资源简介

课时教学设计
基本信息
设计者 *** 学校 填写学校全称 年级 高二年级
课题 伴性遗传
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
“伴性遗传”位于人教版高中生物学教材必修2《遗传与进化》第2章第3节。《课程标准》中与本节相关的次位概念是“3.2.4 概述性染色体上的基因传递和性别相关联”。同时指出在本模块内教师应引导学生发现和提出问题，学习相关概念、原理、规律等，应用有关知识分析和解决实践中的问题，体验科学家探索遗传的过程。 学生已经学习了孟德尔分离定律和自由组合定律的基础上，按照科学史的顺序，学生在第一节学习中初步建立减数分裂形成配子的过程中，发生同源染色体的分离，以及非同源染色体的自由组合的观念；在第二节中总结认识基因在染色体上呈线性排列，了解了有性染色体存在的摩尔根果蝇杂交实验，从而让学生认识到，控制生物某些性状的基因位于性染色体上，进而顺理成章地进入到第三节“伴性遗传”的学习。本节是分离定律在性染色体上的应用，同时是后续人类遗传病课程的基础。
学情分析
1.知识储备：本节内容建立在孟德尔遗传规律的基础上，引入基因在性染色体上，并且后代会出现红绿色盲、抗维生素D佝偻病等疾病遗传，可以用画图的方式表现遗传过程。遗传病分为单基因遗传病（伴X显性遗传病、伴X隐性遗传病、伴Y遗传、常染色体遗传等）、多基因遗传病X和染色体异常遗传病。 2.能力水平：高中阶段的学生处于形式运算阶段，已经具备了理解抽象知识的能力。
学习目标确定
基于《课程标准》的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生学科核心素养的要求，制订如下教学目标。 1.通过对红绿色盲发病率和遗传方式的分析，阐明性染色体上的基因传递与性别相关联，渗透结构与功能观。 2.通过对不同婚配方式的分析讨论，归纳伴性遗传的特点，发展归纳与概括、演绎与推理等科学思维。 3.通过应用伴性遗传的规律预测后代患病情况，提升学生综合运用知识解决生活实践问题的能力。 4.通过调查心得的分享，帮助学生形成热爱生命、健康生活、关爱他人的责任理念，认同友善、平等、公正的价值观。
学习重难点
学习重点：伴性遗传的特点。 学习难点：运用伴性遗传理论分析和解决实践中的相关问题。
任务实施过程
学习任务 教师活动 学生活动 教学意图
创设实践情境，激发探究欲望 通过视频展示色觉正常人眼中五彩缤纷的大自然，以及经处理后相同场景的红绿色盲患者眼中的大自然，指出红绿色盲患者眼中世界的色彩是失真的。教师提供我国的红绿色盲调查数据（我国红绿色盲检出率约为 3.14%），从而引出学生的调查目的，即调查我校学生家庭群体中红绿色盲的发病率。 调查小组展示问卷内容、调查过程及本次调查活动的调查结果 1，即我校学生家庭中男性发病率约为 4.02%，女性发病率约为 0.43% （共计调查 1905 人）。学生主动提出问题：为什么男性红绿色盲的发病率要明显高于女性？ 学生通过观看相同场景、不同色彩的视频画面，产生了视觉上的强烈冲击，由此引 发内心的情感波澜和帮助色盲患者的强烈愿望。 调查小组学生展示的调查方法及结果创设了社会实践活动情境，学生主动参与情境思考，产生了探究热情和学习兴趣。
任务1：分析调查家系，作出合理假说 展示人类男性和女性的染色体组图，引导学生观察：男性染色体组成为 22对常染色体+1对 XY性染色体；女性染色体组成为 22对常染色体+1对 XX性染色体。 教师提出问题：1）红绿色盲基因位于 X染色体上，还是 Y 染色体上？2）红绿色盲基因是显性基因，还是隐性基因？ 学生完成图解（图 1）并思考问题： 为什么人群中男性和女性的比例是大致相等的？ 儿子的 X 染色体和 Y 染色体分别来自父母哪一方？ 父亲的 X染色体传给儿子还是女儿？ 调 查 小 组 学 生 展 示 本 次 调 查 结 果 2，即 从 某患病男生（Ⅲ1 ）入手，调查其家庭的发病情况 （图 2）。 学生分析发现：1）如果红绿色盲基因位于 Y 染色体上，患病男生Ⅲ1的父亲Ⅱ3 应是患者，但Ⅱ3 事实上并未患病。 2）如果该基因为显性基因，则患病男生Ⅲ1的该基因一定来自其母亲Ⅱ4，则Ⅱ4应是患者，但Ⅱ4事实上并 未患病。通过上述逻辑分析，学生作出合理假说：红绿色盲基因是 X 染色体上的隐性基因。 因为对“红绿色盲遗传方式”作出 合理假说，超越了学生的实际认知水平，基于最 近发展区理论，设置问题串能够帮助学生回顾人的性染色体组成，为学生后续对遗传方式作出假说搭建支架，实现从已有知识向新知识的过渡。 学生通过对调查家系的逻辑分析，逻辑思维和批判性思维得到提升。
