教学基本信息
课题
基因在染色体上
教材模块
必修2
年级
高一年级
学段
以下内容、形式均只供参考，教师可自行设计。
教学过程既可以采用表格式描述，也可以采取叙事的方式。应尽量将教学过程某些值得注意和思考的问题描述清楚。表格中所列项目及格式仅供参考，应根据实际教学情况进行调整。
指导思想与理论依据
建构主义教学理论突显学习者的主体地位，强调学习要以知识的生成为主线，认为新知识是学生在原有经验和知识的基础上，通过各种学习方式构建起来的。因此，教师的教学设计要顺应学生学习过程的需要，分析学生原有的认知水平，根据学生群体和个性特点（思维与情感特征）、学习类型，合理设计教学事件，用以支持各个阶段的学习，教学实践中应采取相应的策略，以激发学生的学习兴趣，不断促进学习者自我“意义建构”和个性发展，营造学习者积极参与、和谐、平等的教学氛围，关注学生在意义建构过程中的内心体验和态度学习。本节教学设计将充分利用教材、媒体等课程资源，创设适于学生有效学习的学习场景，促进不同层面和特征差异的学生在科学素养、生物科学知识、能力和情感态度方面有个性地发展。
教学背景分析
教学内容：本节内容是在学习了必修模块2，第一章，孟德尔从个体性状出发，通过科学研究发现了遗传的两大定律和第二章的第一节，从细胞水平通过对蝗虫等生物的减数分裂过程中染色体行为的观察，发现了染色体（遗传物质的载体）的传递情况，那么本节的重要内容就是通过萨顿的实验观察和类比推理以及摩尔根的实验论证，将孟德尔的遗传因子（即基因）与染色体联系起来，解决了基因在哪里的问题，是对遗传定律的进一步学习与强化，也为后续的伴性遗传以及遗传的物质基础（基因是什么）的学习作好了铺垫。本节栏目内容丰富，为教师设计学习环境提供重要素材。
学生情况：学生通过初中和前面的学习，已经具有关于人类眼皮及豌豆等生物的性状遗传规律，和减数分裂中染色体行为基本知识。学生的思维形式已向抽象的逻辑思维转变，具有辨证思维特征，情感方面更趋向于独立和自主。本校学生由于生源较差，整体素质远远低于示范性中学的学生，而且同班学生表现出明显差异，但是班级人数较少。
教学方式：结合教材特点和学生特点，主要采用引导——探究式教学，即教师通过设置的学习场景，针对知识发生的过程，让不同类型或层次的学生组合，进行协作探究的学习形式，将本节内容涉及到的科学知识原始生成过程逐一展开，对教材中抽象概念基因和染色体，则由具体的实物模型（硬纸条）替代，再模仿其行为进行操作，展示生物学事件经历的过程，从宏观上帮助学生进行类比推理及对摩尔根实证过程的理解。同时通过阅读、讨论、交流等方式，不断进行归纳总结本节的知识内容、科学方法和科学家在研究过程中呈现的科学态度和品质。
教学手段：多媒体教学
技术准备：熟练掌握媒体操作技术，制作多媒体课件，学生自制成对染色体和等位基因模型
教学目标
知识目标：1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验依据
2、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传定律的实质
能力目标：尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上
情感目标：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
2、体验科学研究中常用的类比推理、构建模型的方法。
3、认同假说演绎法在建立科学理论过程中所起的重要作用。
教学重点：
1、基因位于染色体上的理论假说和实验依据
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
2、基因位于染色体上的实验证据
教学过程：
教学流程
教师活动
学生活动
设计
意图
技术
应用
时间安排
课前准备
制作PPT，用硬纸板制作2对染色体模型和2对写有等位基因字母的纸板
学生搭配分组，每组5人合作准备1对同源染色体和1对等位基因模型各两件，成对的染色体用不同的颜色标记。等位基因用相同字母的大小写表示。
为学生探究活动做准备
PPT制作
课前完成
复习旧知
展示图片和任务，引导回忆减数分裂及和生殖过程中染色体行为，孟德尔遗传定律的内容
观图并阅读任务，针对图片内容和任务展开小组讨论，将成果与其他组进行交流
通过复习旧知识，为学习新知做好铺垫
