“伴性遺傳”一節(jié)基于實踐的教學(xué)設(shè)計

羊垂功 鄒家位

(廣東省開平市開僑中學(xué) 529300)

1 教材分析

“伴性遺傳”是人教版高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與變異》第2章“基因和染色體的關(guān)系”第3節(jié)內(nèi)容，包括“伴性遺傳概念”“伴X染色體隱性遺傳”“伴 X 染色體顯性遺傳”“伴Y染色體遺傳”及“伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用”五部分內(nèi)容。這部分內(nèi)容是在學(xué)習(xí)“孟德爾遺傳定律”“減數(shù)分裂”與“基因在染色體上”基礎(chǔ)上，進一步了解基因在性染色體上的遺傳規(guī)律、遺傳特點，其編排目的是為了使學(xué)生對真核細胞的遺傳規(guī)律認識更加完整。本節(jié)教學(xué)重、難點是“人類紅綠色盲癥”這一“伴X染色體隱性遺傳病”，只要學(xué)生理解該癥遺傳方式、遺傳特點，具備信息處理、邏輯推理等能力基礎(chǔ)，自然能理解抗維生素D佝僂病的遺傳方式、遺傳特點及伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用。

2 教學(xué)目標

2.1 知識目標 概述伴性遺傳的特點；了解伴性遺傳規(guī)律；舉例說明伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用。

2.2 能力目標 運用資料分析的方法，總結(jié)人類紅綠色盲癥的遺傳規(guī)律，培養(yǎng)邏輯推理和綜合分析能力。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標 對人類遺傳病患者和性別決定有正確認識。

3 教學(xué)過程

3.1 伴性遺傳概念與紅綠色盲癥的發(fā)現(xiàn) 教師創(chuàng)設(shè)問題串，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生回顧摩爾根果蠅雜交實驗，了解伴性遺傳概念、導(dǎo)入新課：因為控制果蠅眼色的基因在性染色體上，所以導(dǎo)致其眼色遺傳總與性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象叫做“伴性遺傳”。果蠅中存在伴性遺傳現(xiàn)象，人類中存不存在伴性遺傳現(xiàn)象？伴性遺傳有哪些遺傳方式、遺傳特點以及伴性遺傳在實踐中有什么應(yīng)用？這是本節(jié)課要解決的問題，引出課題“伴性遺傳”。教師給學(xué)生時間閱讀教材，了解人類紅綠色盲癥發(fā)現(xiàn)過程并創(chuàng)設(shè)問題串，營造教學(xué)懸念，引領(lǐng)學(xué)生進入人類紅綠色盲癥遺傳方式、遺傳特點學(xué)習(xí)：①道爾頓的母親不患色盲，為什么道爾頓與他弟弟患色盲？其母親的基因型是什么？②倘若知道道爾頓父親也是色盲癥患者，道爾頓有一個妹妹，請您預(yù)設(shè)她是否會患色盲，為什么？

