鲁科五四学制版八年级生物下册第八单元第二章《第三节 基因在亲子代间的传递》教学设计

《基因在亲子代间的传递》教学设计
杜俊丽
一、教学目标
1、通过观察生殖过程中染色体的传递图解，能描述一对、两对染色体的变化情况；
2、通过观察生殖过程中基因的传递图解，能说出基因经生殖细胞在亲子代间的传递；
3、通过孟德尔豌豆杂交实验，认识基因的显性和隐性及其在亲子代间传递的一般规律；
4、通过练习能熟练画出遗传图解；
5、通过对实验过程与结果的分析，能够透过现象解释遗传的本质。
二、课标分析
(一)解读课程标准，确定重要概念
课程内容是课标的重要组成部分。义务教育阶段生物学课程内容包括10个一级主题，本节内容属于“生物的生殖、发育与遗传”这个主题。
课标中关于基因在亲子代间的传递的重要概念是：
遗传性状是由基因控制的，基因携带的遗传信息是可以改变的。
课标中关于基因在亲子代间的传递相关内容的要求是：
1、描述生殖过程中染色体的变化；
2、说出基因经生殖细胞在亲子代间的传递；
3、认同优生优育。
（二）确定事实性知识，支撑重要概念
1、通过观察生殖过程中染色体的传递图解，能描述一对、两对染色体的变化情况；
2、通过观察生殖过程中基因的传递图解，能说出基因经生殖细胞在亲子代间的传递；
3、通过孟德尔豌豆杂交实验，认识基因的显性和隐性及其在亲子代间传递的一般规律；
4、通过练习能熟练画出遗传图解；
5、通过对实验过程与结果的分析，能够透过现象解释遗传的本质。
三、教材分析
1、本节与前后章节衔接紧密
生物在生物圈中的延续和发展，是生物的生殖和发展、遗传和变异，及其与环境的变化相互作用的结果。前两节内容解决了染色体、基因、DNA三者之间的关系，以及生物所表现出来的不同特征是由不同基因控制的，那本节讨论亲代的基因如何传给子代的问题是顺理成章的。基因在亲子代间的传递是性状遗传的本质，本节是对上节内容的自然延续，也是揭示遗传和变异现象的关键，为学习性别遗传和生物变异奠定了基础。
2、注重引导学生通过现象求本质，进而解决更复杂的遗传问题。
《基因在亲子代间的传递》这一节先通过观察与思考揭示出基因在亲子代间的传递过程及规律，然后通过孟德尔豌豆实验揭示了基因传递的本质，这一方面解决了亲代基因如何传递到子代的过程，也使学生认识了遗传的核心问题；另一方面解决了控制相对性状的成对基因之间的关系问题，已经为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现。
3、重视渗透科学史和科学方法
教材在讨论一些问题时，不失时机地介绍了前人的研究过程和结论。例如在讨论基因在亲子代间传递的内容时，介绍了比利时胚胎学家比耐登等科学家的发现；在基因的显性和隐性的内容及科学家的故事中，介绍了孟德尔的豌豆杂交实验等。这种史论结合、以史带论的编写方式，目的是增加教材的趣味性和可读性，启迪学生深入的思考和探究。
4、结合学生身边的具体实例来教学
本节的遗传学理论尽管很浅显，但对于学生来说还是比较抽象的，比如性状和相对性状的区分、显隐性的判断以及遗传图解的分析等。因此本节课结合具体实例来学习，比较符合学生的认知规律。
四、学情分析
本节内容既是对上节《基因控制生物的性状》的自然延续，又是揭示遗传和变异现象的关键，为学生学习性别遗传和生物变异奠定了基础。通过对学生学情的调查分析，主要包括以下几个方面。
（一）前概念分析
1、学生在初一上册的《细胞怎样构成生物体》一章中已经了解了正常植物体细胞、动物体细胞的分裂过程，了解细胞分裂前后细胞内的遗传物质（染色体）形态和数量保持不变。