多媒体展示蝗虫减数分裂后期图片
合作探究
2 ＇
问题探讨
展示问题内容
及时肯定 鼓励
引导学生阅读本节聚焦，
阅读问题内容，分组操作讨论，交流说出自己的想法，阅读聚焦说出本节要学习的内容
引起学习动机，引出本节学习的主题。
多媒体
合作探究
2＇
实践操作
展示任务，引导学生确定探究的问题、并做出假设预期结果，巡视指导，引导学生注意基因与染色体的平行关系
根据老师提示分组活动，列出探究的问题，利用课前准备的染色体及基因模型进行操作，分别模仿减数分裂和受精过程及孟德尔遗传因子的传递，然后将成对的等位基因纸板用别针固定在代表成对染色体的纸板上，重复上述操作并列表记录结果。
通过自己活动演示，将2个生物学事件联系在一起，体验类比推理的方法在科学研究过程中的作用
多媒体展示合作探究内容
4＇
分享交流
将学生总结出来的内容板书，评价并引导学生反思
展示活动成果，（1个小组上讲台演示并陈述结果）总结归纳基因与染色体的平型关关系
学会欣赏和分享
板书
4＇
体验科学发展历程
展示科学研究过程，引导学生分析萨顿假说的依据并进行归纳总结，提出新的问题：萨顿的假说被当时的科学家接受了吗？
阅读“萨顿的假说”并与自己的活动成果比对，检验自己的推论。同时讨论老师的提问。
体验自己获取成果的喜悦。由提问引发进一步探究的兴趣
媒体展示萨顿的研究过程
4＇
课堂演练
展示演练内容
评价学习成果
根据任务提示，参照“思考与讨论”中图例，图解孟德尔的分离定律
巩固所学知识
多媒体展示演练内容
2＇
体验感受
引导分析注意摩尔根对遗传定律和萨顿假说的态度
阅读课文①分析摩尔根对萨顿假说的态度
感受敢于质疑，勇于实践的科学态度
1＇
合作探究
提示学生注意相关信息，展示果蝇眼色遗传图解引导学生分析找出与孟德尔分离规律的异同
巡视、指导
②小组分析讨论;实验选材的依据，果蝇眼色遗传规律，说出讨论结果，质疑。
为什么眼色遗传与性别有关呢？
培养获取信息、合作探究、敢于质疑发现问题的的能力，
多媒体展示问题
3＇
体验科学研究过程
展示：20世纪初对染色体研究成果
阅读后讨论果蝇的性别是怎样决定的
培养学生利用科学研究的最新成果来解决自己探究的问题的能力
多媒体展示同时代研究成果
1＇
展示摩尔根的设想，引导学生分析，最后展示完整的图解
学生根据摩尔根的设想写出眼色遗传图解并与教材图解比较
学会用遗传图解解释遗传现象。
多媒体展示遗传图解
4＇
提出新的问题：如何验证这些解释呢？提示、点评
设计测交试验：说出实验方案并画出图解。
培养学生的实验设计能力，体验假说—演绎的科学方法
展示学生设计成果
2＇
提出问题：摩尔根的这些工作解决了一个什么样的问题呢，帮助分析归纳
阅读课文，小组讨论后，陈述答案。并讨论摩尔根在研究过程中的态度变化。
体验科学研究过程、认同基因位于染色体上、感受求真务实，不断探索的科学精神。
多媒体展示问题和答案
2＇
展示问题情景
基因在染色体上已是不争的事实，可是1条染色体上只有1个基因还是有多个基因呢？给予肯定评价
带着问题阅读课文，讨论摩尔根通过什么样的工作解决这个难题。总结摩尔根的研究成果。
认同基因在染色体上成线性排列。
展示问题情景
研究成果图片等
2＇
展示问题情景与图片：有没有更直接的方法来确定某基因在染色体上的位置呢？
学生阅读课文资料展开小组讨论后说出新的方法
感受新技术的应用对科学发展的重要作用
多媒体展示图片
1＇
引导学生用基因和染色体的知识解释遗传定律，对学生的解释予以评价肯定
用基因和染色体的知识解释孟德尔的遗传定律
期待得以满足
多媒体展示
3＇
归纳总结
引导 帮助
本节所学：通过模拟探究和类比推理研究了基因和染色体的关系巩固了前面所学知识，获得了与萨顿假说类似的发现；通过对摩尔根研究过程的剖析与解释确认基因在染色体上，用基因和染色体的知识解释孟德尔的遗传定律。
培养归纳总结的能力，完善本节内容的意义建构。
多媒体展示
2＇
技能训练
展示图片布置课后任务
运用类比推理的方法推断基因与染色体的关系。
技能训练培养自学能力
展示染色体图片
1＇
课堂评价
展示评价内容
独立完成纸笔测试
巩固所学
展示测试题
4＇
教学评价设计：
过程性评价：对学生在小组活动的参与程度、模拟活动的结果，分享交流过程中表现予以欣赏、肯定、与鼓励。
二．终端评价：纸笔测试
关于基因与染色体的平行关系叙述错误的是：
