资源简介

必修二 第二章
第二节 基因在染色体上
课型：新授课
一、教材内容分析
“基因在染色体上”是2019人教版高中生物必修2《遗传与进化》第2章第2节的内容，是解决“基因存在于细胞中什么位置”问题的核心环节，是联系细胞遗传学和分子生物学的重要枢纽。本节课的学习建立在学生学习了减数分裂和受精作用“和”孟德尔遗传规律“的基础之上，为”基因的本质“的学习打下基础，具有承上启下的作用。
本节课的主要内容是摩尔根通过实验巧妙地证明“基因在染色体上”，如何引导学生认识到由于白眼的遗传和性别相关联， 推测控制眼色的基因在性染色体上，提出三种可能的假设，再通过进一步设计实验最终得出 “控制眼色的基因在 X染色体上，而Y染色体上不含其等位基因”的假说的思维过程，是本次教学设计所要突破的教学重难点。
二、 学情分析
通过前面的学习，学生已经了解了孟德尔遗传定律中基因的行为和减数分裂中染色体的行为，为这节课的学习奠定了良好的基础，尤其是理解萨顿提出“基因在染色体上“的推理过程。与此同时，学生已经初步掌握假说-演绎法，对摩尔根果蝇杂交实验的分析是必不可少的。
三、 教学目标
生命观念：从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验，让学生逐步认识到基因是物质的实体，继而运用基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传定律的本质，进一步理解遗传的物质性.。
科学思维：通过操作学具模型，能够准确地简述科学家关于基因和染色体平行关系的推论过程。
科学探究：通过摩尔根实验再现假说-演绎法，学会自主提出假说，并设计实验进行验证，体现摩尔根证实基因在染色体上的实验过程，培养勇于质疑、勇于探究、善于思考、善于合作以及热爱科学的精神。
社会责任：掌握假说-演绎法的具体过程，并能够运用该方法解释生活中的现象和其他生物学知识。
四、 教学重难点
1、教学重点：
基因和染色体的平行关系。
基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2、教学难点：
对果蝇杂交结果的解释和验证。
五、教学准备
学具模型、学案和课件
六、教学设计思路
对基因位于染色体上的假说和实验证据等重难点内容，可列表进行比较和分析，通过操作学具模型等体验性实践活动，引导学生思考，得出相应的结论，发展科学思维。
教学过程实施的程序
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
情境引入 提出问题 [创设复习情境] 回顾孟德尔的分离定律，将孟德尔分离定律的遗传因子换成同源染色体有问题吗？ [联想思考] 联想到基因和染色体的行为存在某种关系，推测基因可能在染色体上， 创设问题情境，有目的地引导学生思考基因和染色体的关系，激发学生探究的兴趣。
一、萨顿的假说 [。引导比较] 根据科学史美国遗传学家萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行比较，提出基因位于染色体上的假说 [填表比较] 根据课件提供的资料，将看不见的基因和看得见的染色体进行比较，发现它们之间存在明显的平行关系 让学生领悟比较和分析的科学思维方法
任务一: 操作学具 模型 布置任务] 根据"思考与讨论"提供减数分裂和受精作用过程中 一对同源染色体上的一对等位基因的行为变化的图片,提供学具模型,让 学生进行模拟操作。 [实例激趣] 举出反例:A国官员曾在 竞选时,由于他幼儿时期吃过 c国奶妈的奶水一事,受到政 敌的攻击,说他身上一定有C国血统。该官员反驳说:“你们是喝牛奶长大的,你们身上一定有牛的血统了。” 实践体验] 利用学具模型来操作 “孟德尔一对相对性的遗传实验”根据比较的结果进行推理 是科学研究中常用的一种方 法,但是这样推理得出的结论 并不具有逻辑的必然性,其正确与否还需要实验来检验 生亲身体验萨顿提出假说的过程比较分析,归纳总结,领会科学思维方法 让学生了解科学推理的逻辑性和严谨 性,引出摩尔根的果蝇杂交实验。
二、基因 位于染色 体上的实 验证据 [指导阅读] 介绍果蝇作为实验材料的 优点:易饲养,繁殖快,有易 于区分的性状。指导学生观察 教材第31页"图2-9雄雄果蝇体细胞染色体示意图" [实验再现] 介绍摩尔根的果蝇杂交 实验 [提出问题] 1、此实验现象是否符合分离定律 2、根据哪一个杂交组合判 断果蝇的显隐性性状 为什么 3、摩尔根果蝇杂交实验的结果与孟德尔豌豆杂交实验的结 果相比,有哪些异同 [回答问题] 根据实验现象,思考回答相应的问题 为帮助学生分析摩尔根的果蝇杂交实验作知识铺垫。提出实验现象,为学生探究作准备
续表
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
