2.3伴性遗传教学设计-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第二单元 基因和染色体的关系 （大单元教学设计） 一、单元课标要求 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。 1、阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2、概述性染色体上的基因传递和性别相关联。 二、单元教材分析 1、本章教材内容分析 本章三节内容是在第1章的基础上，按照科学史的顺序，围绕寻找孟德尔提出的遗传因子的物质实体及其在细胞中的位置展开的。 这三节内容以基因在染色体上的理论为核心。减数分裂和受精作用既是孟德尔遗产规律的细胞学基础，也是研究基因在染色体上的理论的基础；萨顿假说推测基因在染色体上，摩尔根的果蝇杂交实验予以验证；伴性遗传则是基因在染色体上理论的应用之一。 细胞学研究揭示了减数分裂的过程和受精作用的实质，科学家发现进行有性生殖的生物，正是通过减数分裂和受精作用来保持亲子代间遗传组成的相对稳定性的，而这一过程又是通过染色体数目和行为的变化来实现的。而染色体在减数分裂和受精作用中的行为，与孟德尔假设的遗传因子在亲子代间传递的行为有着惊人的相似，科学家通过类比推理和实验证明了基因位于染色体上，使遗传因子的物质实体得以揭示。根据基因在染色体上的理论，解释了位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。 2、与其他章的联系 本章是承上衔接第1章，启下衔接第3章。本章中有关减数分裂的内容，与《分子与细胞》模块中染色体的物质组成、细胞增殖、有丝分裂等内容有密切联系。 三、学情分析 在学习《分子与细胞》时，学生对染色体、细胞增殖、细胞周期、细胞分裂、有丝分裂等概念有了比较深入的了解，这些是学习本章第1节减数分裂等知识的基础；在《分子与细胞》中，学生多次使用显微镜进行实验，具有一定的显微镜操作技能，有助于完成本章“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的实验。第2节介绍了人类寻找基因的物质实体及其在细胞中的位置的过程。学生比较熟悉染色体、基因等概念，但并不清楚科学家的研究过程，因此，在让学生形成基因在染色体上这一概念的同时，体会和感悟其中蕴含的科学思维、科学方法和科学精神，也是学习的重要内容。第2节是学习第3节的基础，学生对伴性遗传现象非常感兴趣，教学时可多举实例引导学生参与讨论和交流。 四、单元学习目标 1、通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图，归纳、概括减数分裂的概念及过程。 2、模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。 3、举例说明受精作用的过程。 4、阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。 5、基于基因金额染色体的相关事实，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。 6、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。 7、认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的精神，以及对科学的热爱。 8、概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。 9、基于对伴性遗传的认识，运用演绎推理，对位于性染色体上的显性基因和隐性基因的遗传特点进行分析，对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。 10、运用伴性遗传规律，提出相关的优生建议。 11、关注伴性遗传理论在实践中的应用。 五、单元情境任务设计 1、补充曲细精管管壁剖面结构，认识精原细胞来源于体细胞的有丝分裂，减数分裂是分化最末端的分裂。迁移知识理解减数分裂是特殊的有丝分裂。 2、利用学具展示，变抽象为具体，使学生准确形成和辨析染色体的相关概念，为进一步推导减数分裂的过程打好基础。 3、通过观看卵细胞形成过程以及视频动画，找出精子和卵细胞的形成过程的不同点培养学生阅读、归纳、总结的能力，充分体现学生的主体地位，增进学生间交流与合作意识，培养了学生的实践能力和科学、严谨的思维方式。 