A.基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体也一样。
B.在体细胞中基因是成对存在，染色体也是一样都是偶数，而在配子中都成奇数
C.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此
D.非等位基因（指位于非等位基因上）在形成配子时可以自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。
2.下列关于基因与染色体关系的说法错误的是：
A．1条染色体上有多个基因
B. 染色体是基因的主要载体
C. 基因在染色体上呈线性排列
D. 染色体就是由基因组成的。
3.下列各项中，不属于摩尔根在科学研究过程中表现出的科学态度是：
A. 坚持自己的观点，从不相信他人
B.敢于质疑、勇于实践
C.起初不相信孟德尔的遗传定律，后来成了坚定的支持者。
D.对怀疑的观点总是想法通过试验去证实。
4.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．非同源染色体的自由组合，导致所有非等位基因自由组合
C.相同基因的分开是在减数第二次分裂的后期，随着染色单体的分开而分开
D.染色体数量越多，非等位基因的组合种类也越多。
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)
本人以往的教学设计仍具有较为严重的传统色彩，注重知识的传授，侧重知识结构的形成，对学生操作技能和智慧技能的关注较少。本节内容设计是在接受省级培训和阅读了较多的课程及教育理念的著作后进行的，采用“引导——探究”为主，辅以其它方法。设计围绕学生的学习主线——知识的生成过程为中心，借助多媒体教学技术手段，将参照教材素材内容设计的学习场景较为鲜活地呈现在学习者面前，为学生的学习活动提供较好的支持，促进学生操作技能和智慧技能的不断成长，设计中较多地体现教师对学生学习过程和态度学习的关注，更多的评价是对学习过程中的表现及各种学习成果予以不同程度的肯定和表扬。
课件26张PPT。基因在染色体上（高中生物课堂教学设计附件） 根据下图回忆减数分裂过程，说出染色体的变化情况。在体细胞或性原细胞中染色体是成对存在的，在减数第一次分裂的后期，成对的染色体分离进入不同的配子（先是次级性母细胞然后才是配子）中，随配子遗传给后代
请陈述孟德尔的分离定律的内容。
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。问题探讨1.请各小组分别用自制纸片模型演示遗传因子的传递，染色体的传递过程。
2. 将孟德尔的分离定律中的遗传因子固定在染色体上，重演配子形成和受精过程并用文字进行描述。
3.对上述操作你们小组有何想法呢
4.说说基因和染色体在配子形成过程中有哪些相似之处。提示：带着自己的想法阅读课文萨顿的假说1.萨顿的实验发现：
蝗虫体细胞中共有24条染色体，从形态结构来看，可以组成12对，而生殖细胞中只有12条，精子和卵细胞结合而成受精卵后又恢复成12对。
2.萨顿的推理：
基因是由染色体携带着从亲代传递给子代，即基因位于染色体上
3.做出该推理的依据：
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 基因和染色体行为的平行关系。 基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也保持相对稳定的形态结构。
在体细胞中基因是成对存在，染色体也是一样，在配子中只有成对基因中的一个，同样染色体在配子中也只有成对染色体中的一条。
体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此
非等位基因在形成配子时可以自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。 将成对的基因D 、D标注在亲代高茎的成对同源染色体上，将成对的基因d、 d标注在亲代矮茎的成对同源染色体上，用图解形式解释孟德尔的分离定律（可参照教材P28“思考与讨论”图例完成课堂演练将看不见的基因与看得见的染色体行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因 位于染色体上的假说。这就是科学研究中常用的方法——类比推理。
