遗传的染色体学说教案.docx

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遗传的染色体学说教案

《遗传的染色体学说》的教学设计

张微华生物组

一、教材分析

在《分子与细胞》模块中，学生已经掌握了“核酸是一切生物的遗传物质；细胞核是遗传物质储存、复制的主要场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心”，但是对于什么是基因，以及基因与核酸、染色体的关系，却一无所知。

而在在《遗传与进化》模块中，学生先学习孟德尔的遗传的两个基本定律和减数分裂的过程，再学习遗传的染色体学说，这样的教学顺序安排体现了科学研究的真实过程，更能使学生体会遗传学的建立是一个不断实验、研究、推理、修正和发展的过程，也能使学生更好地体会科学研究往往是多角度的、多维度的。

同时，这种重新演绎当年科学家探究过程的教学安排，利用了“类比推理”方法，是对“假说演绎法”科学方法的进一步培养。

通过本节知识的学习，使学生清楚基因和染色体的关系，真正把抽象的基因具体化，能够从减数分裂的角度理解基因的分离和自由组合定律的实质，把遗传与减数分裂、基因与染色体的关系真正融合起来同时，通过本节内容的学习，也为后面伴性遗传、基因的表达、基因重组、染色体畸变、生物进化的变异来源、人类遗传病的传递规律等内容的学习，奠定了坚实的基础。

二、学情分析

学生在学习本模块内容之前，已经粗略地了解了核酸是生物的遗传物质，清楚了细胞核在生物遗传中的作用，也清楚了基因的分离定律和基因的自由组合定律的有关内容，同时又学习了有丝分裂和减数分裂的过程，并且高中学生已经具有比较强的分析、推理的抽象思维的能力，为本节课的遗传的染色体学说的学习奠定了知识与能力上的基础。

学生在学习前面的知识后，也期待更深入地了解基因与染色体的关系、基因的分离定律和自由组合定律产生的原因，因而对本节知识的学习有心理上的准备。

高中学生也具有较强的动手能力，使本节课孟德尔定律的细胞学基础的教学过程能够顺利得以实施。

但是，本节课的内容比较抽象，学生对类比推理的方法比较难理解，因此需要教师在教学中应用多种教学手段，激发学生的学习兴趣，将微观的内容具体化、形象化，从而提高学习效果。

三、教学目标

（一）知识与技能

1．了解基因与染色体在细胞分裂中的平行行为。

2．知道遗传的染色体学说的内容。

3．能用遗传的染色体学说阐明孟德尔的分离定律和自由组合定律的实质。

（二）能力与方法

1．尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上，使学生学会严密的推理思路，训练学生逻辑思维的能力。

2．培养学生的语言表达能力以及实践动手的能力。

（三）情感态度与价值观

1．认同遗传学的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程。

2．培养学生勇于探索、团结合作、尊重科学、乐于探索生命奥秘、勇于自我否定的精神。

四、重点、难点与突破

教学的重点是遗传的染色体学说和孟德尔定律的细胞学解释；教学的难点是遗传的染色体学说、生殖过程中基因和染色体行为的一致性。

染色体学说与生殖过程中基因和染色体行为的一致性本节课主要通过教师结合多媒体展示的示意图给予学生一定的问题探讨，引起学生思考，并给学生相应的提示。

孟德尔定律的细胞学解释本节课主要通过活动让学生有个大致的了解，教师再结合多媒体与学生共同归纳来突破。

五、教学模式与设计思路

本节课主要采用传授式与探究式相结合的教学模式，讲授式的教学程序是“复习旧课—激发学习动机----讲授新课----巩固练习----检查评价----间隔性复习”，在讲授新课的过程中我结合探究式的教学模式，给学生一些相应的问题引发学生的思考。

设计思路：

1、调动学生已有的知识和经验，激发学生的探究欲望

通过减数分裂与孟德尔定律的回顾，通过“基因（即遗传因子）是抽象的概念还是客观存在的实体？

它究竟会存在哪里？

遗传的规律性有没有可以观察的实验依据？

”引入课题，激发学生探究的欲望。

之后结合材料，再由学生分析在减数分裂过程中有什么物质的行为与基因的行为非常相似，通过学生思考，教师引导，得到细胞中染色体的行为与基因的行为相一致，从而推断出基因在染色体上的结论。

这样采用问题串的形式，实际上就是学生在问题的驱动下带着问题主动的积极的思考，引导学生步步深入地分析问题、解决问题、亲历科学家探索基因的历程，让学生自己去发现知识、体验知识，使学生在学习过程中始终保持高昂的兴趣，切身感受科学的魅力，并且加深对科学过程和方法的理解，培养了学生实事求是的科学态度及勇于探索、团结合作、乐于探索生命奥秘的精神。

