2016年教学设计生物科
《基因在染色体上》教学设计
一、教材简析
本节内容是在前面章节所学的孟德尔遗传规律，减数分裂的基础上通过萨顿的假说串起来的，具有较强的逻辑性。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。教科书紧结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，也为后面的章节研究“基因的本质”做铺垫。
二、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。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。
三、设计理念
本节课设计的整体思路是以两种科学研究方法为主线，“类比推理法”和“假说—演绎法”为主线，分别解决“萨顿的假说”、“摩尔根的果蝇杂交实验”、“孟德尔遗传规律的现代解释”等几个主要问题。其中涉及到与旧知识的联系较多，在教学过程中主要以设计问题的形式让学生自主学习，通过列表比较、小组合作、学生板书等方法展开学习，辅以一定的讲解和课件展示，适时归纳和总结，加深学生对相关知识的理解和应用。
四、教学目标
1．知识与目标
（1）说出基因位于染色体上的理论依据和实验依据。
（2）会用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传定律的实质。
2．过程与方法：
（1）尝试运用类比推理的方法解释基因位于染色体上。
（2）联系所学知识进一步归纳“假说—演绎法”的科学方法。
（3）联系基因与染色体的关系归纳分离和自由组合定律的实质。
3．情感态度与价值观：
（1）认同基因的物质基础。
（2）参与讨论、探究、分享，形成合作、交流的能力。
（3）认识科学的发展是一个不断探索、不断进步的过程。
本节教学目标的确定突出：一是科学研究的过程和方法；二是说明基因与染色体 的关系，在染色体和基因水平上阐明分离定律和自由组合定律。
五、教学重、难点
1. 教学重点
（1）基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
（2）孟德尔遗传规律的现代解释。
2. 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。
六、教具准备
多媒体、板书。
七、课时安排
本节课预计用1课时完成。
八、教学方法
引导学生对萨顿、摩尔根等人的研究进行探究，设计合适的问题，以提问式教学方式循序渐进地对相关知识进行自主探究学习，再现摩尔根使用假说演绎法进行科学探究的历程。从萨顿假说，到摩尔根果蝇杂交实验，引导学生在再现的科学情境中发现问题，解决问题，体验科学探究过程中的乐趣。
九、教学过程
学生活动、教师组织和引导
教学意图
导入：【学生活动】
1、分析减数分裂中染色体和基因的行为特点。
2、阅读：请同学们试着将孟德尔遗传定律中的遗传因子换成同源染色体，念一遍。
替换后是否能恰当地描述同源染色体在减数分裂过程中的行为变化？
那么遗传因子，也就是基因和染色体的关系究竟如何？
一、萨顿的假说——类比推理法
【背景介绍】：萨顿相关资料。
【教师活动】：介绍萨顿利用蝗虫发现的染色体在减数分裂、受精作用过程中的行为变化。
【教师活动】：介绍萨顿研究方法
萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，发现两者具有惊人的一致性，发现如下（学案）
引导学生填充两者行为变化比较的表格。
【学生活动】：回答问题，补充表格
切入：课本P28页，思考与讨论。
图示为孟德尔一对相对性状杂交试验中，豌豆细胞中一对同源染色体在遗传过程中的行为变化，请同学们在图中染色体上标注基因，解释孟德尔一对相对性状的杂交试验（染色体上黑色横线代表基因的位置）。
【学生活动】：填充图解
通过分析比较，同源染色体、基因行为上存在什么联系？（明显的平行关系）
萨顿根据基因、染色体行为变化的一致性，推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因在染色体上。（类比推理法）