2、学生在初二上册《人的由来》一章中通过对生殖部分的学习，已经明确了精子和卵细胞融合形成了受精卵，受精卵是新生命的起点，所以受精卵内的染色体和基因分别来自父本和母本。
3、学生在初三下册《生物的遗传和变异》一章的前两节中通过对染色体、基因、DNA的学习，已经初步了解了三者之间的关系，以及生物所表现出来的不同特征是由不同基因控制的。
以上三点前概念分析为学生本节打下了一定的知识基础。
（二）自身经验分析
初三学生对他们自身的一些性状比较了解和关注，对于生物体亲代和子代之间的一些遗传现象充满着好奇，但他们对于深奥的遗传理论知之甚少。
（三）本节内容分析
本节的遗传学理论尽管很浅显，但对于学生来说还是比较抽象的，比如性状和相对性状的区分、显隐性的判断以及遗传图解的分析等。因此本节课结合具体实例来学习，比较符合学生的认知规律。
五、教学准备
课件PPT、希沃授课助手、染色体模型粘、红白磁铁粘、小黑板、智慧课堂平板
六、教学过程
【精彩展示】
课前咱同学回家调查父母是否卷舌情况，那现在咱统计一下全班的结果，请完成平板上的小调查。
本班42组家庭“能否卷舌”情况小调查
A、父母都能卷舌，子女也均能卷舌
B、父母都能卷舌，但子女不能卷舌
C、父母一方为能卷舌，另一方不能卷舌，而子女能卷舌
D、父母一方为能卷舌，另一方不能卷舌，而子女不能卷舌
E、父母都不能卷舌，而子女能卷舌
F、父母都不能卷舌，子女也不能卷舌
好，请小助手王毅同学对结果进行统计分析：
针对这些数据你有什么疑问吗？
1、父母都能卷舌，为什么后代有能卷舌又不能卷舌的？
2、我的父母都不能卷舌，为什么我也不能卷舌？
3、我和我同桌的父母卷舌情况相同，都是一个能卷舌，另一个不能卷舌，那为什么我能卷舌？而我同桌就不能卷舌？
……
非常好，咱同学对这些数据有很多疑问，通过上节课的学习我们知道其实在生物传种接代的过程中，传下去的是基因，那控制能否卷舌的基因在亲子代间是如何传递的呢？相信学完《基因在亲子代间的传递》这节内容，你的疑问会迎刃而解的。
好，先来看学习目标。
【设计意图】课前先让学生回家调查一下一家三口或一家四口是否卷舌情况，课上利用智慧课堂平台功能进行数据结果统计并分析，实现了数据的即时统计功能，使结果清晰呈现在学生和教师面前；再因为是学生亲自参与的调查，贴合学生身边的事例，这种课内、课外相结合的方式极大的调动了学生的学习积极性。
【体验精彩——质疑探究、合作双赢】
下面进入我们精彩的体验之旅。
任务一：探究生殖过程中一对染色体的传递
我们先来探究一对染色体的传递情况，请同学们结合图和已有知识完成下面5个题，5分钟，开始。
好，停，下面交流一下答案，谁先来。
生：我们小组讨论的第一题的答案是生殖细胞，第二题是成对存在，大家有没有不同的答案？
生：我们组讨论的第三个问题答案是生殖细胞中染色体数目减半，第四题根据我们观察发现，受精卵中这一对染色体一条是黑色的，一条是白色的，正好一条取自父亲一条取自母亲，所以这道题我们组的答案是子代成对染色体一条来自父方，一条来自母方。大家同意吗？
师：不仅给出了答案，还给出了精彩的解释，老师为你点赞。
好，那根据刚才的学习你能总结出一对染色体的传递规律吗？
生：减半；子代成对染色体一条来自父方，一条来自母方。
师：你的总结能力很强。
探究生殖过程中两对染色体的传递
好，那你能根据这个规律，梳理出两对染色体的传递情况吗？好，按要求完成。
师巡视教室，找一个孩子到黑板上完成模型拼接，并讲解自己的思路。若有错误，教师或其他学生总结错误。
最后师生总结出生殖过程中染色体的传递规律：
1、生殖细胞中染色体数量减半；
2、减半不是任意一半，而是每对染色体分别减半。
