生物雌雄遺傳現象的課堂探秘

中圖分類號：G623.56 文獻標志碼：D 文章編號：1673-4289(2009)04-0040-05

·背景分析·

“伴性遺傳”是人民教育出版社新課標高中二年級《生物》教材必修二中的內容，也是高考中的一個命題熱點。在學習“伴性遺傳”之前，學生已學過基因的兩大遺傳規律以及基因與染色體的關系等內容，為“伴性遺傳”的學習奠定了基礎。教材中首先介紹基因在染色體上，然后以紅綠色盲為例介紹伴性遺傳的內容，通過該部分內容的學習，重點掌握伴性遺傳的特點以及伴性遺傳在實踐中的應用。

高中二年級學生已經學習了遺傳規律，并且初步知道了常染色體遺傳病的遺傳特點。在教學過程中教師要根據學生學習能力、感悟能力來精心安排問題，啟發學生思維，使學生通過對性別決定和伴性遺傳現象的觀察和分析，提出假設，經過對假設的求證后，產生科學的結論；讓學生學會運用遺傳規律去分析、去推論社會中常見的遺傳學問題。

·教材處理·

本節課將通過教師給出有關資料和素材，提出問題，引導學生去探究、討論，最后總結得出結論，屬于探究式的生物課例。

伴性遺傳是指性染色體上基因的特殊遺傳方式，而“人的性別決定過程”的相關知識是學習伴性遺傳的基礎。因為教材中沒有講解這部分內容，學生學習這節課會存在很大困難，所以在處理該部分教材時，要增加“性別決定”相關內容。

首先由人類男女性別比例的關系入手，引出人類性別決定因素，引導學生探究人的性別決定的過程。在此基礎上，利用學生不熟悉的“血友病”為素材，讓學生探究“伴性遺傳”的遺傳特點，并總結出“伴X染色體隱性遺傳病”的遺傳特點。

·教學目標·

一、概述人類性別決定過程。

二、說出伴性遺傳的概念。

三、運用資料分析的方法，總結人類血友病的遺傳規律。

四、概述伴性遺傳的特點。

五、舉例說出伴性遺傳在實踐中的應用。

六、通過對血友病遺傳圖解的分析，培養學生的識圖能力、綜合分析能力，使其獲得研究生物學問題的方法。通過介紹伴性遺傳的現象，使學生能從現象入手，運用遺傳基本定律進行分析，經歷提出假設，并設法求證的科學研究過程，從而掌握運用遺傳基本定律分析問題的方法。

七、通過對伴性遺傳的現象及特點的分析，對學生進行科學態度養成的教育，使學生學會用客觀的、科學的態度對待生活和人生。

·教學重點、難點·

XY型性別決定的過程。

伴X染色體隱性遺傳病的遺傳特點。

·教學過程·

一、實例導入性別問題

用多媒體課件展示如下材料。

師：大家看見了吧，這是《中國年輕女性自殺報告》中的一個真實的例子。該婦女的命運非常悲慘，通過這個悲慘的實例引出來兩個問題：生女孩是女人的過錯嗎？人的性別是如何決定的？

為了搞清這兩個問題，我們一起觀察男女體細胞內的染色體組成，請比較兩者之間有什么異同？

二、合作探討性別基原

1.課件展示男、女體細胞的染色體組成圖片

師：看完男、女染色體組成圖片以后，請大家思考男女細胞中的染色體在組成上有什么不同？可以互相討論、商量。

生：有一對染色體的組成不同，男性的為XY，女性的為XX。

師：男女的性別是由什么決定的？

生：染色體。

師：通過剛才的討論我們已經知道，人細胞中的染色體分成兩類，一類是與性別無關的染色體——常染色體，有22對，在男女的細胞中完全相同；一類是與性別有關的染色體——性染色體，1對，男性的為XY，女性的為XX。人的性染色體屬于XY型。