【教师活动】：介绍总结萨顿研究方法——类比推理法，并说明其不足之处：缺乏实验验证，仅为假说，需进一步实验验证。
引入新课，为下面教学做准备
学生亲自实践萨顿假说发现过程，体会成功喜悦
二、基因位于染色体上的实验证据
生物学家摩尔根对孟德尔及萨顿的学说持怀疑态度，一致致力于设计实验探究基因与染色体的关系。
【教师活动】：介绍摩尔根其人及其研究
1．实验材料介绍：果蝇
【教师活动】：介绍果蝇，引导学生归纳摩尔根利用果蝇作为实验材料获得成功的原因。
①果蝇具有什么特点？
②孟德尔选用豌豆与摩尔根选用果蝇有何相识之处？
【学生活动】：思考、回答问题
材料选对，实验就成功了一半。
2．摩尔根果蝇杂交实验
【教师活动】：介绍杂交实验过程、现象，引导学生对实验结果进行分析
请同学们结合下列三个问题进行思考：
① 实验如何判断果蝇眼色的显隐性？
② 实验现象是否符合孟德尔遗传定律？依据？
③ 果蝇眼色的遗传有何不同于孟德尔一对相对性状杂交试验？
【学生活动】：思考、讨论、回答
【教师活动】：归纳、总结、肯定
果蝇眼色中白眼性状的表现，总是与性别相联系（明确指出），如何解释呢？
我们需要先认识下果蝇性别的决定方式。
3．果蝇性别决定方式
【教师活动】：多媒体演示，雌雄果蝇体细胞染色体组成情况。
果蝇体细胞中具有3对常染色体，1对性染色体。
性染色体：与性别决定相关。
常染色体：与性别决定无关。
雌性果蝇性染色体同型用XX表示，雄性果蝇性染色体异型，用XY表示。
(XY染色体示意图，人类染色体展示)
4．对杂交实验的解释
获得结论，引发继续学习兴趣
培养学生分析、比较能力
培养学生进行自主学习，强化推理、应用能力
根据染色体的结构，控制白眼的基因存在位置做出三种假设。根据杂交现象，只有假设二可能成立。
摩尔根及其同事假设：如果控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，Y染色体不具有它的等位基因。
【教师活动】：这种假设下，雌雄果蝇个体都具有哪些基因型？
【学生活动】：完成学案问题
【教师活动】：多媒体引导学生完成果蝇杂交试验遗传图解
【学生活动】：完成遗传图解
【教师活动】：引导学生继续实验探究
5．对假说的验证
【教师活动】：利用摩尔根的假说，杂交实验现象就可以得到合理的解释，但是这还只是假说，如要验证以上假说是否成立，如何设计实验验证？
【学生活动】：设计测交实验，上板演示
【教师活动】：巡视并及时与同学交流想法，引导实验设计运用能力
摩尔根同样设计并进行了测交试验（XWXw×XwY），结果发现实验结果与推理得到的结论相符。
那么，摩尔根是否能根据测交试验结果，证明自身假说的正确性？
提示：摩尔根等人又通过一系列实验，进一步验证了假说。
6．摩尔根研究方法
【教师活动】：多媒体演示，引导回顾摩尔根实验过程，归纳研究方法
假说——演绎法
发现问题：白眼性状的表现为什么总是与性别相联系？
作出假说：控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基。
实验验证：测交
得出结论：基因在染色体上
三、基因分离定律的实质
【教师活动】：分析基因分离定律和自由组合定律的实质。即孟德尔遗传定律的现代解释。
提问：同源染色体上的非等位基因能够自由组合吗？
进行学习答题技能训练
培养学生持疑精神，并能通过实验进行进一步的探究，锻炼实验设计的能力
【学生思考】：同源染色体上的非等位基因不能自由组合
进一步掌握科学研究方法
巩固课堂知识，引申知识
十、板书设计
＆2.1 基因在染色体上
一、萨顿假说
1、依据：基因与染色体的平行关系
2、方法：类比推理
3、假说：基因在染色体上
二、实验证据（摩尔根）——假说演绎
1、材料：果蝇
2、现象 常染色体
3、染色体 ♀:XX
性染色体
♂:XY
4、解释：
5、验证：测交——F1与隐性纯合子杂交
三、分离定律的现代解释
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