实验设计 [任务二 讨论与推测] 1、摩尔根及其同事根据杂交 实验的结果,可能会作出几种 假设 2.如果用A表示控制红眼的基因,用a表示控制白眼的基因,则雌性和雄性果蝇眼色的性状分别有哪些类型 其中第一种假说可以首先排除，然后一起探讨第二种假说，画出相应的遗传图解。 [回归教材] 利用"思考,讨论",设计问题追问。 在摩尔根等人的设想得到合理的解释后,为什么还要进一步设计实验进行验证 [分析讨论] 判断一种设想或假说是否 正确,仅能解释已有的实验现象是不够的,还应运用假说一演绎法,预测另外设计的实验结果,再通过实验来检验。 [任务三讨论与推测] 如何设计测交实验对摩尔 根的解释进行验证 [分析假设] 由于白眼的遗传和性别相 关联,可能存在以下假设, 假设一:控制白眼的基因 在Y染色体上,而X染色体上 不含有它的等位基因。 假设二:控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上 不含有它的等位基因。 假设三:控制白眼的基因在X、Y染色体上 师生共同完成相应的遗传图解如下。 P xAxA红眼(雌)xaY白眼(雄) ↓ F1 xAxa红眼(雄) xAY红眼(雌) ↓ F2 xAXA红眼(雌) xAXa红眼(雌) XAY红眼(雄) XaY白眼(雄) [实验设计] 设计测交实验，学生画出遗传图解,进行演绎推理闸述:摩尔根等人通过测交的方法,进一步验证了他们的假说。将F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验, 得出如下数据:红眼雌果蝇: 126,红眼雄果蝇:132,白眼雌果蝇:120,白眼雄果。 经过分析推理,培养学生的逻辑推理 能力和想象力。 认同摩尔根的基因位于 染色体上的结论,培养设计 实验的能力, 进一步体会假 说一演绎法
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
活动二: 实验设计 [任务四讨论与推测] 那么第三种假说又是否成立呢？ 指导学生在原遗传图解上修改并发现假说二和假说三都成立 [任务五 讨论与推测] 1、为什么出现这个现象的原因？ 2、如果你是摩尔根，你会如何设计实验来确认果蝇的眼色基因的位置？ 提示： a.的非同源区段和XY的同源区段的差异主要表现在何种个体？如何让其显现出来呢？ b.两种假设中的野生型红眼雄果蝇的基因型分别是什么？ c.如何让这两种情况下的雄果蝇产生的配子都表现出来？ 学生上台展示他的设计成果 摩尔根等人也是做了这个实验并最终得出假说二是正确的 从而证明萨顿的假说是正确的 【回顾摩尔根的实验】 归纳演绎推理和实验验证的过程。 「 画图修改] 学生上讲台修改杂交实验的遗传图解及测交实验，并发现第三种假说也符合 学生在老师的引导下明白选取白眼雄果蝇由于是隐性，不管Y染色体上有没有基因都不影响子代的表现 学生成果展示：分别写出2种假说的测交实验的遗传图解 P 白眼(雌)x红眼(雄) 学生再次感悟假说--演绎法。 经过分析推理培养学习探究的能力，认同基因在染色体上
三、基因与染色体的关系 拓展延伸] 介绍摩尔根的后续研究成果,介绍现代分子生物学的基因定位技术 [形成概念] -条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。 认同基因在染色体上呈线性排列,了 解生物科技的发展
交流总结 [引导总结] 引导学生回顾科学家的研究过程,总结课堂活动成果。 [知识建构] 认同基因位于染色体上的结论,进一步体会假说一演绎法 反思学习成果,完成知识建构
板书设计 　 第二节 基因在染色体上 一、萨顿的假说 1.内容：基因在染色体上 2.方法：类比推理 二、基因位于在染色体上的实验证据—摩尔根 1.实验材料：果蝇 2.实验过程： P红眼雌 X 红眼雄 ↓ F1红眼雌 红眼雄 ↓相互交配 F2红眼雌 红眼雄 白眼雄 比例3:1 结论：基因位于染色体上。 基因在染色体上面呈线性排列。
教学反思 本节课对基因位于染色体上的假说和实验证据等重难点内容，采用了列表比较、通过画图或操作学具模型等体验性实践活动，引导学生思考，得出相应的结论，发展科学思维，取得了良好的效果。 1.围绕基因在染色体上的探索过程，设计学生活动 以基因在染色体上的探索过程为主线，通过列表比较、画图、操作学具模型、实验设计等体验性实践活动，帮助学生深入理解基因位于染色体上的重要概念。 2.将问题串变成思维串，培养学生的科学思维 师生共同探讨“基因在染色体上的实验证据”，让学生体会比较和分析的科学思维方法，在实践中培养学生的想象力和归纳、概括、逻辑推理等科学思维。在“思考·讨论”环节，由质疑开始，从问题入手，趣味对话，将师生共同关注的萨顿的假说、摩尔根的果蝇杂交实验等内容不断推进。 3.注重教学的合“理”，内容科学，结构合理。 萨顿的假说、摩尔根的果蝇杂交实验等内容的展开，既遵循科学家原本的研究思路，又结合学生的认知特点合理创新，注重发展学生的生物学学科核心素养。 此外，本节课还重视联系学生的现实生活，激发学生学习的动力；确立以学生发展为本的思想，让学生自主探究、相互质疑、共同释疑。

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