高中生物-基因在染色體上教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《基因在染色體上》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)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2章“基因與染色體的關(guān)系”第2節(jié)的內(nèi)容。教材按照生物學(xué)發(fā)展歷程展現(xiàn)了人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)探索過(guò)程的一個(gè)階段:遺傳學(xué)家薩頓在研究蝗蟲(chóng)的精子和卵細(xì)胞形成的過(guò)程中，運(yùn)用“類(lèi)比推理”的方法提出“基因位于染色體上”，摩爾根通過(guò)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)提出了實(shí)驗(yàn)證據(jù)，現(xiàn)代分子生物學(xué)提出了觀察證據(jù)。教材編排上，本節(jié)位于遺傳因子的發(fā)現(xiàn)、減數(shù)分裂和受精作用之后，是聯(lián)系細(xì)胞遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)的重要樞紐，在“遺傳與進(jìn)化”的知識(shí)體系中具有承上啟下的重要作用。教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)體驗(yàn)類(lèi)比推理法，認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象，培養(yǎng)生命觀念。2.通過(guò)體驗(yàn)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)思維及科學(xué)探究能力。3.通過(guò)體驗(yàn)測(cè)交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流討論能力。三、教學(xué)重難點(diǎn)：

1.教學(xué)重點(diǎn)：（1）基因位于染色體上的理論假說(shuō)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)（2）孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋2.教學(xué)難點(diǎn)：（1）運(yùn)用類(lèi)比推理的方法，解釋基因位于染色體上（2）基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)四、學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)了孟德?tīng)柕幕蚍蛛x定律和基因自由組合定律，以及減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的分離、非同源染色體自由組合過(guò)程，對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)有一定的鋪墊作用。同時(shí)，學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了遺傳圖解的寫(xiě)法。因此，學(xué)生已有的知識(shí)、相關(guān)能力都為本節(jié)課的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教師組織與引導(dǎo)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課觀看熒光標(biāo)記技術(shù)定位基因的圖片齊讀學(xué)習(xí)目標(biāo)一起來(lái)看一下這幅圖，這是用現(xiàn)代的熒光標(biāo)記技術(shù)把基因定位在了染色體上。在一百多年前，薩頓和摩爾根那個(gè)時(shí)代，沒(méi)有這么先進(jìn)的技術(shù)，他們是如何得到“基因在染色體上”這個(gè)結(jié)論，并使之得到證明的呢？今天我們就一起來(lái)重走科學(xué)家的探索之路。先一起來(lái)看一下學(xué)習(xí)目標(biāo)。根據(jù)這個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，你覺(jué)得今天這節(jié)課的主人是誰(shuí)？讓我們一起來(lái)開(kāi)啟我們的探索之旅吧！創(chuàng)設(shè)情境并給學(xué)生留下疑問(wèn)，迅速吸引學(xué)生的注意力，并激發(fā)探究欲望。薩頓的假說(shuō)小組活動(dòng)一：體驗(yàn)類(lèi)比推理法1.制作非同源染色體自由組合產(chǎn)生不同配子模型。2.制作非等位基因自由組合產(chǎn)生不同配子模型。3.對(duì)兩種模型進(jìn)行比較，非同源染色體與非等位基因二者行為上具有什么關(guān)系？大膽猜測(cè)！薩頓首先提出“基因在染色體上”的假說(shuō)，他是怎么提出來(lái)的呢？薩頓研究蝗蟲(chóng)的減數(shù)分裂，他發(fā)現(xiàn)“同源染色體分離，非同源染色體自由組合”。他又默念了幾遍孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律“等位基因分離，非等位基因自由組合”。這二者之間會(huì)不會(huì)有什么聯(lián)系呢？開(kāi)始我們今天的第一個(gè)體驗(yàn)活動(dòng)：體驗(yàn)類(lèi)比推理法。觀察、指導(dǎo)學(xué)生的小組活動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)制作“非同源染色體自由組合產(chǎn)生不同配子模型”和“非等位基因自由組合產(chǎn)生不同配子模型”，自己發(fā)現(xiàn)基因與染色體的平行關(guān)系，自己用類(lèi)比推理得出“基因在染色體上”假說(shuō)。4.展示交流成果現(xiàn)在“基因在染色體上”是一個(gè)真理了嗎？大家得出這個(gè)結(jié)論用的都是類(lèi)比推理法，類(lèi)比推理法得出的結(jié)論不具有邏輯上的必然性，所以才叫假說(shuō)。