“基因在染色體上”一節(jié)的教學設計

張吉桂

摘 要： 本文以基因在染色體上的發(fā)現(xiàn)史為線索，引導學生觀察、思考和討論，設置問題串等形式培養(yǎng)學生的思維能力；指導學生規(guī)范書寫、分析和推理，在動手動腦的同時突破本節(jié)的重點。

關鍵詞： 染色體 基因 果蠅 遺傳規(guī)律

1.教材分析

“基因在染色體上”是人教版高中必修2《遺傳與進化》第2章第2節(jié)，本節(jié)內(nèi)容是第一章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》的延續(xù)，圍繞“基因和染色體的關系”展開，但其根本落腳點是揭示孟德爾的遺傳定律的實質(zhì)。其中不斷貫穿減數(shù)分裂與孟德爾遺傳定律的有關知識，及時有效地幫助學生復習鞏固生物學的重點和難點內(nèi)容，最終得出“基因位于染色體上”的結論，也為后面的章節(jié)研究“基因的本質(zhì)”做了鋪墊。本節(jié)教材內(nèi)容是課標要求“總結人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”的一部分，教學難點較多，是培養(yǎng)學生思維能力的素材。根據(jù)本校學生學情，設置適宜的問題，層層遞進，引導學生帶著思考投入課堂之中。

2.教學目標

2.1知識目標：說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)；運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。

2.2能力目標：通過學習薩頓的假說和推論，嘗試運用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上，培養(yǎng)學生邏輯思維能力；通過學習基因位于染色體上的實驗證據(jù)，培養(yǎng)學生實驗分析能力。

2.3情感態(tài)度與價值觀目標：通過學習本節(jié)，讓學生了解科學研究的一般過程；認同科學研究需要豐富的想象力，大膽質(zhì)疑和勤奮實踐的精神。

3.教學過程

3.1創(chuàng)設情境，導入新課。利用多媒體展示教材在“問題探討”中的圖片，回顧減數(shù)分裂相關知識。指導學生將教材P7分離定律中遺傳因子名替換成同源染色體，學生朗讀，思考、討論提出的問題。

設計意圖：通過圖片展示激發(fā)學生興趣，回顧減數(shù)分裂知識，通過問題探討，引導學生關注染色體與基因的關系，導入新課。

3.2薩頓的假說。引導學生閱讀，理解類比推理的科學研究方法。簡介薩頓的發(fā)現(xiàn)內(nèi)容，指導學生完成列出的兩道推理題。利用多媒體師生之間以對話方式展示基因和染色體關系的相關內(nèi)容，引導學生運用類比推理的方法，得出基因和染色體存在明顯的平行關系。指導學生以小組合作形式思考完成“思考與討論”，在染色體上標注基因。

設計意圖：引導學生學會類比推理法，親自實踐薩頓假說的發(fā)現(xiàn)過程，體會成功的喜悅。

3.3基因位于染色體上的實驗證據(jù)。摩爾根對薩頓的假說持懷疑態(tài)度，琢磨著設計一個實驗。設疑：摩爾根用什么做實驗材料呢？指導學生閱讀相關信息，多媒體展示果蠅圖片。簡介摩爾根發(fā)現(xiàn)并飼養(yǎng)了一只白眼雄果蠅的科學故事。以問題串形式展開提問：果蠅白眼性狀是如何遺傳的？引導學生觀察果蠅雜交試驗圖解，提出問題并討論作答。該圖解是否符合孟德爾遺傳定律？若符合請判斷出果蠅的顯性性狀是什么？與孟德爾的豌豆雜交實驗對比，在F2中你發(fā)現(xiàn)有什么特殊之處嗎？果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點？是否與性別有關？指導閱讀P29第二段內(nèi)容，觀察果蠅體細胞的染色體圖解，介紹常染色體及性染色體。指導正確書寫果蠅的基因型，共同分析果蠅雜交實驗圖解。設疑：如果你是摩爾根，那么你將如何解釋果蠅白眼性狀的遺傳？根據(jù)孟德爾雜交實驗解釋的驗證，此處也需要設計實驗驗證，你能想到用什么實驗驗證嗎？如何設計該實驗？

學生通過閱讀資料分析回答果蠅做實驗材料的原因。依據(jù)實驗現(xiàn)象提出問題思考、討論并作答。學生嘗試書寫測交實驗圖解，板書展示書寫過程，進行生生互評。根據(jù)所學知識，得出基因在染色體上的結論。

基因既然在染色體上，那么一條染色體上是不是只有一個基因？人的體細胞只有23對染色體，卻有大約幾萬個基因，基因與染色體存在怎樣的對應關系呢？引導學生觀察基因在染色體上分布的圖片，閱讀教材。

學生認同基因在染色體上呈線性排列，理解科學研究的執(zhí)著與艱辛。

設計意圖：培養(yǎng)學生的觀察和分析能力，再次體會正確選擇實驗材料在通往成功之路上的重要作用。引導學生思考、探究、歸納，培養(yǎng)構建新知識的能力，認同基因在染色體上。提高學生的自主學習能力，引導學生開展思維探究，感受大膽質(zhì)疑和勤奮實踐的科學精神。

3.3孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。讓學生嘗試用“基因在染色體上”解釋孟德爾的分離定律和自由組合定律，結合學生的講述，以多媒體展示細胞減數(shù)分裂圖，說明等位基因、非等位基因與染色體的關系，輔助理解孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。指導學生閱讀基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)，標出基因和染色體的關鍵詞語，理解孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。

設計意圖：通過展示細胞減數(shù)分裂圖，理清基因與染色體的關系，指導學生觀察、閱讀和分析孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)內(nèi)容，突破學習重難點，培養(yǎng)科學思維能力，感受科學探究的永無止境。

3.4及時總結，鞏固訓練。師生一起以科學史的發(fā)展為線索進行歸納和總結。完成教材技能訓練（根據(jù)時間隨機進行），仔細閱讀并思考。

設計意圖：提高學生歸納和總結能力，培養(yǎng)邏輯思維能力。及時訓練，學會用所學知識解決實際問題，學以致用。

4.教學反思

本節(jié)課學生活動較多，學生參與度高，反映學生學習興趣濃厚。在教師引導下學生能夠通過類比推理方法推測出基因和染色體的平行關系，讓學生自己實踐發(fā)現(xiàn)過程，體會成功的喜悅?；蛭挥谌旧w的實驗證據(jù)內(nèi)容中，層層遞進設置問題，學生能在其中發(fā)現(xiàn)新的問題，從中獲得一定的成就感。邀請學生板書遺傳圖解，讓每個學生都參與書寫過程，進行學生互評、教師點評和分析，強調(diào)規(guī)范書寫，標注孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)中的關鍵詞語，讓學生在知識和方法方面學有所獲。本節(jié)課在順利破了重難點的同時幫助學生提高了思維能力，體現(xiàn)出了學生的主體性和教師的主導作用。

參考文獻：

[1]王鑒.課堂研究概論[M].北京：人民教育出版社，2007.

[2]胡慶芳，賀永旺，楊利華，等.精彩課堂的預設與生成[M].北京：教育科學出版社，2008.

[3]課程教材研究所.生物2遺傳與進化教師教學用書[M].北京人民教育出版社，2012.