2、设计模拟实验，引导学生分析基因的分离和自由组合定律的实质

得出基因在染色体上的结论后，如果直接将基因的分离和自由组合定律的实质告诉学生，学生会感到枯燥无味，甚至不能做到真正理解两大遗传基本定律的实质，这样又会走上死记硬背的老路。

因此，在教学中设计减数分裂的模拟实验，让学生在染色体的一定位置上标上基因，通过已经学习了的减数分裂过程中染色体的行为变化，分析基因在减数分裂时的行为，从而得出基因的分离和自由组合定律的实质，使整个教学过程显得流畅，而且在前一阶段学生推理分析之后，采用模拟实验的方式，改变了教学手段，有利于学生学习兴趣的保持和注意力的集中，也有利于把抽象的知识具体化、直观化，保证了教学目标的顺利完成。

六、课前准备

植物细胞减数分裂的模式图

基因的遗传行为与减数分裂染色体行为的对比图

孟德尔定律的细胞学解释的单因子和双因子示意图

红色和蓝色的电线，红色和绿色、黑色和白色的橡皮筋，一张大白纸

七、教学过程

教师组织和引导

学生

活动

设计

意图

一

导

入

新

课

多媒体展示植物细胞的减数分裂的模式图

1、教师要求学生用语言阐述细胞减数分裂的过程；

2、教师引出孟德尔的遗传定律，并设疑：

基因（即遗传因

子）是抽象的概念还是客观存在的实体？

它究竟会存在哪里？

遗传的规律性有没有可以观察的实验依据？

学生边观察模式图边阐述减数分裂的大致过程。

学生思考教师的问题。

回顾前节课的知识，为下面学习做准备。

激发学生内在的好奇心和探究欲望。

二

新

课

活

动、

给予

材料，引发

思考

1、基因与染色体在细胞分裂中的平行行为（突破难点之一）

多媒体展示材料一：

孟德尔定律重新发现不久，引起人们的极大兴趣。

1902年，美国细胞学家萨顿（W.S.Sutton1877～1916）和德国胚胎学家鲍维里（T．H．Boveri1862～1915），他们独立地认识到豌豆产生配子时孟德尔的遗传因子（基因）的行为和减数分裂中的一种物质的行为有着精确的平行关系。

教师提问：

大家猜猜这种物质会是什么呢？

大家相互间可以讨论一下。

教师根据学生的猜想情况进行相应的提示（如：

先分析基因的分离定律和自由组合定律中孟德尔提出的基因有哪些行为，再分析减数分裂中什么物质也有相似行为，然后进行联系归纳），继而多媒体展示“基因的遗传行为”与“减数分裂中的染色体行为”的示意图

请同学们思考：

孟德尔假设的（遗传因子）基因在配子的形成和结合过程中的行为与染色体在相同过程中的行为有没有什么共同的地方呢？

根据学生的回答与学生一起就两者的共同点进行总结。

学生之间互相讨论、思考。

学生根据多媒体上的示意图进行分析。

提高学生的阅读能力，培养学生之间的合作能力。

学生回顾减数分裂的过程又能巩固知识。

提高学生对图示的分析和总结能力。

使学生了解基因与染色体在细胞分裂中的平行行为。

2、基因位于染色体上（染色体学说）

引出本节的重点之一，也是难点突破之二

教师根据前面的总结得出结论：

基因的行为和染色体的行为存在一致性。

教师提问：

那么根据刚才的现象和结论，大家想想基因和染色体之间的关系会是什么呢？

多媒体呈现材料：

1902年，萨顿和鲍维里各自比较研究了减数分裂过程中染色体行为与遗传因子之间的平行关系，由此提出了著名的“萨顿—鲍维里假想”：

他们认为孟德尔的“遗传因子”与配子形成和受精过程中的染色体传递行为具有平行性，认为孟德尔的遗传因子位于染色体上体。

由此教师引出遗传的染色体学说。

（如果在这里有学生提问到基因为什么不是染色体的载体等等之类的问题，教师可以相应地介绍摩尔根的果蝇杂交实验给予解说）

教师出示问题：

基因在染色体上，怎么存在？

一基因一染色体吗？

（教师可以提示：

人体的体细胞中有几条染色体，又有多少个基因？

）

学生根据现象进行思考。

学生运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上，使学生学会严密的推理思路，训练学生的逻辑思维能力。

通过学习以前的科学家的实验，认同遗传学的建立是一个不断开拓、继承和发展的过程。

使学生知道染色体学说的内容。

3、孟德

尔定律的细胞学解释

（引出本节的重点之二）

活动中领悟孟德尔定律的细胞学解释（结合多媒体）

4、问题串联，引发思考，加深印象。

教师提问：

既然基因是在染色体上，我们能否从细胞形成配子的过程中分析孟德尔的基因分离和自由组合的原因呢？

学生活动：

用电线模拟两对染色体（5cm长的蓝色、8cm长的红色），在电线的相应位置上扎上红色和绿色、黑色和白色的橡皮筋，模拟两对等位基因R和r、Y和y，其他的操作方法与前节课的减数分裂模拟过程相同，首先研究一对同源染色体的减数分裂。