3.2 人類紅綠色盲癥遺傳方式 教師展示典型的紅綠色盲家系圖(圖1)，創(chuàng)設(shè)問題串，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生交流、討論：①控制人類紅綠色盲的基因是顯性基因，還是隱性基因？為什么？②控制人類紅綠色盲基因位于常染色體上，還是位于性染色體上？如果在性染色體上，是在X染色體上還是在Y染色體上？為什么？學(xué)生相互補充、完善：①第Ⅱ代3號和4號個體無病，但第Ⅲ代6號個體有病，得出紅綠色盲是由隱性基因控制的遺傳??；②因為整個家系圖三代中只有男性患者，沒有女性患者即紅綠色盲這一癥狀始終與性別相關(guān)，因此控制紅綠色盲的基因在性染色體上(家系圖中沒有給出女性患者，學(xué)生依據(jù)摩爾根果蠅眼色雜交實驗等原有認知很容易陷入這種不嚴謹?shù)耐评磉^程)。教師展示2010—2015年這六年以來某中學(xué)患紅綠色盲癥學(xué)生的統(tǒng)計結(jié)果，以矯正學(xué)生認知錯誤，即我們是依據(jù)男性患者多于女性患者，推導(dǎo)出控制色盲的基因在性染色體上，而不是依據(jù)家系圖中只有男性患者推導(dǎo)出控制色盲的基因在性染色體上。因為統(tǒng)計個體數(shù)量不夠大時，常染色體隱性遺傳病的家系圖中也會出現(xiàn)全部是男性患者的現(xiàn)象。以使學(xué)生明確研究人類遺傳病，不能像果蠅那樣做遺傳學(xué)實驗，只能在人群中通過調(diào)查其發(fā)病率的方式進行；因為父親只能將Y染色體傳給兒子，倘若控制色盲的基因在Y染色體上，家系圖中第1代1號個體患病，第Ⅱ代2號個體理應(yīng)患病。但事實是第Ⅱ代2號個體不患病，進而可以否定紅綠色盲基因在Y染色體上這一假設(shè)，確定紅綠色盲是一種伴X染色體隱性遺傳病。

3.3 人類紅綠色盲癥的遺傳特點 先引導(dǎo)學(xué)生掌握紅綠色盲患者與正常色覺者基因型的表示方法，然后在小組交流、討論基礎(chǔ)上，安排四個小組學(xué)生代表上黑板分別展示相應(yīng)的遺傳圖解并闡述其遺傳特點，小組之間再相互補充、完善：①女性正常(XBXB)與男性色盲(XbY)這一婚配組合中，父親攜帶有色盲基因、母親不攜帶有色盲基因，父親的致病基因只能隨X染色體傳遞給女兒、不能傳遞給兒子，母親的基因既可以隨X染色體傳遞給女兒也可以隨X染色體傳遞給兒子，所以他們后代中兒子和女兒色覺都正常，但由于女兒從父親那里得到了一個紅綠色盲基因，因此她是紅綠色盲的攜帶者；②女性攜帶者 (XBXb)與男性正常 (XBY )這一婚配組合中，母親攜帶有一個色盲基因、父親不攜帶有色盲基因，所以他們的后代中兒子有1/2正常，

圖1 典型紅綠色盲家系圖

1/2為紅綠色盲，女兒都不患色盲，但有1/2為紅綠色盲攜帶者；③女性攜帶者(XBXb)與男性色盲(XbY)這一婚配組合中，由于雙親都攜帶有一個色盲基因，所以他們的后代中兒子有1/2正常，1/2為紅綠色盲，女兒有1/2為色盲攜帶者，1/2為紅綠色盲；④女性色盲(XbXb)與正常男性 (XBY)這一婚配組合中，由于母親攜帶有兩個色盲基因，父親不攜帶色盲基因，所以他們的后代中女兒全部為色盲攜帶者，兒子全部為色盲。

教師矯正學(xué)生表述、書寫錯誤并與學(xué)生歸納、總結(jié)遺傳圖解的規(guī)范書寫步驟和注意事項，然后要求學(xué)生將以上四個遺傳圖解整合成遺傳家系圖(圖2)，分析、理解紅綠色盲癥的遺傳特點：①男性患者多于女性患者(男性只要含有一個紅綠色盲基因就會表現(xiàn)為色盲，而女性必須同時含有兩個紅綠色盲基因才能表現(xiàn)為色盲)；②存在隔代遺傳現(xiàn)象：由于女性攜帶一個紅綠色盲基因不患色盲癥，男性攜帶一個紅綠色盲基因都患色盲癥，所以存在隔了一代才患紅綠色盲癥現(xiàn)象，即外祖父(患紅綠色盲癥，第Ⅰ代2號)將紅綠色盲基因傳遞給女兒→女兒(第Ⅱ代2號，紅綠色盲攜帶者)將紅綠色盲基因傳遞給兒子→外孫患紅綠色盲癥(第Ⅲ代3號)；③存在交叉遺傳：即兒子(第Ⅲ代3號)紅綠色盲基因只能從其母親(第Ⅱ代2號)那里傳來，以后只能傳給他的女兒(第Ⅳ代2、3號)；④母(第Ⅳ代3號)患子(第Ⅴ代3號)必患，女(第Ⅳ代3號)患父(第Ⅲ代3號)必患(因為女兒或母親含有兩個紅綠色盲基因，必定有一個來自其父親或有一個傳遞給其兒子，而男性只要含有一個紅綠色盲基因都患色盲癥)。