3、子代成对染色体一条来自父方，一条来自母方。
【设计意图】本部分的教学设计突出一个由易到难、由浅入深的台阶式学习过程，设置有难易梯度、有理论和实践相联系的看图说话等，为小组合作性学习、研究性学习搭建平台。另外教学过程中我设计了让学生在小纸条上画生殖过程中染色体的传递规律等图解，然后师巡视教室，并用手机拍照几个学生的画图，并通过希沃授课助手传递到电脑上让学生自己讲解，这样不仅实现了数据的即时传送功能，还能让课堂更有效，问题解决更有针对性，教师或其他学生总结错误。这种让学生出错，学生纠错的学习方式，能让学生更容易接受。
任务二：探究生殖过程中一对基因的传递
基因的载体是染色体，假设在父亲母亲的这一对染色体的这个位置都有一对基因AA和aa，那随着父亲染色体的传递和母亲染色体的传递，我们能看出相对应的基因A和a也随着在传递，那我们把基因的载体染色体去掉呢？你能发现基因的传递有什么规律吗？好同桌讨论一下。
好，有答案的举手。
生殖过程中基因的传递规律：
1、生殖细胞中基因数量减半；
2、减半不是任意一半，而是分别来自体细胞中每对基因中的一条。
3、子代成对基因一条来自父方，一条来自母方。
基因控制生物的性状，那如果用A表示能卷舌的基因，a表示不能卷舌的基因，假如AA表示能卷舌的，aa表示不能卷舌，那他们受精卵Aa发育成的孩子是能卷舌还是不能卷舌的？（对着黑板说）要研究这个问题，不能仅靠推测，而是要通过大量的实验来验证。下面我们来看看遗传学之父孟德尔是怎么做的？课前老师请同学们搜集了孟德尔的资料，下面哪个同学来跟大家分享一下你搜集到的资料。
生：介绍孟德尔。
师：从同学的介绍中你能从孟德尔身上学到什么？
生：学到那种锲而不舍的坚持精神和细致入微的严谨态度。
【设计意图】染色体是DNA的载体，而基因又是DNA上有遗传效应的片段。所以通过染色体的传递规律来推断基因的传递规律一点不难，所以这个环节的处理方式与染色体的相似，但因为有了染色体做基础，学生理解和接受的更容易些。
任务三：探究孟德尔豌豆杂交实验
这节课给大家介绍的是孟德尔的豌豆杂交实验。
他用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，获得的子一代全部都是高茎豌豆，子一代自交得到的子二代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆，最后进行了数据统计，787株和277株。后来孟德尔又做了黄色豌豆和绿色豌豆、光滑种子和皱缩种子等的杂交实验，结果都相似。那怎么解释这些奇妙的现象呢？老师把任务交给你，请你结合课本及图解完成下面4题。
好，我们来交流一下答案。哪个小组先来。
我们组的答案是豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状，相对性状分为显性性状和隐性性状，具有相对性状的两个纯种个体杂交时，子一代所表现出来的性状是显性性状，而子一代未表现出的性状是隐性性状。好，那你能不能具体的说一下哪个是显性性状？哪个是隐性性状？
性状是由基因控制的，性状分为两种，那基因自然而然也分为两种，控制显性性状的就是显性基因，用大写字母ABD来表示，控制隐性性状的就是隐性基因，用小写字母abd等来表示，但要记住同一种性状必须用同一个字母的大小写来表示。好，我们了解了孟德尔解释，那我们尝试用其中的基因来重新还原分析整个过程。