4、运用语言逻辑顺序引导学生归纳概括减数分裂的概念，重视概念生成 5、通过模型构建，理解减数分裂过程中染色体形态和行为的变化、配子形成多样性的原因等学生较难理解的过程，加深对其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。 6、利用萨顿的假说解释孟德尔一对相对性状的杂交试验，体会类比推理的科学方法 7、通过作出假说、设计实验等活动，使学习者接触真实科研内容，运用假说-演绎法分析摩尔根推理过程，体会科学研究的曲折复杂，了解科学研究的基本思路与方法。 六、单元课时安排 第1-2课时 减数分裂和受精作用 第3-4课时 基因在染色体上 第5-6课时 伴性遗传 第7课时 单元测试复习 七、课时教案设计 第二单元 基因和染色体的关系 第三节 伴性遗传 一、课程标准 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 二、教材分析 伴性遗传是人教版高中生物必修二第二章第三节的内容。它是在学生学习了基因的分离定律、自由组合定律以及基因在染色体上的基础上进行的，是对基因遗传规律的进一步拓展和深化。伴性遗传作为一种特殊的遗传方式，不仅与人类的遗传疾病密切相关，还在生物的性别决定和进化等方面具有重要意义。通过学习伴性遗传，学生可以更全面地理解基因与染色体的关系，掌握遗传规律的多样性，为后续学习生物的变异和进化奠定基础。 三、学情分析 高一学生已经具备了一定的生物学基础，掌握了基因的分离定律和自由组合定律，了解了基因与染色体的关系。然而，伴性遗传的内容较为抽象，涉及到性染色体和基因的特殊遗传方式，对于学生来说具有一定的难度。同时，高一学生的逻辑思维能力和抽象思维能力正在逐步发展，但在分析复杂的遗传现象和遗传系谱图时，可能会遇到困难。因此，在教学过程中，教师应结合具体的实例和图表，引导学生进行分析和推理，帮助他们理解伴性遗传的概念和特点。 四、教学目标 1.通过常染色体和性染色体遗传病发病率的对比，明确伴性遗传的特点，阐明伴性遗传的概念。（生命观念、科学思维） 2.分析遗传图解，总结人类红绿色盲症和抗维生素D的遗传特点。（科学思维） 3.运用伴性遗传规律，解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用。（社会责任、科学思维、科学探究） 五、教学重难点 1、教学重点 （1）分析人类红绿色盲的主要婚配方式及其伴性遗传的特点 （2）遗传系谱图的识别和判断。 2、教学难点 （1）独立写出人类红绿色盲症和抗维生素D佝偻病的遗传图解 （2）理解的基础上能推导和运用伴性遗传。 六、教法、学法 1、教法：讲授法、情境探究法、合作探究法 2、学法：合作探究法、读书指导法，多媒体课件（遗传系谱资料） 七、教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 情境：游戏互动：展示红绿色盲检查图，让学生进行自我检测色觉是否正常 讲解：红绿色盲是一种常见的人类遗传病，患者由于色觉障碍，不能像正常人一样区分红色和绿色。 【问题探讨】 红绿色盲是一种常见的人类遗传病，患者由于色觉障碍，不能像正常人一样区分红色和绿色。据调查，在红绿色盲患者中，男性远远多于女性（男患者近7%，女患者近0.5%）。 抗维生素D佝偻病也是一种遗传病，患者常表现出O型腿、骨骼发育畸形、生长发育缓慢等症状。但这种病与红绿色盲不同，患者中女性多于男性。 【引入概念】 决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是与性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。 若决定性状基因位于常染色体上，则遗传与性别无关。 观察课件中红绿色盲的检查图，让学生说出里面的图案。 思考【问题探讨】的材料并归纳伴性遗传的概念 引发学生对红绿色盲这种遗传病的关注，激发学生学习红绿色盲及其特点的兴趣 伴性遗传 【图像演示】男性、女性染色体组成 总结：①人类性别由性染色体XY决定，女性同型XX，男性异型XY②Y染色体只有X染色体大小的1/5左右 强调：大多数生物以染色体来控制性别，还存在其他性别决定方式。 注意：并非所有生物都有性染色体，只有雌雄异体（雌雄异株）的生物才有性染色体。例如：酵母菌、豌豆、玉米、水稻均没有性染色体。 【XY型性别决定方式】 讲解：XX（同型）为雌性，XY展示：人类和果蝇的性染色体组成 （异型）为雄性，说明这种性别决定方式在哺乳动物、很多种类的昆虫、很多雌雄异株的植物中普遍存在。 【分析XY型性别决定的机理】 创设情境：一位老人嫌弃儿媳妇生了一个孙女，而怪儿媳妇没用，让儿媳妇下一胎一定要给她生个孙子。 