萨顿利用这种方法得出的结论是否正确呢？是否被当时科学界所接受呢？类 比 推 理问 题 讨 论摩尔根对待孟德尔遗传定律和萨顿假说是什么样的态度，他是如何做的？
果蝇的哪些特点使它成为摩尔根称心的实验材料呢？
为探究白眼性状的遗传特点，摩尔根做了什么实验呢？果蝇眼色传递的实验红眼（♀）白眼（♂）×红眼（ ♀ ♂）F1雌雄交配红眼（ ♀ ♂）白眼（♂）3/41/4PF1F2上述实验能用孟德尔遗传定律作出解释吗？
（提示：相对性状 显性性状 F1表现 F2表现）
该实验中为什么白色性状只出现在雄性个体中呢？（或总是与性别相联系呢？）20世纪初细胞学取得了 哪些研究成果呢？在一些昆虫细胞里发现了性染色体
果蝇的体细胞中有3对是常染色体，1对是性染色体，
雌果蝇中这对性染色体是同型的，用XX表示，雄果蝇中这对性染色体是异型的，用XY表示。 为解释眼色遗传现象， 摩尔根作何假设呢？摩尔根的设想是：
控制白眼的基因（用w表示）位于X染色体上，Y染色体不含相应的基因，就能解释上述现象，请在代表X染色体的纸片上写上W或w，然后小组合作完成操作，并记录结果。果蝇眼色传递图解红眼XWXW（♀）XwY白眼（♂）×红眼（ XWXw♀ XW Y ♂）F1雌雄交配PF1F2F2摩尔根及其学生们的成果1.利用设想合理的解释了果蝇的眼色遗传
2.设计测交实验进一步验证了解释
3.把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，用实验证明基因位于染色体上。
4.发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法。绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图，说明一条染色体上有许多个基因且呈线性排列。测定基因位于染色体上的新方法
随着分子生物学技术的发展，能够用特定的分子与染色体上某个基因结合，而这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，可以直观显示出基因在染色体上的位置。新 方 法孟德尔遗传定律的现代解释基因分离定律的实质是：
在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
基因的自由组合定律的实质是：
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。课 堂 小 结通过模拟探究和类比推理研究了基因和染色体的关系，巩固了前面所学知识，获得了与萨顿假说类似的发现；
通过对摩尔根研究过程的剖析与解释确认基因在染色体上；
用基因和染色体的知识解释孟德尔的遗传定律。 1.关于基因与染色体的平行关系叙述错误的是：
A.基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体也一样。
B.在体细胞中基因是成对存在，染色体也是一样都是偶数，而在配
子中都成奇数
C.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体
也是如此
D.非等位基因（位于非同源染色体上）在形成配子时可以自由组
合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。
2.下列关于基因与染色体关系的说法错误的是：
A．1条染色体上有多个基因
B. 染色体是基因的主要载体
C. 基因在染色体上呈线性排列
D. 染色体就是由基因组成的。课 堂 测 试3.下列各项中，不属于摩尔根在科学研究过程中表现出的科学态度是：
A. 坚持自己的观点，从不相信他人
B.敢于质疑、勇于实践
C.起初不相信孟德尔的遗传定律，后来成了坚定的支持者。
D.对怀疑的观点总是设法通过实验去证实。
4.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．非同源染色体的自由组合，导致所有非等位基因自由组合
C.相同基因的分开是在减数第二次分裂的后期，随着染色单体的分开而分开
D.染色体数量越多，非等位基因的组合种类也越多。
再见2009年7月25日
