教学目标： 1.知识目标 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.能力目标 ①尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上 ②尝试运用假说演绎的方法分析摩尔根的果蝇杂交试验 3. 情感、态度、价值观 认同科学研究需要丰富的想像力，并需大胆质疑和勤奋实践，激发学生对科学的热爱之情。 教学重点：1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据;2.孟德尔遗传定律的实质。 教学难点：领悟、运用假说演绎法分析摩尔根的杂交试验 教学策略：总的策略：依据“建构主义思想”，以学生为本。引导学生重演萨顿、摩尔根当年的思维过程。 组织策略：教师是教学活动的组织者、引导者和合作者，把握时机，组织讨论，激发学生思考，使课堂生气盎然。 备课策略：备教材，备学生，备自己。 提问策略：问点准确，难度适宜，问机得当，问法灵活。 讲授策略：精、准、活、趣。 教学方法：学案教学法、探究式问题讨论法、引导探索法、精讲点拨法等综合运用 教学过程： 教学步骤 | 教师的组织和引导 | 学生活动 | 教学意图 | 提前两天布置学生观察培养果蝇 | 指导 | 饲养果蝇，识别雌雄，观察果蝇的眼色、翅形等性状 | 使学生对果蝇有感性认识 | 导入新课 | 提问学生对孟德尔分离定律和自由组合定律的理解。 3．课件呈现遗传定律和减数分裂过程图。让学生观察对比染色体和遗传因子的变化。板书课题：“基因和染色体的关系？” （可以多提问几个学生，直到能总结出。） | 2．思考回答 4．用同源染色体替换遗传因子。尝试总结出：基因和染色体的行为存在平行关系。 | 初步体验类比推理。 | 一、萨顿的假说： 1．假说的依据 | 指导学生思考分析二者在哪些方面存在怎样的平行关系？学生的思路可能很乱，或不全，再让他们在学案上填表来系统。然后课件呈现表格答案。 | 学生思考、抢答、填表、对答案。 | 让学生亲历萨顿的思维过程。 | 2．提出假说 | 从上面的分析可以看出，二者行为具有惊人的一致性，基因由染色体携带着从亲代传递到子代。引导学生推断二者位置关系。 | 尝试提出基因在染色体上的假说。 | 应用类比推理法，体会成功的喜悦 | 3．应用假说 | 2．课件呈现答案并略讲。 | 1．看课本P28思考与讨论并在图上标注相应基因 | 加强理解和巩固 | 4．介绍萨顿和类比推理法 | 1．指出：该假说是2023年萨顿运用类比推理的方法提出来的，简介萨顿，夸奖学生具有科学家的思维。让学生看课本P28“类比推理”。 3．指出萨顿的假说缺少实验证据 | 2．阅读课本举例说明类比推理并指出类比推理的优缺点 | 1．营造良好的学习氛围，激发学生的兴趣 2．为摩尔根出场做铺垫 | 二．基因在染色体上的实验证据 1．观察实验提出问题 | 课件简介摩尔根，诙谐指出摩尔根质疑萨顿的假说，也质疑孟德尔的遗传定律 2．课件展示摩尔根的果蝇杂交试验 4．指导学生分析上述问题。不全的老师补充。 | 3． 观察分析实验，提出疑问，学生回答。可能的疑问有： 为什么F1中没有白眼、F2中白眼果蝇没有雌性？ 摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔遗传规律矛盾吗？等 | 创设争相提问、争相回答的探究氛围，培养学生的观察能力和问题意识 | 2．提出解释问题的假说 | 1．课件展示果蝇体细胞染色体图解，明确染色体组成及性染色体的不同 2．引导学生都做一回摩尔根，试着提出解释问题的假说。规定用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w． | 3．学生可能会提出控制果蝇眼色的基因在性染色体上。进一步追问，学生分组讨论可能会提出以下三种假说： 假说1：基因位于X染色体特有区段(XW , Y) 假说2：基因位于X和Y染色体同源区段(XW,YW) 假说3：基因位于Y染色体特有区段( X , YW) | 让学生具备摩尔根当时的知识基础，重演摩尔根当年的思维过程 | 3．筛选假说 | 判断假说是否正确首先要能解释原有实验的结果。若白眼基因仅位于Y染色体上，则F1和F2的雄果蝇都应该是白眼的。 | 学生根据自己提出的假说分别画遗传图解解释摩尔根的实验。据此排除假说3 | 练习画遗传图解来解决遗传问题。 | 4．