课堂教学设计表
章节名称
第二章
基因和染色体的关系
第二节基因在染色体上
学科
生物
授课班级
高二（12）
授课时数
1
设计者
所属学校
本节（课）教学内容分析
本课题的设计主要依据建构主义思想，以学生为本，为学生创设一个个有利于师生互动、生生互动的问题情境。让学生借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，在发现问题、探索问题及解决问题的过程中，在各种信息的反馈中，建立新的认知结构。
依据标准
课程标准：
运用假说演绎法探究基因在染色体上教育技术标准：
运用多媒体形式表达信息、创造性地使用信息的能力；自主地、高效地学习与交流的能力
本节（课）教学目标
知识和技能：A、说出基因在染色体上的理论假说和实验证据（理解水平）B、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质（运用水平）C、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。过程和方法：以摩尔根果蝇杂交实验探索历程为主，创设实验情景，完善实验方案，分析实验过程及得出实验结论，从而展开基础知识的学习，理解运用假说演绎的科学方法。情感态度和价值观：A、认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。B、明确生物学的发展与物理学、化学的发展关系密切，各学科之间是互相促进的。科学技术手段的进步对科学发展有推动作用。
学习者特征分析
一般特征：高中学生的思维水平、学习能力已经发展到较高阶段，对教材内容中的探究实验分析有较好的领悟能力。初始能力：对本节课内容，学生在之前已有一定的知识基础，其基本情况如下：
&
掌握孟德尔遗传规律
&
已有基因、基因型、表现型的概念信息素养：能够熟练的运用电脑媒体收集分析、相关信息。
知识点学习目标描述
知识点编
号
学习目标
具
体
描
述
语
句
1
灵活运用类比推理及假说演绎法
通过假说演绎的实验方法，领悟生物科学研究基本思路，理解实验目的，掌握实验设计。同时运用相关题训练，指导学生的解题思路。
2
运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质
教学重点和难点
项
目
内
容
解
决
措
施
教学重点
1．基因位于染色体上的理论假说和实验证据2．孟德尔遗传定律的实质
采取探究式的教学模式，学生自主分析设计实验从而得出结论
教学难点
领悟、运用假说演绎法分析摩尔根的杂交试验
教学环境设计
通过萨顿类比推理“基因与染色体关系”切入本节的学习。运用假说演绎法展示摩尔根的果蝇杂交实验，并用现代遗传学观点解释孟德尔遗传规律，最后通过试题训练，指导学生的解题思路并对本节课知识进行总结。
教学媒体（资源）选择
知识点编
号
学习目标
媒体类型
媒体内容要点
教学作用
使用方式
所
得
结
论
占用时间
媒体来源
1
提高运用假说演绎法的能力
多媒体课件及板书
摩尔根果蝇杂交实验
ADFJ
BF
生物科学研究基本思路及实验设计的原则
38min
课件
2
运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质
课件板书
遗传规律
ACEHJ
A
相关基本知识
5min
课件
①媒体在教学中的作用分为：A.提供事实，建立经验；B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念；D.提供示范，正确操作；E.呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维；G.设难置疑，引起思辨；H.展示事例，开阔视野；I.欣赏审美，陶冶情操；J.归纳总结，复习巩固；K.自定义。②媒体的使用方式包括：A.设疑—播放—讲解；B.设疑—播放—讨论；C.讲解—播放—概括；D.讲解—播放—举例；E.播放—提问—讲解；F.播放—讨论—总结；G.边播放、边讲解；H.