假說(shuō)正確與否，還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。讓學(xué)生明確類(lèi)比推理法的假說(shuō)，需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?；蛭挥谌旧w上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.用假說(shuō)-演繹法，證明基因在染色體上。（1）觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題。（2）提出假說(shuō)思考，回答。小組活動(dòng)（二）：體驗(yàn)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程1.利用果蠅XY染色體繪制果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解。2.設(shè)定R和r基因只位于X染色體上，Y上沒(méi)有，將R和r基因貼在相應(yīng)的染色體上。（參考課本上摩爾根的設(shè)想和解釋）3.統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。4.展示交流成果。摩爾根曾明確表示，不相信孟德?tīng)柕倪z傳理論，對(duì)薩頓的假說(shuō)更是持懷疑態(tài)度。他一直琢磨著做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)看看基因和染色體之間究竟是什么關(guān)系。他經(jīng)常觀察果蠅，有一天他在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅，他如獲至寶。同學(xué)們，如果你是一名遺傳學(xué)家，你會(huì)用這只白眼果蠅來(lái)做什么？展示果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)符合孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律嗎？依據(jù)是什么？有什么特別的地方嗎？白眼果蠅全都是雄性，這是個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。這說(shuō)明紅眼和白眼性狀與性別表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)，而這個(gè)時(shí)候已經(jīng)知道了果蠅的性別是由性染色體決定的。那么控制眼色的基因與性染色體之間會(huì)不會(huì)存在什么聯(lián)系呢？展示果蠅染色體圖。講解果蠅染色體組成。既然我們分析控制眼色的基因與性染色體之間會(huì)可能存在聯(lián)系，那我們現(xiàn)在用性染色體來(lái)把果蠅雜交實(shí)驗(yàn)?zāi)M一遍就成了這樣一幅圖。展示性染色體模擬圖。我假設(shè)控制眼色的基因就在性染色體上，它可能有哪些情況？大家提出了很多假說(shuō)，我們下節(jié)課再來(lái)一一研究。今天我們就順著課本上給出的摩爾根和他的同事們的假說(shuō)來(lái)繼續(xù)研究?？刂蒲凵幕蛟赬染色體上，而Y染色體上沒(méi)有。那么你根據(jù)這個(gè)假說(shuō)，把它模擬在這個(gè)性染色體遺傳圖上，又會(huì)有怎樣的規(guī)律呢？會(huì)不會(huì)和課本上摩爾根的解釋一致呢？觀察、指導(dǎo)學(xué)生的小組活動(dòng)。講述摩爾根的故事，引入果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。述摩爾根講述摩爾根源:學(xué).科.X.K引引導(dǎo)學(xué)生思考，控制眼色的基因和性染色可能存在著聯(lián)系。通過(guò)體驗(yàn)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)思維及科學(xué)探究能力。導(dǎo)]（3）演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。思考，回答。小組活動(dòng)（三）：體驗(yàn)測(cè)交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程1.利用現(xiàn)有的果蠅設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)。2.畫(huà)出測(cè)交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解（用R、r）。3.統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。我們用性染色體圖分析的結(jié)果和課本上摩爾根的分析都可以解釋前面的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在“基因在染色體上”這個(gè)結(jié)論得到證明了嗎？看看黑板上假說(shuō)演繹法的步驟，我們進(jìn)行到哪一步了？一個(gè)假說(shuō)只能解釋一個(gè)實(shí)驗(yàn)不行，還需要能解釋和預(yù)測(cè)其它實(shí)驗(yàn)。所以接下來(lái)該進(jìn)行哪一步？根據(jù)前面孟德?tīng)柕难芯浚覀內(nèi)绾巫鲅堇[推理？現(xiàn)在我們就來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，并寫(xiě)出遺傳圖解。大家注意，常染色體基因直接寫(xiě)字母，如果基因在性染色體上，需要先把性染色體寫(xiě)出來(lái)，再把字母標(biāo)在相應(yīng)性染色體的右上角。如果只有X上有基因B，Y上沒(méi)有就寫(xiě)XBY。觀察、指導(dǎo)學(xué)生的小組活動(dòng)。通過(guò)體驗(yàn)測(cè)交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流討論能力。4.展示交流成果。我問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，看是不是真的懂了。測(cè)交能測(cè)什么？為什么能測(cè)？