師：男、女染色體的組成如何表示？

生：男：22+XY；女：22+XX

2．探究人類的性別決定的過程

師：通過上面的討論我們已經得出了結論：人的性別是由性染色體決定的。性染色體如何決定人的性別呢？請同學們從人生殖的過程去思考，并用遺傳圖解表示。

在學生思考和回答的基礎上，用多媒體課件展示下圖。

師：通過上面的圖解，我們已經知道了人的性別決定的過程，現在我們來看課件上的數據。

師：在我國，男女的比例大約是多少？

生：1﹕1

師：為什么人類中男女的比例大約為1﹕1？

某些學生回答出正確答案，但教師沒有肯定。

師：在人的生殖過程中，性別在什么時間就確定了？生男生女是父母中哪一方決定的呢？

學生在學習中認為是由男方決定的，教師及時糾正學生的這一錯誤觀念。

師：決定生男生女的因素非常復雜，并不是夫妻中的哪一方決定的，而是與夫妻雙方都有關系，把責任簡單地推向一方的觀點是錯誤的。生男生女是一種自然現象，它表明生物有自動維持性別比例平衡的機能。這是不以人的意志為轉移的，我們應該尊重這個自然規律。

師：生男生女的的原因已經了解了，那么男、女體細胞中的決定性別的染色體有什么區別呢？

三、分析研究“伴性遺傳”

1．多媒體課件展示“X、Y染色體的結構圖”

師：現在我們看到的是人的X、Y染色體的結構示意圖，請同學們分析問題。

師：X、Y染色體是同源染色體嗎？

生：是。

師：X、Y染色體上有基因嗎？有等位基因嗎？

生：有。

師：常染色體上有一對基因A、a，這對基因的遺傳遵循哪一種遺傳規律？

生：分離定律。

師：性染色體上的基因如何表示才能與常染色體上基因的表示方法區分開？假如一種致病基因位于Y染色體的非同源區段，其后代患者的性別是什么？假如一種致病基因位于X染色體的非同源區段，其后代男女患病的幾率相等嗎？

師：通過上面的分析和討論，我們知道，位于性染色體的非同源區段的基因在遺傳時，后代男女的表現不同，這種特殊的遺傳現象，叫做伴性遺傳。

師：常見的伴性遺傳病有哪些呢？這些伴性遺傳病有什么特點呢？

2．伴X染色體隱性遺傳病遺傳特點的探究

多媒體課件展示材料，創設新的情境，激發學生的求知欲。

師：小麗為什么婚后不宜生小孩？有誰能給出一個圓滿地解釋？請同學們帶著問題學習下邊的知識，學完以后請你給小麗一個正確的解答。

先介紹血友病的有關知識，然后用多媒體課件展示血友病系圖譜。

師：我們在看完上述兩個遺傳系譜圖以后，思考和討論問題。

師：請判斷該病是隱性遺傳病還是顯性遺傳病？

生：一種隱性的遺傳病。

師：從系譜圖來看，該病男女的患病機率相等嗎？

生：患者全是男性。

師：請你推斷該病的致病基因在什么染色體上？

學生的回答不準確，教師引導做出假設。

師：按照我們的假設，血友病基因位于X染色體上，在人類群體中男性的基因類型有哪幾種？女性的基因類型有哪幾種？男女的婚配方式有哪幾種？

教師在學生回答的基礎上，在黑板上板書。

3．進一步深入探究上述假設

師：血友病基因位于X染色體上嗎？通過上面的知識我們再進一步來解決問題。

師：研究人類遺傳病的遺傳規律應采用什么方法？

生：調查統計、繪制系譜圖、分析推斷。

師：通過調查，你覺得哪種婚配方式的結果能證明血友病基因位于X染色體上呢？

學生分組討論，教師巡視進行指導。

多媒體課件展示六種婚配方式的正確遺傳圖解。

師：通過分析討論我們已經得出了結論，在六種婚配方式中，①X^HX^H·X^HY、②X^HX^H·X^HY、⑥X^HX^H·X^HY的后代子女全部為正常或全部為患者，不能說明任何問題；③X^HX^H·X^HY的后代中雖然只有男性患病，但是不能事先確定表現型正常的女性是否為攜帶者；④X^HX^H·X^HY是女性攜帶者和男性患者婚配，也是此種情況；⑤X^HX^H·X^HY是血友病女性與正常男性結婚的婚配方式，如果他們的子女中男孩均患血友病，女兒都正常，就可以認定“血友病基因位于X染色體上”的假設是成立的。