利用假说演绎测交结果及做测交实验检验假说是否正确 | 假说是否正确还要用测交进行检验 1．摩尔根的哪个实验是类似孟德尔的测交实验？ 2．学生最先想到的可能会是用 F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行的杂交。 4．学生画好图解后，课件出示摩尔根所做实验结果 红眼雌蝇 ：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇 ：白眼雄蝇= 126 ：132 ：120 ： 115约等于1：1：1：1 依据两种假说演绎的结果都和摩尔根的实验结果相符，难道这两种假说都对？而摩尔根只提出了假说1，摩尔根错了么？ 5．再组织学生讨论摩尔根当时选择什么实验来检验他的假说的呢？ 7．学生愤悱之际，适时点拨：摩尔根为验证他的假说，又设计了三个新实验，其中之一是：将上述实验所得白眼雌蝇和野生红眼雄蝇进行杂交。 8．让学生再依据各自提出的假说演绎白眼雌蝇和野生红眼雄蝇进行杂交的结果。 10．学生画好图解后，课件出示摩尔根所做该实验的结果：雌蝇全部红眼，雄蝇全部白眼。 11．水到渠成，学生深刻理解并掌握了摩尔根用白眼雌蝇和红眼雄蝇进行测交，检验了“控制果蝇眼色的基因只在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因。”的假说是正确的。 12．总结：摩尔根用实验证明了具体的基因在具体的染色体上，从此摩尔根成为孟德尔遗传规律和萨顿的坚定支持者 | 3．学生分两组分别依据假说1和假说2画遗传图解演绎实验结果。（各找一名代表板演） P: XWXw × XwYw 红雌 白雄 子代：XWXw XWYw XwXw XwYw 红眼雌蝇 ：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇 ：白眼雄蝇等于1:1:1:1 P: XWXw × XwY 红雌 白雄 子代：XWXw XWY XwXw XwY 红眼雌蝇 ：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇 ：白眼雄蝇等于1:1:1:1 6．学生继续分组讨论 9． 学生分两组再分别依据假说1和假说2画遗传图解演绎实验结果。（再各找一名代表板演） P: XwXw × XWY 白雌 红雄 子代：XWXw XwY 红雌:白雄 1 : 1 P: XwXw ×XWYW 白雌 红雄 子代：XWXw XwYW 红雌 ：红雄 1 ： 1 | 引发学生学习过程中的矛盾冲突，激发进一步探究的欲望，突破难点。 训练学生思维的逻辑性和开方性。 3．感受科学家严谨治学的态度，在潜移默化中提升学生的生物科学素养。 | 5．介绍相关科学发展史 | 2023年孟德尔发表论文，描述遗传定律 2023魏斯曼描述减数分裂． 2023年萨顿提出基因在染色体上． 2023年摩尔根证实了基因在染色体上． 提问摩尔根为什么选果蝇做实验材料？ | 听讲、思考、回答、感悟 果蝇体小易饲养、繁殖速度快、具有多对易于区分的相对性状（答不全老师补） | 进行科学史教育达成情感目标 | 三．基因在染色体上呈线性排列 | 让学生弄清“一条染色体上含有多个基因。基因在染色体上呈线性排列” 更改黑板上本节课题为：基因在染色体上 | 自主学习，了解科学新进展 | | 四．孟德尔遗传规律的现代解释 | 1． 等位基因和非等位基因是核心概念，要利用课件精讲。 3．课件展示具有一对同源染色体携带一对等位基因的减数分裂过程图。 5． 课件展示具有两对同源染色体携带两对等位基因的减数分裂过程图。 7． 强调：只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，且在减Ⅰ后期随非同源染色体的自由组合而组合。 8．启发学生思考遗传定律发挥作用的时间和适用范围。 | 2．看图识别填写学案： 等位基因： 非同源染色体上的非等位基因： 同源染色体上的非等位基因： 4．总结分离定律实质 6．总结自由组合定律实质。填：能自由组合的基因： 9．讨论总结：发生在减数分裂形成配子时，适用于真核生物的细胞核遗传。 | 重点内容，核心概念要重点突破 | 五：课堂小结 | 以概念图的形式课件展示 | 在学案上填图 | 使学生对本节内容有一个整体把握。 |
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