任务2：运用直观教具，自主演绎推理 教师对Ⅱ3 （XBY）与 Ⅱ4 （XBXb ）婚配的遗传图解进行分析讲解，引导学生对所调查的红绿色盲家庭（现象 2）进行解释， 即Ⅲ1 （Xb Y）的 Xb 基因来自其母亲（Ⅱ4 ），而Ⅱ4 的 Xb 基因来自她的父亲（Ⅰ3 ）。 虽然学生已作出合理假说，但无法对伴性遗传方式进行准确分析。学生利用假说得出正常色觉和红绿色盲患者的基因型和表型的对应关系（表 1），并对男性发病率明显高于女性（现象 1）进行解释，从而得出 X 染色体隐性基因遗传的第 1 个特点（患者中男性远多于女性）。 基于以上铺垫，学生 利用直观教具小组合作构建 X BXb ×Xb Y 与 Xb Xb × XBY 2 种婚配方式的遗传图解模型（图 3），并对本小组制作的模型进行展示和演绎推理分析。学 生 对 模 型 1（XBXb ×Xb Y）演 绎 推 理 发 现 ：女 儿 患 病，父亲一定患病。对模型 2（Xb Xb ×XBY）演绎推理发现：母亲患病，儿子一定患病。 学生通过对 2 个已有现象的解释 既可以验证所作出假说的合理性，又为后续使 用遗传图解进行遗传分析奠定良好的基础。学 生在小组合作动手构建遗传图解模型的过程中主动构建知识，归纳 X 染色体隐性基因遗传的第 2 个特点（女性患病，父亲和儿子一定患病）， 提升了演绎推理和归纳概括的能力。
任务3：得出实验结论，构建概念模型 提出问题：如何对演绎推理的内容进行验证？ 教师利用板书引导学生梳理各调查活动之间的逻辑关系，帮助其构建人类红绿色盲调查的概念模型（图 5），并总结得出伴性遗传的概念。 学生指出人类红绿色盲不能通过进行测交实验的方法进行验证。通过师生互动的方式，引导学生得出验证方案：找到调查人群中的女性患者，并调查其父亲及儿子是否患红绿色盲。学生展示调查结果 3，即调查人群中所有女性患者的色盲系谱图（图 4）。 通过分析发现，女性患者的父亲或儿子确实都是患者，说明经过调查统计得到的实际结果与预期结果相符，从而得出结论：红绿色盲基因是 X 染色体上的隐性基因。 通过讨论验证方案、展示调查结 果、对比预期结果，学生可以搭建假说演绎法框架，在验证假说得出结论的同时，理解 X 染色体隐性基因遗传的规律，从而突破对这一抽象知识的理解难点。构建概念模型环节，进一步帮 助学生梳理假说演绎法的过程，有利于加强其思维的严密性，培养证据意识并且加深学生对 “性染色体上的基因传递与性别相关联”这一概念的理解。
任务4：解决实际问题，提升科学思维 创设问题情境：患病男生（Ⅲ1）的母亲（图 2）向你说出了她的 2 个担忧，你能否利用今天所学的知识帮助她？1）该夫妻打算再生育一个孩子，孩子 患红绿色盲的概率是多少？2）如果其儿子以后和一个不带色盲基因的正常女性结婚，子女是否会患病？ 通过以上 2 个问题，引导学生分析：该患病男生（Ⅲ1）的色盲基因从哪里来？以后会传递给儿子还是女儿？通过层层深入的问题， 学生自主归纳出 X 染色体隐性基因遗传的第 3个特点（交叉遗传）。 教师创设的“排忧解愁”环节，能够引发学生的情感共鸣，满足学生帮助色盲家庭 的愿望。学生利用所学知识解决真实生活情境中的问题，自主归纳遗传特点，实现了对伴性遗传知识的迁移。
任务5：表达调查心得，落实社会责任 展示学生搜集到的有关帮助红绿色盲患者的实例，如交通信号灯、色盲眼镜等。 学生畅所欲言表达自己参与本次社会实践活动和学习本节课的心得，并指出对待红绿色盲患者，应报以关爱而非歧视最终提出“关爱遗传病患者，传递社会正能量”的。 关爱遗传病患者，是关系个人和他 人健康的重要社会责任。通过展示实例和表达 心得的方式，学生形成热爱生命、健康生活、关爱他人的责任理念，构建友善、平等、公正的社会主义核心价值观，从而落实了核心素养中“社会责任”的要求。
板书设计
特色学习资源分析、技术手段应用说明
（结合教学特色和实际撰写，可无）
教学反思与改进
本节课的实践表明，利用假说演绎法组织课堂教学，有助于学生亲历发现问题、科学探究、概念形成的过程，有效提升学生的归纳与概括、演绎与推理等科学思维，帮助学生体会科学过程的严谨与缜密。本节课利用学生调查人类红绿色盲的实践经历创设真实、连贯的情境，保证了其 认知发展的连续性和课堂的完整性，充分调动了学生的积极性，落实了《课程标准》中“教学过程重实践”的基本理念。学生通过解决真实情境中的问题，可有效重构科学概念体系，认识或发现科学规律，发展核心素养。

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