2.2 基因在染色体上教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

《基因在染色体上》教学设计 一、教材分析 本节选自人教版《必修二 遗传与进化》第二章第 2 节。前面遗传因子的发现和减数分裂 的学习为本节的学习奠定了基础。学生对于前面两部分的理解是分割开来的。本节通过萨顿假 说和摩尔根的果蝇杂交实验探究了基因和染色体的关系， 将二者联系起来。本节的学习也为伴 性遗传学习奠定了基础。 从课标角度分析， 本节对应次位概念“概述性染色体上基因的传递和性别相关联”。此概念 与其他次位概念共同支撑重要概念“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有 多种可能” ，最终形成大概念“遗传信息控制生物性状并代代相传”。 二、学情分析 本节课的授课对象为高一学生， 他们已经掌握遗传因子（基因） 在亲子代之间的传递规律 和减数分裂过程中染色体的行为变化， 了解了假说演绎法的一般流程， 同时具备了一定的逻辑 推理能力和实验分析能力，但学生知识关联能力有限，分析思维有所欠缺。 三、教学目标 基于以上分析，制定了如下教学目标： 1、基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎、推理等科学思维，阐明基因 在染色体上，进一步体会假说演绎法。（科学思维、科学探究） 2、从基因和染色体关系的角度， 对孟德尔遗传规律作出现代解释。（生命观念、科学思维） 3、认同科学研究需要丰富的想象力， 敢于质疑、探索求真的科学精神， 以及对科学的热爱。 （科学思维、社会责任） 其中目标一对应本节的教学重点和教学难点。 四、教学策略 采用论证式教学、情境教学法和问题驱动法等教学策略应用于假说演绎法， 从而实现本节 课的教学目标。 五、教学过程 （一）萨顿假说——“基因在染色体上” 的提出 提出问题，创设情境：孟德尔假设的遗传因子有没有物质基础？如果有，它位于细胞什么 部位？从而引发学生思考。 为降低学生思考难度， 教师提出新的问题， 并呈现图片， 让学生直观地描述遗传规律和减 数分裂的过程。同时提供表格，让学生运用比较、归纳等方法进行分析。 比较归纳，提出假说：学生会发现基因和染色体的行为存在明显的平行关系。基于事实和 证据， 学生提出猜想“基因位于染色体上”。教师肯定学生的推测与科学家的想法相同， 同时提 出萨顿的假说并抛出问题：假说一定是正确的吗？学生立刻明白假说不一定正确，因为没有实 验证据。从而引出摩尔根的果蝇杂交实验。 （二）“基因在染色体上” 的实验证据 摩尔根的成功， 实验材料的选择尤其重要。介绍果蝇作为实验材料的优点， 让学生认同材 料选择对实验的重要意义。 1、提出问题 摩尔根在一群野生型红眼果蝇中发现一只突变体—— 白眼雄果蝇。展 示摩尔根的果蝇杂交实验，引导学生观察并描述实验现象，思考实验现 象说明了什么？ 学生根据已学的遗传规律，可以发现：控制果蝇眼色的基因符合孟德尔的分离定律，也发 现 F2 白眼性状与性别相关联。教师进一步引导学生提出问题，为什么白眼性状总是与性别相 关联？此时学生虽然有疑惑，但很难提出假说进行解释。 2、做出假说 教师展示果蝇体细胞染色体的组成，搭建教学支架。 当时已知基因决定性状， 而性别是由性染色体决定的， 现在出现性状与性别相关联的现象， 那说明了什么呢？由此学生可以提出，控制果蝇眼色的基因位于性染色体上。 接着引导学生提出 2 种假说。假说 1：控制果蝇眼色的基因只在 Y 染色体上；假说 2：控 制果蝇眼色的基因只在 X 染色体上。 设计意图：学生能够基于事实和证据做出假说，发展了学生的科学思维。 学生根据提出的假说，绘制遗传图解，解释实验现象。根据遗传图解，学生否定假说 1。 设计意图：基于学生对果蝇染色体组成的认识和已学的遗传规律，学生可以提出合理的假 说，并写出遗传图解，解释遗传现象，形成了从现象到本质的科学研究思路。 教师详细介绍果蝇的性染色体，提出假说 3：控制眼色 的基因在 X、Y 染色体同源区上。绘制遗传图解后，学生发现 假说 2 和假说 3 都能解释实验现象。 该如何区分呢？学生容易想到设计测交实验检测F1 的基 因型，从而验证假说是否正确。学生会想到两个测交方案， 同时提醒学生白眼雌果蝇暂时没有。 3、演绎推理 学生经过推理测交实验 1 后，发现无法区分假说 2 和假说 3。 不过此时后代中出现了白眼雌果蝇，可以用于测交实验 2。 然而通过推理测交实验 2，发现结果仍然是相同的，无法区分两种假说。 教师引导学生一起分析发现，测交实验之所以不能区分两种假说的关键原因在于 w 是隐 性基因，导致 Yw 和 Y 对表型的影响是相同的。 教师提问， 我们该如何设计实验将其区分呢？要区分两种假说， 就需要寻找一种待检测的 果蝇，它在两种假说中的基因型不同，其产生的子代表型也不同，这样才能区分两种假说。 设计意图：教师充分尊重学生已有的经验和思维特点，引导学生设计实验