提问：孩子的性别是由父母哪一方决定的呢？ 通过减数分裂的过程，解释精子和卵细胞的形成以及受精作用对后代性别的影响。 学生通过了解男性和女性染色体组成的差异，了解性染色体、常染色体、性别决定等概念 分析讨论，了解人类后代的性别主要取决于雄配子的类型。 理解伴性遗传的概念 通过识图、比较和分析，让学生在图中找出男性和女性染色体组成的区别、归纳性染色体的作用；同时形成性别决定的概念，知道生男生女的原因，初步形成对生男生女的原因进行科普的社会责任感。 人类红绿色盲 让学生讲述道尔顿发现红绿色盲的故事 问：从道尔顿发现色盲的小故事，你获得了什么样的启示？ 学生活动一：归纳红绿色盲的特点 活动要求1：根据本故事，画出道尔顿家庭遗传系谱图，假如道尔顿还有个色觉正常的妹妹。 并据图完成下列问题： 1、 分析红绿色盲的决定基因位于什么染色体上？是显性遗传还是隐性遗传？ 2、 用Bb来表示这一对等位基因，请写出所有的相关基因型 情境：道尔顿与色觉正常的女朋友结婚，生了一双正常的儿女。若干年后，道尔顿的女儿和儿子都长大了，儿子娶了个色盲女性，女儿嫁给一个正常男性， 活动要求2：请根据情境完成遗传图解，并计算他的外孙、外孙女和孙子、孙女的发病率分别是多少？ 设问：如果道尔顿的孙女与患病的外孙结婚，后代发病率是多少？为什么我国禁止近亲结婚？ 引导学生根据遗传图解，归纳总结红绿色盲的遗传特点。 思考后回答：认同道尔顿勇于承认自己是色盲患者，并将自己的发现公之于众的献身科学、尊重科学的精神。 绘制遗传系谱图 思考讨论后回答：X染色体上，隐性，写出基因型：XB XB XBXb Xb Xb XBY XbY 合作探究，画出遗传图解并计算各发病率。 观察、讨论 归纳：伴X隐性遗传特点 1.男性患者多于女性患者 2.具有隔代交叉遗传的特点 3.女性患者的父亲和儿子一定患病 锻炼学生的语言组织表达能力，还可以对学生进行情感教育，体验本节课的情感目标。 提高学生获取信息、处理信息的能力，体现本节的科学思维素养。 掌握红绿色盲基因型的正确书写方法。 通过问题推进的办法提高学生质疑、假设、合作探究的能力，提高学生获取信息、处理信息的能力，体现本节的科学思维素养。 提升学生将图表信息转换成文字信息的能力，体验合作学习的快乐。 抗维生素D佝偻病 阅读P37抗维生素D佝偻病内容 思考： 1、抗维生素D佝偻病的基因位于什么染色体上？是显性遗传还是隐性遗传？ 2、用Dd来表示这一对等位基因，请写出所有的相关基因型。 展示抗维生素D佝偻病遗传图谱 任务要求：写出图中个体的基因型，并尝试总结抗维生素D佝偻病（伴X显性遗传）的特点 阅读课本,思考分析作答 通过分析、推理，画出相关遗传图解，归纳伴X显性遗传的特点 1.女性患者多于男性患者 2.具有连续遗传的特点 3.男性患者的母亲和女儿一定患病 培养学生应用所学知识的能力，巩固所学知识。 体现本节的科学思维素养。 伴Y遗传病 【拓展】：伴Y遗传病 【归纳】：外耳道多毛症（伴Y染色体显性）的遗传特点： ①治病基因只位于Y染色体上，无显隐之分； ②父传子，子传孙，具世代连续性 伴性遗传在实践中的应用 讲述：鸟类的性别决定方式与人的性别决定方式相反；雄性雄性的两条性染色体是同型的以ZZ表示，雌性的两条性染色体是异型的以ZW表示。 ppt展示芦花鸡的图片，芦花基因B和非芦花基因b位于Z染色体上 任务1：完成芦花与非芦花相关基因型 任务2：从上表中选择亲本进行杂交，要求在F1雏鸡时观察羽毛特征就能区分出雌雄，以便多养母鸡，请完成杂交遗传图解。 完成表格填写 合作探讨设计杂交实验，画出遗传图解 运用伴性遗传规律，解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用。体现本节的社会责任、科学思维、科学探究。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用。 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 教学反思 本节课通过红绿色盲的检查图和讲述道尔顿发现红绿色盲的故事，激发学生学习伴性遗传的兴趣，通过重点分析人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病，让学生掌握伴性遗传基因型和遗传图解的书写，并在教师的指导下，归纳总结伴X显性遗传和隐性遗传的规律。另外通过讲述外耳道多毛症，了解伴Y染色体遗传的特点。最后通过芦花皱鸡羽毛区别雌雄，解释伴性遗传在实践中的应用，从而达到本节课的教学目标。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$