边播放、边议论；I.学习者自己操作媒体进行学习；J.自定义。
板书设计
一、基因与染色体的关系1、类比推理法二、基因在染色体上的实验证据2、摩尔根果蝇杂交实验
关于教学策略选择的阐述
新课程中的核心问题是提高生物科学素养，推进素质教育。根据新课标的要求，针对本节教材特点，依据“建构主义思想”，以学生为本，引导学生重演萨顿、摩尔根当年的思维过程。着重引导学生沿着科学家的思路，领悟发现问题、做出假设、演绎推理、实验验证、得出结论的科学思维方法及探究实验的一般活动规律，并主动体验科学探究的曲折及发展历程，组织学生用观察法、分析法、比较推理法进行探究性学习，培养辨证科学探索精神及实验设计能力。
课堂教学过程结构设计
教学环节
教师的活动
学生的活动
教学媒体（资源）
设计意图、依据
课堂准备
1、收集有关科学史材料2、制作基因在染色体上的课件
预习课本
课件
让学生在上课前对本节知识有一个大体的了解
情境导入
自主学习，合作交流：基因与染色体关系。提问学生对孟德尔分离定律和自由组合定律的理解。课件呈现遗传定律和减数分裂过程图。让学生观察对比染色体和遗传因子的变化。板书课题：“基因和染色体的关系”
思考回答用同源染色体替换遗传因子。尝试总结出：基因和染色体的行为存在平行关系。
课件展示
初步体验类比推理。
一、萨顿的假说：1．假说的依据
指导学生思考分析二者在哪些方面存在怎样的平行关系？学生的思路可能很乱，或不全，引导学生看图推测并在课件呈现表格答案。
学生思考、抢答、填表、对答案。
让学生亲历萨顿的思维过程。
2．提出假说
从上面的分析可以看出，二者行为具有惊人的一致性，基因由染色体携带着从亲代传递到子代。引导学生推断二者位置关系。
尝试提出基因在染色体上的假说。
应用类比推理法，体会成功的喜悦
3．应用假说
课件呈现答案并略讲
看课本P28思考与讨论并在图上标注相应基因
加强理解和巩固
4．介绍萨顿和类比推理法
1．指出：该假说是1903年萨顿运用类比推理的方法提出来的，简介萨顿，夸奖学生具有科学家的思维。让学生看课本P28“类比推理”。2．指出萨顿的假说缺少实验证据
阅读课本举例说明类比推理并指出类比推理的优缺点
1．营造良好的学习氛围，激发学生的兴趣2．为摩尔根出场做铺垫
二．基因在染色体上的实验证据1．观察实验提出问题
课件简介摩尔根，诙谐指出摩尔根质疑萨顿的假说，也质疑孟德尔的遗传定律1.
提问摩尔根为什么选果蝇做实验材料？2．课件展示摩尔根的果蝇杂交实验，提出：为什么F1中没有白眼、F2中白眼果蝇没有雌性？摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔遗传规律矛盾吗？等问题3．指导学生分析上述问题。不全的老师补充。
观察分析实验，提出疑问，学生回答。
创设争相提问、争相回答的探究氛围，培养学生的观察能力和问题意识
2．提出解释问题的假说
1．课件展示果蝇体细胞染色体图解，明确染色体组成，常染色体及不同的性染色体2．引导学生都做一回摩尔根，试着提出解释问题的假说。规定用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w．3.引导学生写出不同假说下雌雄果蝇的基因型。（注意讲明基因在性染色体上和常染色体上的写法）
学生根据实验结果可提出控制果蝇眼色的基因在性染色体上。进一步追问：如果在性染色体上可能的几种情况？学生分组讨论试图提出以下三种假说：假说一：基因位于X染色体非同源区段(XW
,XW,
Y)假说二：基因位于X和Y染色体同源区段(XW,XW,
YW,
YW)假说三：
基因位于Y染色体非同源区段(
X
,
YW,
YW)
让学生具备摩尔根当时的知识基础，重演摩尔根当年的思维过程及尝试假说演绎法
3．筛选假说
判断假说是否正确首先要能解释原有实验的结果。若白眼基因仅位于Y染色体上，则F1和F2的雄果蝇都应该是白眼的。
学生根据自己提出的假说分别画遗传图解解释摩尔根的实验。据此排除假说三
练习画遗传图解来解决遗传问题。
4．利用假说演绎推理测交结果5.测交实验检验假说
假说是否正确还要用测交进行检验1．摩尔根的哪个实验是类似孟德尔的测交实验？2．学生最先想到的可能会是用
F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行的杂交。3．测交的演绎推理及实验验证1）按照假说一，学生画好图解后，测交结果出现四种等比例表现型的果蝇，且课件出示摩尔根当年所做实验结果红眼雌蝇
：红眼雄蝇
：
白眼雌蝇
：白眼雄蝇=
126
：132
：120
：