師：上面是我們根據系譜圖作出的推測。經過科學家的研究，證實同學們的推測是完全正確的，這對基因位于X染色體的非同源區段，Y染色體上沒有這對基因的位置。這對基因在遺傳時只能隨著X染色體傳給后代，這種遺傳病屬于伴性遺傳。

四、特例破解血友病史

師：我們繼續觀看血友病系譜（一）可以看出:患者全是男性。其他相關調查也顯示，男性患者多于女性患者。這是血友病的第一個遺傳特點。

（板書：特點一男性患者多于女性患者）

請同學們思考討論“為什么血友病患者男性多于女性”？

生：因為男性只有一條X染色體，而女性有兩條X染色體，并且這種遺傳病是伴X隱性遺傳病，男性只要有一個致病基因就患病，而女性必須有兩個致病基因才患病。

多媒體課件展示血友病系譜圖。

師：分析上圖，Ⅰ2中的致病基因Xh是怎樣傳給外孫的？

生：Ⅰ2將致病基因Xh傳給女兒，再通過女兒將致病基因Xh傳給他的外孫。

師：從上面的系譜中可以看出：男性患者的致病基因不能傳給其兒子，只能傳給其女兒；男性患者的致病基因只能來自其母親。這就是伴性遺傳的第二個遺傳特點。

（板書：特點二交叉遺傳）

師：我們已經知道了血友病的遺傳特點，前面材料中提到的“小麗為什么婚后不宜生小孩”？

學生回答，教師適當指點。

五、拓展剖析伴性遺傳

師：抗維生素D佝僂病，其致病基因是X染色體上的顯性基因，請分析其遺傳特點是什么？

通過學生的分析討論，總結出伴X染色體顯性遺傳病的遺傳特點：患者女性多于男性。

課外活動：多媒體課件展示材料。

請同學們分析討論，設計出方案。

課堂總結：生物的性別主要是靠染色體來決定的，染色體根據是否與性別有關，可以分成兩大類：常染色體和性染色體。而人的性別決定中決定性別的染色體是性染色體X和Y。他們有大小的區別，有同源區域和非同源區域之分。為了與常染色體上的基因相區別，表示性染色體上的基因時，要把性染色體一塊寫出來。生物界中除了XY型決定性別外，還有ZW型，并且性別與環境也有一定的關系。

伴性遺傳指的是性染色體上的基因的特殊遺傳方式，其性狀的遺傳與性別有某種關聯。血友病、紅綠色盲癥是人類中的伴X隱性遺傳病，其遺傳特點是：①男性患者多于女性患者；②男性患者的致病基因通過其女兒傳給其外孫，即交叉遺傳。

·教學反思·

這節課學生自主探究的氛圍較濃，設計的問題能啟發學生深入思考，使其充分利用已有的知識探究新的知識。通過給出的有關素材，引導學生思考和探究，推導出伴X染色體隱性遺傳病的遺傳規律，在此過程中，教師只是引導者和評價者，學生處于學習的主體地位。

這節課大部分學生的思維十分活躍，但有一部分學生對知識的理解運用能力不強，思維能力有待提高，因此，自主探究式教學容易使不同層次學生之間的差異增大。如何讓不同層次的學生都有較大的收獲，這是今后教學上值得探討的問題。因此，我們應在易于推導的問題上，多給思維能力較差的學生回答，對于難度較大的問題，應充分發揮學生的潛力，讓部分學生起到引領作用。