這個(gè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了一只前面從來(lái)都沒(méi)有的果蠅，它是？這個(gè)白眼雌果蠅有非常重要的作用，我們下節(jié)課會(huì)用到它。演繹推理完了下一步應(yīng)該做？摩爾根和他的同事做了這個(gè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，他們用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理數(shù)據(jù)，結(jié)果出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，比例是1:1:1:1。到這里，薩頓提出的基因在染色體上的結(jié)論就被摩爾根證明了，從此摩爾根也就成了孟德?tīng)柪碚摰膱?jiān)定支持者。鍛煉語(yǔ)言表能力，思想交流碰撞。生成知識(shí)和能力。果蠅做實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)。思考，回答摩爾根能取得成功，除了他用了科學(xué)的研究方法外，小小的果蠅功不可沒(méi)。根據(jù)我們前面的分析和你課前的預(yù)習(xí)，你覺(jué)得用果蠅做遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有哪些？明確實(shí)驗(yàn)選材的重要性。（4）得出結(jié)論傾聽(tīng)，回答選對(duì)了實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)就成功了一半。當(dāng)然，摩爾根本人非常勤奮，富有進(jìn)取精神。他進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)了測(cè)定基因在染色體上相對(duì)位置的方法。根據(jù)他繪制的這幅圖，我們可以清楚的看到，一條染色體上有多個(gè)基因，基因在染色體上呈線性排列。培養(yǎng)學(xué)生勤奮、不斷進(jìn)取的科研精神。三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋大聲朗讀現(xiàn)在，“等位基因分離，非等位基因自由組合”和減數(shù)分裂的“同源染色體分離，非同源染色體自由組合”就可以正式合體了。于是，孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律就有了一個(gè)現(xiàn)代解釋，大聲齊讀一遍。明確孟德?tīng)柖傻膶?shí)質(zhì)結(jié)束語(yǔ)感悟自主探索的快樂(lè)。這節(jié)課同學(xué)們重走科學(xué)家之路，用科學(xué)的研究方法證明了“基因在染色體上”?？孔约旱奶剿?，獲得真知。這是一件令人愉快并且有意義的事情吧！課下把學(xué)案上的課后鞏固練習(xí)完成。升華學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)了必修1有絲分裂和必修2第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)及第二章第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用，對(duì)孟德?tīng)柕幕蚍蛛x定律和基因自由組合定律，以及減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的分離、非同源染色體自由組合過(guò)程都有一定的了解，學(xué)生也已經(jīng)熟練掌握了遺傳圖解的寫(xiě)法，這些都為本節(jié)的學(xué)習(xí)提供了鋪墊。另外，高二學(xué)生思維敏捷，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)生物的積極性高。喜歡挑戰(zhàn)自我，享受探索問(wèn)題給他們帶來(lái)的快樂(lè)，且已養(yǎng)成討論合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣。因此，學(xué)生已有的知識(shí)、相關(guān)能力都為本節(jié)學(xué)生自主探索之路的的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。效果分析本節(jié)課讓學(xué)生們重走科學(xué)家之路，運(yùn)用科學(xué)的研究方法，通過(guò)自己的探索來(lái)獲取知識(shí)。通過(guò)體驗(yàn)類(lèi)比推理法、體驗(yàn)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程和驗(yàn)測(cè)交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程，鍛煉了他們的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力，以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流討論能力。從課堂情況來(lái)看，同學(xué)們對(duì)本節(jié)內(nèi)容興趣濃厚，主動(dòng)性很強(qiáng)。從學(xué)生課后學(xué)生做的鞏固練習(xí)結(jié)果來(lái)看，由于學(xué)生上課通過(guò)自己的體驗(yàn)獲取的知識(shí)，所以對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解很透徹，錯(cuò)誤較少。教材分析“基因在染色體上”是人教版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2章“基因與染色體的關(guān)系”第2節(jié)的內(nèi)容。教材按照生物學(xué)發(fā)展歷程展現(xiàn)了人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)探索過(guò)程的一個(gè)階段:遺傳學(xué)家薩頓在研究蝗蟲(chóng)的精子和卵細(xì)胞形成的過(guò)程中，運(yùn)用“類(lèi)比推理”的方法提出“基因位于染色體上”，摩爾根通過(guò)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)提出了實(shí)驗(yàn)證據(jù)，現(xiàn)代分子生物學(xué)提出了觀察證據(jù)。