115约等于1：1：1：1。可见摩尔根的实验结果于摩尔根假说一所演绎推理的结果相符，说明假说一完全正确。2）拓展：引导学生如果按照假说二推理，结果又如何呢？请学生按假说二画好图解后，测交结果出现的也是四种等比例表现型的果蝇，且与摩尔根当年所做实验结果一致。可见摩尔根假说二也正确。3）引出矛盾，激发思路：通过上面的测交实验并不能排除假说二，由此引导同学分组讨论，设计实验验证假说二是否正确。4）实验设计：①实验材料：纯种红眼雌、雄果蝇，F1红眼雌、雄果蝇，白眼雌、雄果蝇，适宜实验用具及培养条件②实验思路：第一步：写出“控制眼色的基因在
X、Y染色体的同源区段上”雌雄个体基因型第二步：用假设二模拟
P29图2-8
摩尔根果蝇杂交实验和测交实验（
F1红眼雌蝇×白眼雄蝇）第三步：根据已有实验材料选出实验组合第四步：根据假设一和假设二推理第三步的实验组合5）让学生依据假说一和假说二演绎白眼雌蝇和野生红眼雄蝇进行杂交的结果。6）学生画好图解后，课件出示摩尔根所做该实验的结果：雌蝇全部红眼，雄蝇全部白眼且比例为1:1。这与假说一完全吻合。7）水到渠成，学生深刻理解并掌握了摩尔根用白眼雌蝇和红眼雄蝇进行测交，检验了“控制果蝇眼色的基因只在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因。”的假说一是正确的。8）总结：摩尔根用实验证明了具体的基因在具体的染色体上，从此摩尔根成为孟德尔遗传规律和萨顿的坚定支持者
1.学生分两组分别依据假说一和假说二画遗传图解演绎实验结果。（各找一名代表板演）假说一P:
XWXw
×
XwYF1红眼雌蝇白眼雄蝇测交子代：XWXw
XWY
XwXw
XwY红眼雌蝇
：红眼雄蝇
：
白眼雌蝇
：白眼雄蝇等于1:1:1:1假说二P:
XWXw
×
XwYw
F1红眼雌蝇白眼雄蝇测交子代：XWXw
XWYw
XwXw
XwYw红眼雌蝇
：红眼雄蝇
：
白眼雌蝇
：白眼雄蝇等于1:1:1:12．学生继续分组讨论，得出纯种红眼(雄)
×白眼(雌)
的另一种测交组合。3．学生分两组再分别依据假说一和假说二画遗传图解演绎实验结果。（再各找一名代表板演）假说一P:
XwXw
×
XWY白眼雌蝇
红眼雄蝇子代：XWXw
XwY
红眼雌蝇
白眼雄蝇
1
:
1假说二P:
XwXw
×
XWYW
白眼雌蝇
红眼雄蝇子代：XWXw
XwYW
红眼雌蝇
红眼雄蝇
1
：
1
课件及动画展示
引发学生学习过程中的矛盾冲突，激发进一步探究的欲望，突破难点。训练学生思维的逻辑性和开方性。3．感受科学家严谨治学的态度，在潜移默化中提升学生的生物科学素养。
6．介绍相关科学发展史
1865年孟德尔发表论文，描述遗传定律1891魏斯曼描述减数分裂．1903年萨顿提出基因在染色体上．1910年摩尔根证实了基因在染色体上．
听讲、思考、回答、感悟
进行科学史教育达成情感目标
三．基因在染色体上呈线性排列
让学生弄清“一条染色体上含有多个基因。基因在染色体上呈线性排列”更改黑板上本节课题为：基因在染色体上
自主学习，了解科学新进展
四．孟德尔遗传规律的现代解释
1．
等位基因和非等位基因是核心概念，要利用课件精讲。2．课件展示具有一对同源染色体携带一对等位基因的减数分裂过程图。3．
课件展示具有两对同源染色体携带两对等位基因的减数分裂过程图。4．
强调：只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，且在减Ⅰ后期随非同源染色体的自由组合而组合。5．启发学生思考遗传定律发挥作用的时间和适用范围。
1.看图识别填写学案：等位基因：
非同源染色体上的非等位基因：
同源染色体上的非等位基因：
2．总结分离定律实质3．总结自由组合定律实质。填：能自由组合的基因：
4．讨论总结：发生在减数分裂形成配子时，适用于真核生物的细胞核遗传。
重点内容，核心概念要重点突破
五：课堂小结
以概念图的形式课件展示
使学生对本节内容有一个整体把握
课
堂练
习
1、下列关于基因和染色体关系的叙述，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1.D2、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是
（
）A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
2．B
做练习
纸质材料
自主探究
课
堂延
伸
运用类比推理法推理基因和DNA之间的关系……
布
置任
务
下节课预习：伴性遗传作业：校本相关练习
巩固知识，指导预习
教学流程图
个性化教学
为学有余力的学生所做的调整:
实验设计的分析及学生自我分析相关题目为需要帮助的学生所做的调整:
基础知识的板书，让其积极参与讨论基础题，多提问需要帮助的学生
形成性检测
知识点编
号
学习目标
检 测 题
的 内
容
1
考查实验设计及分析的能力
果蝇测交实验（二）：设计实验验证假说一和假说二的正确性1）实验材料：纯种红眼雌、雄果蝇，F1红眼雌、雄果蝇，白眼雌、雄果蝇，适宜实验用具及培养条件2）实验思路：第一步：写出“控制眼色的基因在
X、Y染色体的同源区段上”雌雄个体基因型第二步：用假设二模拟
P29图2-8
摩尔根果蝇杂交实验和测交实验（
F1红眼雌蝇×白眼雄蝇）第三步：根据已有实验材料选出实验组合第四步：根据假设一和假设二推理第三步的实验组合
形成性评价
本题考查实验设计的能力，对学生整体要求较高，只有少部分同学能够较完整且准确的回答出，大部分同学在实验的设计及表述上不够精确，还有极少部分同学不能完成该练习，这说明实验设计题中实验设计的原则、思路以及描述语言还需要加强。
教学反思、总结
1、教学目标设置分析：本堂课能够将知识与技能、过程与方法、情感与价值观这三个维度的具体教学目标紧密联系，引导学生开展自主学习。在学生对孟德尔遗传定律有所了解的背景下，引导学生尝试运用假说演绎法去探究基因与染色体的关系，体验科学探究的严密性，体会科学发展是一代代科学家共同付出、艰辛探索的过程。2、教学亮点：本设计运用了假说演绎法的设置，有效激发了学生探究的兴趣和学习的热情，引导学生以一个研究者的身份，经历科学发现过程，使学生感受科学实验设计的魅力。在对问题的解决中，教师起到了引导者的作用，如问题的设置、讨论的组织、适当的指导以及交流评价等。教学过程中设置一系列有梯度的问题串启发学生进行思考并作出假设，通过小组讨论，对所做的假说进行推理验证，用遗传图解的方式解决这个矛盾后,学生对正确的结论会有更深刻的认识,同时通过尝试书写遗传图解解释实验现象,不仅能提高应用遗传图解分析和解释遗传学问题的能力,还可以提高学生分析现象、推理验证和解决问题的综合思维能力，从而使难点得以突破。教学过程采取学生阅读、师生讨论、小组合作等多种灵活的学习方式，有效促进了学生对知识的探究与掌握，较好地体现了以学生为主体，培养生物科学素养的新课标基本理念，也是引导学生开展自主学习的初期尝试。3、教学不足：①、在教学实践中课堂的节奏可以紧凑些，对有价值的生成性问题要敢于放开讨论。
②、学生小组合作交流不够，留给学生思考时间不足。
③、课堂填充太满，课外拓展不够。
情景导入
知识回顾及教学线索展示
实验探究
多媒体
展示实验
1、萨顿的理论
2、基因在染色体上的实验证据——摩尔根果蝇杂交实验
3、基因在染色体上的排列
4、孟德尔遗传规律的实质
对学生的回答进行评价
学生讨论交流并按需回答
得出结论
教师指导
学生总结出基因在染色体上
理论知识
多媒体
展示知识点的及相关练习
学生独立完成并讲解解题思路
教师评价、小结
教师总结
呈现总板书并布置作业及下节课内容
教学内容和
教师的活动
媒体的
应
用
学生的
活
动
教师进行逻辑判断第2章第2节《基因在染色体上》教学设计
一、教学目标
知识与能力
1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
过程与方法
1、尝试应用类比推理的方法解释基因位于染色体上。
2、尝试应用“演绎推理法”推导基因位于染色体上的理论依据。
3、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
情感态度价值观
1、认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。
体验科学发展的一般规律，感受科学家严谨细致的工作作风和科学态度。
二、教学重难点
教学重点
1、基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2、孟德尔遗传规律的现代解释。
教学难点
1、运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
基因位于染色体上的实验证据。
三、教学方法
讲述法、学生自主讨论法和归纳法。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
导入
复习：孟德尔通过豌豆杂交实验提出的假说内容。
学生听讲。
萨顿假说
讲述萨顿实验观察到的现象。Q1：通过比较孟德尔假说内容和萨顿观察到的现象，你能得出什么样的猜想？Q2：将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换可行吗？你能得到什么猜想？
学生听讲。学生思考讨论：遗传因子可能在染色体上。
类比推理