我们先一起来看一下从亲代到子一代的遗传图解。首先我们先要知道个体的基因组成，以亲代纯种高茎豌豆为例，我们要注意三个“还是”：成对还是成单，大写还是小写？一样的还是不一样的？所以它的基因组成写成DD。好，哪位同学来尝试写一下纯种矮茎豌豆的基因组成？dd，非常棒。（用白板笔画着写）纯种高茎豌豆DD，纯种矮茎豌豆dd，杂交符号×，好，再看生殖细胞，根据基因传递规律，生殖细胞中基因数量减半，所以产生的精子和卵细胞的基因组成分别是D、d，两者结合形成的受精卵的基因组成是Dd，根据孟德尔的实验我们知道子一代表现的性状是高茎，子一代Dd为什么只表现高茎的性状？难道控制矮茎性状的基因d没有传给子代？好，看老师来给大家变个魔术，蓝色磁铁粘D，白色磁铁粘d，两个叠在一起显现的是蓝色 D，即d隐性基因被隐藏了。
好，我们再来看看子一代高茎是怎样通过基因传递，子二代出现数量不一的高茎和矮茎？下面老师把这个任务交给小组，以小组为单位用磁铁扣完成子一代到子二代的遗传图解。
师巡视课堂，并挑选有代表性的四幅作品用手机拍下来，用希沃助手投到大屏幕上，并找出其中一个让学生解释一下他们小组的思路。
之后师解释因为携带不同基因的雌雄生殖细胞结合的机会均等，所以子二代DD：Dd：dd=1:2:1，高茎：矮茎=3:1。
孟德尔的解释与实验现象正好是吻合的，而且后来也经过大量的科学实验证明孟德尔的解释是正确的。好，孟德尔在实验过程中遇到问题能大胆提出假设，并通过实验证明假设是正确的，那咱们同学若在学习中遇到困难了呢？我们来看看用孟德尔的基因能不能也解决我们的问题。
师巡视课堂，并挑选几个画的同一个选项但遗传图解不同的作品用手机拍下来，用希沃助手投到大屏幕上，主要是想告诉学生对于同一种家庭，性状虽相同，但结果可能有多种。例如下面三个学生均选择A组，但结果不同：
【设计意图】本部分教师充分利用各方面资源如智慧课堂、希沃授课助手、磁铁帖等，善于捕捉学生的课堂动态生成，并适时转化成可利用的课堂资源；另外充分利用组内的讨论交流，使他们的观点得到统一，去伪存真，有了很强的探究意识，课堂的自主学习、合作学习和探究效果较好。学生学完之后再给学生实践练习的时间，当场练习画遗传图解当场纠错，再二次画图，顺便在画的过程中巩固染色体与基因的三条规律。
还不是很熟练的同学请在下节课我们继续练习，好谁能来梳理一下本节课的内容。
下面给大家3分钟的时间巩固一下本节课的内容。
【精彩回顾】
【设计意图】本环节直接通过一个生殖过程中染色体和基因的传递图解完成这节课的知识回顾，这样让学生在理解中记忆，字图结合印象更深刻。
【达标检测】
好，看一下本节课的内容你掌握的怎么样，做一下达标检测题。
并通过智慧课堂平台统计各题的正答率，老师根据正答率情况决定讲不讲习题，正答率高的完全可以放到小组解决，正答率低的教师全班讲解，比如第一题只有两个学生做对。
【设计意图】本环节主要检测学生本节课的目标达成度，通过智慧课堂平台能很清晰的统计出各题的正答率，方便教师能随时根据学情开展教学。
【课外实践作业】
好，通过本节课咱同学谈一谈你的收获。
生谈收获。
师：很好，咱同学通过本节课的学习，不仅有知识上的收获，更有方法、能力上的提升，希望同学们能把今天学到的东西用在以后的学习中，并且课后咱还可以去调查一下家庭成员间其他性状的遗传情况，比如单眼皮双眼皮、有耳垂无耳垂等等，并尝试用今天学到的基因来解释一下，我们下节课分享，好，下课。
【设计意图】设计这种灵活性较大的贴近学生生活经验的问题，既能调动学生的学习积极性，又能更好的引导学生在以后的生活中注意观察，问题来源于生活，当发现身边有问题时能多问几个为什么，开拓学生的思维。
好，同学们，通过本节课学习同学们收获都很大，我们也学会了利用这些知识解决我们身边的问题，课后你还可以调查家庭成员间的其他性状的显隐性，提升本节课所学。好下课。