教材編排上，本節(jié)位于遺傳因子的發(fā)現(xiàn)、減數(shù)分裂和受精作用之后，是聯(lián)系細(xì)胞遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)的重要樞紐，在“遺傳與進(jìn)化”的知識(shí)體系中具有承上啟下的重要作用。2.2基因在染色體上鞏固練習(xí)班級(jí)：小組：姓名：1.1903年美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓關(guān)于“基因在染色體上”的假說(shuō)是如何提出的（）A.通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論B.運(yùn)用假說(shuō)演繹法提出的C.運(yùn)用類(lèi)比推理法提出的D.運(yùn)用系統(tǒng)分析法提出的2．在人類(lèi)探明基因神秘蹤跡的歷程中，最早證明基因位于染色體上的是（）A．孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)B．薩頓的蝗蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)C．摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)D．道爾頓關(guān)于人類(lèi)紅綠色盲的研究3.下列有關(guān)性染色體的敘述正確的是（）A.存在于所有生物的各個(gè)細(xì)胞中B.其基因表達(dá)產(chǎn)物只存在于生殖細(xì)胞中C在體細(xì)胞增殖時(shí)從不發(fā)生聯(lián)會(huì)行為D.在次級(jí)性母細(xì)胞中只可能含一條性染色體4.在正常情況下，下列有關(guān)X染色體的敘述錯(cuò)誤的是（）A.女性體細(xì)胞內(nèi)有兩條X染色體B.男性體細(xì)胞內(nèi)有一條X染色體C.X染色體上的基因均與性別決定有關(guān)D.黑猩猩等哺乳動(dòng)物也有X染色體5.在XY型性別決定中，對(duì)性別起決定作用的細(xì)胞是（）A.精子B.卵細(xì)胞C.初級(jí)精母細(xì)胞D.初級(jí)卵母細(xì)胞6.人的性別決定是在（）A.胎兒出生時(shí)B.胎兒發(fā)育時(shí)C.形成合子時(shí)D.合子卵裂時(shí)7.豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)中，高莖與矮莖雜交，F(xiàn)2中高莖和矮莖的比為787：277，上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)質(zhì)是（）A.高莖基因?qū)Πo基因是顯性的B.F1自交，后代出現(xiàn)了性狀分離C.控制高莖和矮莖的基因不在一條染色體上D.等位基因隨同源染色體的分離而分開(kāi)A.體細(xì)胞中B.卵細(xì)胞中C.受精卵中D.ABC中都有在細(xì)胞正常分裂的情況下，雄性果蠅精巢中一定含有兩條Y染色體的是（）A.減數(shù)第一次分裂的初級(jí)精母細(xì)胞B.有絲分裂中期的精原細(xì)胞C.減數(shù)第一次分裂的次級(jí)精母細(xì)胞D.有絲分裂后期的精原細(xì)胞9.已知果蠅的紅眼（W）對(duì)白眼（w）為顯性?，F(xiàn)有兩紅眼果蠅雜交，得到雄性50只（紅眼24只，白眼26只）。據(jù)此推知雙親的基因型是（）A.Ww×WwB.Ww×WWC.XWXw×XWYD.XWXW×XWY10．關(guān)于右圖中細(xì)胞的敘述，正確的是（）A．含2對(duì)同源染色體B．含1對(duì)同源染色體C．含2對(duì)等位基因D．含1個(gè)四分體11．下列關(guān)于等位基因與同源染色體的關(guān)系的敘述，正確的是（多選）（）A．等位基因位于同源染色體的相同位置上B．位于同源染色體的相同位置上的基因一定是等位基因C．等位基因位于非同源染色體上D．果蠅的生殖細(xì)胞中沒(méi)有等位基因12.如圖所示某生物正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞，等位基因A和a位于染色體的位置（不考慮交叉互換）可能是（）A．A位于①上，a位于⑤上B．A位于⑤上，a位于⑦上C．該細(xì)胞只有a，分別位于⑤和⑧上D．該細(xì)胞只有A，分別位于②和⑥上13.如圖表示一對(duì)同源染色體及其上的等位基因，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．來(lái)自父方的染色體與來(lái)自母方的染色體之間發(fā)生了交叉互換B．B與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂C．A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂D．A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂14．如圖是科學(xué)家對(duì)果蠅一條染色體上的基因測(cè)定結(jié)果，下列有關(guān)該圖說(shuō)法正確的是（）A．控制朱紅眼與深紅眼的基因是等位基因B．控制白眼和朱紅眼的基因在遺傳時(shí)遵循基因的分離定律C．該染色體上的基因在果蠅的每個(gè)細(xì)胞中都能表達(dá)D．該染色體上的基因呈線性排列15.M、m和N、n分別表示某動(dòng)物的兩對(duì)同源染色體，A、a和B、b分別表示等位基因，基因與染色體的位置如圖所示，下面對(duì)該動(dòng)物精巢中部分細(xì)胞的分裂情況分析合理的是A.正常清況下，若某細(xì)胞的基因型為AABB此時(shí)該細(xì)胞的名稱為初級(jí)精母細(xì)胞B.正常清況下，若某細(xì)胞含有MMmmNNnn這8條染色體，則此細(xì)胞處于有絲分裂后期C.在形成次級(jí)精母細(xì)胞過(guò)程中，圖中的染色體發(fā)生復(fù)制、聯(lián)會(huì)、著絲點(diǎn)分裂等變化D.M和N染色體上的基因可能會(huì)發(fā)生交叉互換16.性染色體為（a）XY和（b）YY的精子是如何產(chǎn)生的（）A.a減數(shù)分裂的第一次分裂不分離，b減數(shù)分裂的第一次分裂不分