讲述萨顿通过类比推理提出的假说。Q3：如果你也认为遗传因子在染色体上，请你在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。Q4：假说一定是对的吗？解释类比推理的研究方法。
学生听讲。学生讨论活动。学生讨论：假说还需要观察和实验的检验。
基因位于染色体上实验证据
结合孟德尔的豌豆杂交实验，阅读材料“相关信息”谈谈为什么果蝇是理想的实验材料。
学生阅读，讨论。
观察实验发现问题
P
红眼（雌）
×
白眼（雄）↓F1
红眼（雌、雄）1240只↓F1雌雄交配F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
2459、1011只
782只根据实验，思考讨论以下问题：Q5：红眼和白眼哪一个是果蝇显性性状？Q6：果蝇红眼和白眼的遗传是否符合基因分离定律？如何判断？Q7：果蝇白眼性状遗传有何特点？Q8：由此你想到什么？如何解释此特殊现象？
学生思考讨论并回答问题A5：白眼是隐形基因。A6：F2中红眼和白眼的比例为3:1，符合孟德尔分离定律。A7：F2中白眼全是雄性。A8：白眼性状与性别相关联。
提出假设分析问题
背景：果蝇染色体组成的发现。展示XY染色体。Q9：由此联系摩尔根的实验，你能想到什么？Q10：你能提出哪几种具体的假设？Q11：能否用你的假设来解释以上实验现象？写出你的推导过程。
A9：控制白眼的遗传因子在性染色体上。A10：①只在X染色体上；②只在Y染色体上；③在X和Y染色体上。A11：学生讨论活动。
设计实验验证假说
Q12：该如何验证你的假设呢？Q13：测交有几种类型呢？根据不同的假设，结合已学的知识，对不同测交类型进行推理验证。
A12：通过测交实验。A13：F1红眼（雌）×
白眼（雄）
红眼（雄）×
白眼（雌）
白眼（雄）×
白眼（雌）学生分组分析推理。
归纳总结构建概念
总结：控制白眼的基因只在X染色体上。摩尔根把特定基因和一条染色体练习起来，用实验证明了基因在染色体上。Q14：基因和染色体是不是一一对应的关系？（提供资料给学生阅读分析）基因在染色体上呈线性排列。现代分子生物学技术能够用定位出基因在染色体上的位置。
学生阅读讨论。学生听讲。
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质基因自由组合定律的实质
学生听讲
总结摩尔根获得成功的原因
引导学生探讨摩尔根获得成功的原因。
学生讨论。
五、教学反思
本次开课的内容是生物人教版必修2《遗传与进化》第2章第2节《基因在染色体上》，本节课以科学发展史为背景，基本上还原了科学家确定“基因在染色体上”的科学发展历程。课程重点在于引导学生体验科学发展的一般规律，感受科学家严谨细致的工作作风和科学态度。通过本节课的学习，学生在锻炼自身推理能力的同时，也基本上能够达到认同研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神的情感态度价值观目标。
总结本节公开课的开展，有以下的优点和不足共分享。
一、亮点
1、教材处理：尽量还原科学发展的原型。
由于这节课是再现遗传学家摩尔根发现基因在染色体上实验证据的实验过程，而课本的介绍相对比较简单，所以在教材处理上，我查阅各种资料，尽可能地还原真实情况。完整的科学发展过程，可以帮助学生更好地理解知识，更能让学生体会科学家的努力和艰辛。
2、教学方法：学生为主体。
在教学策略上，引导学生联系孟德尔利用豌豆取得成功的原因，说出摩尔根以果蝇作为实验材料的优点；介绍摩尔根利用突变产生的白眼雄果蝇所进行的实验，引导学生联系孟德尔豌豆杂交实验现象的不同之处并展开思考；进一步引导学生说出自己的假设并进行验证。在这个过程中，需要学生扎实掌握前面所学的遗传基本规律和遗传图解，同时还要有严谨的科学推理能力。我让学生分组进行推理和验证，并请学生上台展示自己的成果，从而达到学生自主学习，交流学习成果的目的。
二、不足之处
由于对教材进行了丰富，也造成本节课的课堂内容多而且紧凑，对学生的推理能力要求比较高，同时对老师的课堂生成性问题的反应能力要求也比较高。因此，在进行学生活动过程中，给予学生的时间并不是很多，课堂节奏较快，有一些学生的疑惑并不能得到老师及时地发现和解答。我自己也认真思考了一下，或许这节课在内容上还可以在进行精简，不一定非要体现教材的完整性，若能把重点中的重点留下加以详细深入的学习和分析，学生的收获可能会远远多于我们所多花的时间。这样不仅给了学生足够的思考时间，更能锻炼学生的思维能力，在趋势逐渐转向对学生科学思维考查的高考中，也能够比别人更胜一筹。因此，在将来的教学工作中，我应该更注重学生一些生成性的问题。
