陽德忠
(湖南省湘潭市江聲實驗學校,湖南 湘潭)
本文為初中生物人教版第七單元第二章生物的遺傳和變異第三節(jié)基因的顯性和隱性的教學設計。本節(jié)教學設計從生活現(xiàn)象導入,聯(lián)系實際激發(fā)學生的求知欲、探索欲。教學過程中利用微視頻呈現(xiàn)實驗過程和實驗現(xiàn)象,引導學生分析成對基因的傳遞特點,通過小組合作學習進一步完成遺傳圖譜,將性狀與基因聯(lián)系起來,直觀地呈現(xiàn)控制性狀的基因的傳遞特點,有助于學生更好地理解基因的顯隱性關系。
1.舉例說出顯性基因和隱性基因、顯性性狀和隱性性狀。
2.描述控制相對性狀的一對基因的傳遞特點。
3.舉例說出相對性狀和基因的顯隱性之間的關系。
1.學會分析孟德爾豌豆雜交實驗。
2.利用基因顯隱性的原理解釋遺傳和變異現(xiàn)象。
增強實事求是的科學態(tài)度和運用科學方法解釋生命現(xiàn)象的能力。
1.控制相對性狀的一對基因的傳遞特點。
2.相對性狀與基因的顯隱性之間的關系。
1.舉例說出相對性狀和基因的顯隱性之間的關系。
2.運用圖解方式描述控制相對性狀的一對基因的傳遞特點。
演示法(微視頻)、啟發(fā)式教學法、討論法
在本節(jié)課之前,學生已經(jīng)建立了對基因控制生物性狀的認識,知道了基因在親子代間的傳遞途徑,明確了控制一對相對性狀的基因是成對的,為本節(jié)課的學習奠定了一定的基礎。但本節(jié)課的內容比較抽象,學生較難理解,學習起來有一定的難度。
同學們,我們有的同學的爸爸是雙眼皮,媽媽也是雙眼皮,為什么他是單眼皮呢?要弄清楚這個問題,我們得進一步學習——基因的顯性和隱性。
人類對于基因的顯性和隱性的研究從很久以前就開始了,并且進行了大量的科學實驗。其中,孟德爾在這方面做出了巨大的貢獻。孟德爾是何許人也?用豌豆作為實驗材料有何優(yōu)點?請學習小組的同學為我們介紹。
1.孟德爾的豌豆雜交實驗
(1)過程及現(xiàn)象情景再現(xiàn)
孟德爾的豌豆雜交實驗是怎么做的呢?(播放微視頻)
假如是將純種高莖的花粉傳給純種矮莖,那么純種高莖就是父本,純種矮莖就是母本(或相反)。
為了便于研究,我們將子一代自花傳粉的同一株植物寫成兩個,一個代表雄蕊,相當于父本,一個代表雌蕊,相當于母本。
對于實驗現(xiàn)象,同學們還存在哪些疑問?孟德爾當時也存在這些疑問,他是這樣解釋的。
(2)孟德爾的解釋
①顯性性狀和隱性性狀
高莖和矮莖是一對相對性狀。孟德爾認為,相對性狀有顯性性狀和隱性性狀之分。子一代表現(xiàn)出來的性狀(如高莖)就是顯性性狀,子一代沒有表現(xiàn)出來的(如矮莖)就是隱性性狀。
②顯性基因和隱性基因
而性狀是由基因控制的。孟德爾認為,基因也有顯性基因和隱性基因之分,顯性基因控制顯性性狀,隱性基因控制隱性性狀。為了區(qū)分顯性基因與隱性基因,顯性基因用大寫字母(如大D)表示,隱性基因用小寫字母(如小d)表示。
③性狀與基因組成
那么,純種高莖的基因組成怎么表示?純種矮莖的基因組成怎么表示?
子一代高莖的基因組成是DD嗎?為什么是Dd?
教師引導學生:純種高莖作為父本,提供的生殖細胞是精子還是卵細胞?提供的精子攜帶什么基因?純種矮莖作為母本,提供的生殖細胞是精子還是卵細胞?提供的卵細胞攜帶什么基因?當含D基因的精子和含d基因的卵細胞結合,形成受精卵,基因組成是Dd。
因此,孟德爾認為,高莖的基因組成有DD和Dd;矮莖的基因組成有dd.
子一代基因組成為Dd,只表現(xiàn)出大D控制的高莖性狀,那為什么子二代中又會出現(xiàn)矮莖,而且高莖比矮莖多呢?
如果你是孟德爾,你怎么解釋這些現(xiàn)象呢?請同學們以學習小組為單位,共同推導、分析并解釋這種現(xiàn)象。(在卡紙上移動基因或基因組成卡片,小組同學達成一致后用箭頭將卡片連線,看哪組效率最高。)
(3)進一步解釋實驗現(xiàn)象
教師在巡查指導中拍照。手機投屏具有代表性的遺傳圖譜,請相應小組解說他們的分析和推導過程。
學生質疑,教師引導,其他同學解答,最后達成共識。(整個過程要能抓住學生的易錯點,及時表揚學生的閃光點。)
學生進一步完善遺傳圖譜。手機投屏呈現(xiàn)完善后正確的遺傳圖譜。
同學們,在子二代中,高莖與矮莖的比例是多少?矮莖出現(xiàn)的概率是多少呢?
小結:與同學們的分析與推導一樣,孟德爾通過分析與推導后認為:在子一代中,雖然d控制的矮莖性狀沒有表現(xiàn),但它還會遺傳下去。孟德爾又做了豌豆其他性狀的雜交實驗,都得到了類似的結果,而且大量的科學實驗證明孟德爾的解釋是正確的。所以,孟德爾的理論是建立在大量的科學實驗的基礎之上,經(jīng)得起推敲和驗證的。
2.孟德爾理論的應用
我們回到本節(jié)課開始時提出的問題:雙眼皮的父母為什么生出單眼皮的孩子呢?已知雙眼皮是顯性性狀,請推導父母和孩子的基因組成。這對夫婦生第二胎是單眼皮的概率是多少?能卷舌的父母生出不能卷舌的孩子,請你判斷不能卷舌是隱性性狀還是顯性性狀,為什么?
學習小組共同分析、推導。手機投屏一組結果,并請學生講解。進一步歸納:無中生有,有為隱。
結束語:同學們,我們有的是單眼皮,有的是雙眼皮,有的能卷舌,有的不能卷舌。但不管父母將控制何種性狀的基因遺傳給了你們,你們都是獨一無二的,希望同學們在今后的學習生活中自信大方,做最好的自己!