·專家點評·

一、聯系現實生活，關注現實問題

生物科學與人們的日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動等方面密切相關。《普通高中生物課程標準》把“聯系學生生活經驗”作為新課程的一個基本理念，要求在教學中注重使學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念，并能運用生物學的原理和方法參與公眾事務的討論或作出相關的個人決策。

教師在本課中引入了大量的生活實例，引導學生關注現實問題。例如，本課一開始通過將《中國年輕女性的自殺報告》中的一個實例作為引入材料，創設了一個非常吸引人的情境，抓住了學生的好奇心。然后又通過精心設計一系列問題，引導學生去思考、談論和探究，將這節課層層展開。這樣的設計完全符合由感性認識到理性認識的思維過程。隨著一個個問題串的解答，終于讓人明白：生男生女是夫妻雙方共同決定的，那位自殺女性真是無知又可悲。這同時也滲透了人倫教育、生命教育等，使課堂更有生命力。

再如，教師在講“伴X染色體隱性遺傳病遺傳特點”時，以“醫生告誡新婚的小麗（血友病患者）不宜生小孩”的實例引出問題，激發了學生強烈的探究欲望，后續精彩的學生活動就順理成章了。

二、整合課程資源，刪補教學內容

新課程要求我們用教材教，而不是教教材。雖然教材是師生對話的重要平臺，但不是唯一的課程資源。課程資源既包括教材、教具、儀器設備等有形的物質資源，也包括學生已有的知識和經驗、家長的支持態度和能力等無形的資源。充分利用現有的課程資源，積極開發新的課程資源，是深化課程改革、提高教學效益的重要途徑。

本節課中，教師除了引進大量生活實例作為課程資源外，還有意識改變教材的順序，引進新的教學素材。例如，這節課沒有采用教材中的紅綠色盲作為探究的素材，而是使用血友病作為探究的素材，血友病對于學生來說是完全陌生的。這樣處理教材，因學生大都不知道血友病基因究竟在什么染色體上，帶著疑問，帶著好奇心，他們的探究就更有針對性，效果更好。

再如，教材中沒有出現X、Y染色體結構圖，也沒有說明其有同源區段和非同源區段。在本課教學中，教師大膽引入了此內容，有利于學生更深刻理解伴性遺傳的本質。

三、以問題為中心，組織探究學習

《普通高中生物課程標準》把“倡導探究性學習”作為新課程的核心理念之一，力圖促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究過程，勤于動手和動腦，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等，其中重在培養創新精神和實踐能力。

這節課最大的亮點是，教學過程中教師引入了大量的生活實例方面的資料和典型素材，引導學生提出問題并圍繞問題進行探究。教師精心設計了漸進式的探究流程，以此展開教學，啟發學生提出假說，驗證假說，學會科學探究。探究性教學既讓學生掌握了科學知識，也讓學生理解了探究科學知識的一般過程。教學中教師既培養了學生獨立思考的創新精神，也培養了學生理論聯系實際的實踐能力，同時，又發揚了學生互相幫助、協同配合的團隊精神。這樣，本堂課在知識目標、能力目標、情感態度與價值觀目標方面都取得了較理想的教學效果。

例如，在學習“伴X染色體隱性遺傳病遺傳特點”時，教師沒有沿著教材思路，即先告訴學生色盲或血友病的致病基因位于X染色體上，然后推導其特點，而是讓學生根據教師提供的遺傳圖譜推測出血友病基因在X染色體上，并讓學生自己驗證假設。這樣的教學設計使學習任務明確又富有挑戰性，不討論很難解決問題，以此激發了學生強烈的探究欲望。教師在小組討論過程中注意傾聽同學的意見，組織、引導同學之間互相質疑，最終師生共同找到需要的可能的“證據”，即“血友病女性與正常男性婚配可以認定‘血友病基因位于X染色體上’的假設”。這樣的假設驗證遵循了科學研究的一般程序，學生的學習過程也完全是一種自主探究的過程。

（作者單位：新都縣第二中學，成都 610501；四川省教育科學研究所，成都 610225）