“基因在染色體上”的教學(xué)設(shè)計(jì)

魏玉花

摘 要：通過層層設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生了解基因在染色體上，并通過多角度的問題引導(dǎo)學(xué)生理解基因的分離定律及基因的自由組合定律。

關(guān)鍵詞：染色體；基因；分離定律；自由組合定律；教學(xué)設(shè)計(jì)

【教材分析】

“基因在染色體上”是人教版高中生物學(xué)教材《遺傳與進(jìn)化》第2章第2節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容安排在遺傳因子的發(fā)現(xiàn)、減數(shù)分裂和受精作用之后，伴性遺傳之前，是一節(jié)承上啟下的教學(xué)課。本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)將遺傳規(guī)律與其細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)緊密聯(lián)系，有利于學(xué)生深入理解遺傳的基本規(guī)律，同時(shí)讓學(xué)生有了性染色體上有基因分布的認(rèn)識，為之后伴性遺傳的學(xué)習(xí)做了鋪墊。本節(jié)內(nèi)容中包含兩種研究方法：類比推理法和假說演繹法。這兩種研究方法有助于學(xué)生基本能力的提高，因此，有必要認(rèn)真分析兩種研究方法的過程以及優(yōu)缺點(diǎn)。

本節(jié)內(nèi)容不多，也不是很難，但其地位很重要，教師有必要對本節(jié)內(nèi)容加大認(rèn)識，有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、理解本節(jié)內(nèi)容。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識目標(biāo)：說出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)；運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。

2.能力目標(biāo)：嘗試應(yīng)用類比推理的方法解釋基因位于染色體上。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力、大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神以及對科學(xué)的熱愛。

【教學(xué)過程】

一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師要求學(xué)生回想孟德爾分離定律的內(nèi)容、減數(shù)分裂的實(shí)質(zhì)，并要求學(xué)生試著將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體，把分離定律讀一遍。學(xué)生讀完后，老師和學(xué)生交流：這樣的替換有沒有問題？由此，你能聯(lián)想到什么？學(xué)生很容易就可以回答出：基因可能位于染色體上。教師介紹：早在1903年美國的遺傳學(xué)家薩頓就意識到了這一點(diǎn)，并以蝗蟲為材料研究了精子和卵細(xì)胞的形成過程，提出了“基因在染色體上”的假說。

設(shè)計(jì)意圖：通過熟悉的內(nèi)容，導(dǎo)入新課。這樣的新課導(dǎo)入容易讓學(xué)生在接受新知識時(shí)產(chǎn)生認(rèn)同感，有利于新課程的展開。

二、薩頓的假說

學(xué)生閱讀課本內(nèi)容：薩頓的假說。教師要求學(xué)生在閱讀過程中歸納：（1）薩頓假說的內(nèi)容。（2）薩頓提出假說的依據(jù)。（3）薩頓的研究方法。學(xué)生完成閱讀、歸納后，教師要求個(gè)別學(xué)生向大家展示自己的學(xué)習(xí)成果。教師提問：薩頓的研究成果被稱為“假說”，而不是“定理”，為什么？這個(gè)問題，學(xué)生可能不能準(zhǔn)確回答，此時(shí)，教師可以提示學(xué)生閱讀課本上關(guān)于類比推理法的介紹。學(xué)生在閱讀后便能回答出：薩頓的研究缺乏實(shí)驗(yàn)證據(jù)。教師肯定學(xué)生的回答，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的重要作用，然后引出下一個(gè)教學(xué)內(nèi)容：基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖：通過閱讀使學(xué)生體會(huì)薩頓的研究過程，認(rèn)識類比推理法。通過分析類比推理法的缺陷，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。

三、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

學(xué)生閱讀課本內(nèi)容：基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。教師要求學(xué)生在閱讀過程中歸納：（1）完成實(shí)驗(yàn)證明基因在染色體上的科學(xué)家。（2）實(shí)驗(yàn)中使用的材料以及實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。（3）科學(xué)家使用的研究方法。學(xué)生完成閱讀、歸納后，教師要求個(gè)別學(xué)生向大家展示自己的學(xué)習(xí)成果。學(xué)生向大家展示時(shí)第（1）（2）內(nèi)容可以順利完成，第（3）內(nèi)容學(xué)生大多不能正確回答，答案多為雜交、自交之類的錯(cuò)誤答案。學(xué)生若不能正確回答，教師可以提示學(xué)生重新閱讀摩爾根的研究過程，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象：果蠅中有白眼個(gè)體，并且在F2中表現(xiàn)為“紅眼：白眼約為3∶1”。提出問題：白眼性狀為何總是與性別相聯(lián)系？做出假設(shè)：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因。測交驗(yàn)證：F1紅眼果蠅與P白眼果蠅雜交。得出結(jié)論：果蠅的顏色基因在X染色體上，Y染色體上沒有相關(guān)基因。通過這樣的課本閱讀，學(xué)生能夠回答出：假說演繹法。

設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)材料的分析，讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)材料對于實(shí)驗(yàn)成功的重要性。通過閱讀摩爾根的研究過程，讓學(xué)生深入體會(huì)假說演繹法的嚴(yán)謹(jǐn)。

四、基因與染色體的關(guān)系

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本上的兩幅圖片：現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)將基因定位在染色體上的熒光圖片及果蠅某一條染色體上幾個(gè)基因的圖片。教師歸納：（1）基因在染色體上呈線性排列。（2）一條染色體上有多個(gè)基因。教師提問：（1）某果蠅的基因型為：AaBbDd（A、a，B、b，D、d均位于常染色體上），請將基因標(biāo)在圖1中的染色體上。

（2）當(dāng)基因Aa位于常染色體上時(shí)，基因型會(huì)有3種：AA、Aa、aa，若基因位于X染色體而Y染色體上沒有它的等位基因時(shí)，相關(guān)的基因型有哪些？

設(shè)計(jì)意圖：通過圖片讓學(xué)生建立基因位于染色體上的意識，之后通過兩個(gè)練習(xí)題鞏固這一意識，同時(shí)讓學(xué)生思考基因位于X染色體非同源區(qū)段上的基因型，可以為下節(jié)課“伴性遺傳”做好鋪墊。

五、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

學(xué)生齊讀課本黑體字內(nèi)容：基因的分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)。教師提問：（1）基因分離定律和自由組合定律發(fā)生的具體時(shí)間。（2）圖2所示過程中屬于自由組合的是①還是②？

（3）果蠅體細(xì)胞中的基因是否都分布在染色體上？若不是，那些不在染色體上的基因是否遵循分離定律和自由組合定律？教師歸納孟德爾遺傳定律的適用范圍：真核生物，進(jìn)行有性生殖過程中的細(xì)胞核基因遺傳。

設(shè)計(jì)意圖：通過問題讓學(xué)生注意分離定律和自由組合定律的發(fā)生時(shí)間、實(shí)質(zhì)及適用范圍，從而加深對基因分離定律和自由組合定律的理解。

【教學(xué)反思】

整個(gè)教學(xué)過程以“問”導(dǎo)學(xué)。通過問題讓學(xué)生了解薩頓的假說、研究方法及類比推理法的不足，通過問題讓學(xué)生理解摩爾根的研究方法，最后還是通過問題讓學(xué)生理解基因分離定律、自由組合定律發(fā)生的時(shí)間、適用的范圍等。以“問”導(dǎo)學(xué)的教學(xué)過程有助于提高學(xué)生的閱讀能力、獲取信息的能力、綜合分析的能力等綜合素質(zhì)。

編輯 任 壯