教师多媒体展示一对同源染色体减数分裂的示意图：

其次研究二对同源染色体的减数分裂，着重观察：

在减数分裂过程中染色体与基因的关系，在减数分裂形成配子时基因是否表现出分离和自由组合、及其原因。

教师配合展示多媒体的示意图：

教师提问：

在减数分裂形成配子时基因为什么表现出分离和自由组合？

在此过程中不断的对各组学生加以指点和指导，回答学生提出的各种问题，并适时予以评价和鼓励。

教师根据刚才同学的活动，与学生一起结合孟得尔分离定律和自由组合定律的染色体基础的图示，共同归纳总结。

教师最后得出：

用遗传的染色体学说能十分圆满的解释孟德尔定律。

另外强调：

分离定律分离的是等位基因，自由组合定律自由组合的是非同源染色体上的非等位基因。

多媒体展示：

试一试：

孟德尔定律发现在先，遗传的染色体学说提出后，如何根据遗传的染色体学说来改进对孟德尔定律的描述？

学生根据材料进行探究。

学生在活动中提出问题。

学生观看示意图，结合刚才的实践活动与教师一同总结。

学生根据材料进行探究活动并提出相应的问题。

学生观看示意图，结合刚才的实践活动与教师一同总结。

学生思考并给出自己的想法。

通过此次的活动，使学生的语言表达能力和实践动手能力得到相应的提高。

通过活动，也培养学生勇于探索、尊重科学、乐于探索生命、勇于自我否定的精神。

培养学生的读图能力和分析能力。

通过此次的活动，使学生的语言表达能力和实践动手能力得到相应的提高。

培养学生的读图能力和分析能力。

能用遗传的染色体学说阐明孟德尔的分离定律和自由组合定律的实质。

增强学生的归纳能力。

三、

课

堂

小

结

、

巩

固

练

习

教师请同学阐述染色体学说的内容。

教师出示几道练习加以巩固知识：

1.下列有关基因和染色体的关系,那一项是不正确的（）

A.减数分裂时同源染色体互相分离,这与孟德尔所称成对的基因互相分离至配子中相符合

B.各对染色体或各对基因之间形成配子时,有自由配合的情形

C.基因就是染色体

D.染色体的个数与基因的数目相同

2、在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎的植株杂交，F2中高茎和矮茎的比例为787∶277，出现上述实验结果的实质是（）

A.高茎基因对矮茎基因为显性

B.等位基因随同源染色体的分离而分开

C.控制高茎和矮茎的基因不在同一条染色体上

D.F1自交，后代出现性状分离

3.如果基因型为AaBbCc的生物，且三对非等位基因位于三对同源染色体上，那么能形成哪几种类型的配子，比例怎样？

学生阐述染色体学说的内容。

学生思考并回答问题。

通过题目的分析，结合这节课的知识点，更加有利于学生的知识的吸收和巩固。

八、板书设计

第二节遗传的染色体学说

一、共同点（基因行为与染色体行为）

1、作为独立的遗传单位存在；

2、成对存在（一个来自母方，另一个来自父方）；

3、等位基因分离进入不同配子；

同源染色体分离进入不同配子；

4、不同等位基因与不同同源染色体都是独立分离和自由组合的。

----------------基因行为与染色体行为存在一致性

二、遗传的染色体学说

细胞核内的染色体是基因载体

三、孟德尔定律的细胞学解释

九、作业设计

1、下列关于基因和染色体的叙述，错误的是：

（）

A、染色体是基因的主要载体

B、基因在染色体上呈线性排列

C、一条染色体上有多个基因

D、染色体就是由基因组成的

2、下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是：

（）

A、同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离

B、非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合

C、染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开

D、非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多

3、某生物有两对同源染色体，假定每一对同源染色体上各有一对等位基因。

根据遗传的染色体说，从基因组成看，这种生物产生的配子有多少类型

（）

A、4

B、8

C、16

D、32

4、思考题：

孟德尔定律中的遗传因子，即基因的行为和减数分裂过程中的染色体行为有怎么样的平行关系？

十、教学评价

本节课的亮点之一就是通过活动，让学生自己动手去探索孟德尔定律的细胞学说解释，在活动期间通过学生之间的相互讨论并提出问题，可以培养学生的合作能力、探究能力和动手能力。

亮点之二就是以学生为中心，结合多媒体和问题引导，问问相接，环环相扣，富有逻辑性和层次感。

本节课因穿插全班活动，因此在时间上的把握很重要，这里就要求教师要把握好整堂课的时间安排。