圖2 人類紅綠色盲家系圖

3.4 其他伴性遺傳病的遺傳特點 教師展示人類抗維生素D佝僂病家系圖，組織學(xué)生分析其遺傳方式、遺傳特點。因為該遺傳病不符合伴X染色體隱性遺傳的特點，進而推斷其屬于伴X染色體顯性遺傳病，再展示相應(yīng)表格,學(xué)生交流、討論，相互補充、完善(表1)。最后展示人類外耳道多毛癥的遺傳系譜圖，學(xué)生分析、總結(jié)其特點：傳男不傳女。

表1 抗維生素D佝僂病的遺傳特點分析

3.5 伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用 引導(dǎo)學(xué)生運用伴性遺傳知識解釋道爾頓癥：①道爾頓母親是紅綠色盲基因攜帶者，可以將紅綠色盲基因傳遞給道爾頓及其弟弟；②倘若道爾頓母親將正?；騻鬟f給其妹妹，則其妹妹為紅綠色盲的攜帶者，倘若道爾頓母親將紅綠色盲基因傳遞給其妹妹，則其妹妹為紅綠色盲癥患者；學(xué)生閱讀教材了解另一種伴性遺傳類型及其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。

教師展示相關(guān)試題深化學(xué)生邏輯推理能力、綜合分析能力：雞的性別決定方式屬于ZW型，現(xiàn)有一只純種雌性蘆花雞與一只純種雄性非蘆花雞交配多次，F(xiàn)1中雄雞均為蘆花形，雌雞均為非蘆花形。據(jù)此推測錯誤的是( C )。

A．控制蘆花和非蘆花性狀的基因在Z染色體上， 而不可能在W染色體上

B．雄雞中蘆花雞所占比例比雌雞中的相應(yīng)比例大

C．讓F1中的雌雄雞自由交配，產(chǎn)生的F2中雄雞表現(xiàn)型有一種，雌雞有兩種

D．讓F2中的雌雄蘆花雞交配，產(chǎn)生的F3中蘆花雞占3/4

4 教學(xué)反思

本節(jié)教學(xué)設(shè)計依據(jù)學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)、教材編寫意圖，以“設(shè)置情境—提出問題—解決問題—實踐應(yīng)用”為主線，將培養(yǎng)學(xué)生思維能力貫穿教學(xué)始終，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。在本節(jié)課的教學(xué)與學(xué)習(xí)中還要避免兩個知識誤區(qū)，即“將隔代遺傳與交叉遺傳等同”“將交叉遺傳作為伴X染色體隱性遺傳特點”。其實兩者存在本質(zhì)區(qū)別：隔代遺傳表示的是伴X染色體隱性遺傳的一種遺傳現(xiàn)象，其得以體現(xiàn)的基礎(chǔ)是女性存在攜帶者，與其相對應(yīng)的是伴X染色體顯性遺傳中的連續(xù)遺傳現(xiàn)象(女性不存在攜帶者)；交叉遺傳表示的是X染色體的傳遞規(guī)律即男性X染色體只能來自母親并傳遞給女兒，因此無論是伴X染色體隱性遺傳還是伴X染色體顯性遺傳都存在交叉遺傳。