高中基因在染色体上优秀表格教案及反思

这是一份高中基因在染色体上优秀表格教案及反思，共7页。教案主要包含了教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。
基于课程标准的“教学评”一致性教学设计
设计者
科目
生物
单 位
授课年级
高一
课时教学设计
课题
第2节 基因在染色体上
1.课标摘录：3.2.4概述性染色体上的基因传递和性别相关联
2.教学内容分析：“基因在染色体上”是高中生物必修二《遗传与进化》第二章的核心内容，具有承上启下的关键作用。其上承孟德尔遗传定律，解决了遗传规律的细胞学基础问题；下启减数分裂中基因的传递规律与伴性遗传，为后续理解基因的本质和变异奠定认知基础。教材以科学探究的历史进程为主线，构建“提出假说—验证假说—得出结论”的逻辑链条，充分渗透科学思维与科学史教育。
教材先通过萨顿的蝗虫实验观察，引导学生类比基因与染色体的行为特征（如都有完整性、独立性，在生殖过程中都遵循分离和组合规律），提出“基因在染色体上”的假说，培养学生的类比推理能力。随后重点呈现摩尔根的果蝇杂交实验，遵循假说-演绎法的完整流程：从白眼雄果蝇的异常性状入手提出问题，作出“控制白眼的基因在X染色体上”的假说，通过演绎推理设计测交实验，最终验证假说，明确基因与染色体的对应关系。
此外，教材结合荧光标记实验结果，补充“基因在染色体上呈线性排列”的结论，完善知识体系。整体编写兼顾理论逻辑与探究过程，既落实了生命观念（基因与染色体的统一关系）、科学思维（假说-演绎法、类比推理）等核心素养目标，也让学生体会科学探究的严谨性与曲折性，同时为后续遗传规律的深入学习搭建了坚实的认知桥梁。
3.目标确定
（1）从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验，逐步认识基因是有物质实体的，深入理解孟德尔遗传规律的本质，又进一步理解遗传的物质性。(生命观念)
（2）借助假说演绎法再现摩尔根的实验，学会自主提出假说、设计实验并验证，提高科学探究能力。(科学思维)
（3）认同基因的物质本质、体会科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的科研精神。(社会责任)
4.学习重点难点
【教学重点】
1、基因位于染色体上的假说和实验证据
2、对孟德尔遗传规律作出现代解释
【教学难点】
对果蝇杂交实验结果的解释和验证
等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。
5.学习活动设计
教师活动
学生活动
环节一：情境导入
教师活动：
【教师】PPT播放人类基因组测序的视频：人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列，提出问题：
问题1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。
问题2：为什么不测定全部46条染色体？
在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。
学生活动
观看视频，根据事实，思考和讨论，联想到基因和染色体的行为存在某种关系，推测基因可能在染色体上，一条染色体上有许多个基因。
设计意图：创设问题情境，有目的地引导学生思考基因和染色体的关系，激发学生探究的兴趣。
环节二：萨顿的假说
教师活动
【教师】PPT展示萨顿及蝗虫和受精过程的图片：
引导学生阅读教材，推测“基因在染色体上”依据是什么？请小组合作思考并阅读教材29页完成下表。
【教师】1.根据萨顿的假说，请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(图中染色体上白色横线代表基因的位置，相关基因用D、d表示)。
2.基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说，但事实是否如此呢？为什么？
学生活动
通过列表比较，让学生领悟比较和分析的科学思维方法。
设计意图：让学生了解科学推理的逻辑性和严谨性，引出摩尔根的果蝇杂交实验。
环节三：基因位于染色体上的实验证据
教师活动：
【教师】PPT展示摩尔根对孟德尔遗传理论和萨顿假说的质疑，指导学生阅读教材，小组合作讨论回答问题：
1.摩尔根选用了什么作实验材料？为什么？
2.摩尔根的果蝇杂交实验“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系” 如何解释这一现象？
3.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
4.在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
【教师】1、介绍果蝇最为实验材料的优点：
①有许多易于区分的相对性状；
②培养周期短；
③成本低；
④易饲养；
⑤染色体数目少，便于观察。
【教师】PPT展示摩尔根的果蝇杂交实验，并提出问题：
（1）观察实验，发现问题
问题 ：果蝇眼色的显性性状如何判断？
红眼为显性性状，根据显性性状定义判断。
问题 ：眼色遗传是否遵循基因分离定律？判断依据？
是，F1自交后代的性状分离比为3∶1。
问题 ：与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验相比，果蝇眼色的遗传有何特殊之处？
F2隐性性状（白眼）只出现在雄性；白眼性状总是与性别相关联。
思考：为什么白眼性状总与性别相关联？如何解释这一现象呢？
（2）提出假设，解释问题
假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
若用W、w表示控制眼睛颜色的基因：红眼W，白眼w。
雌果蝇种类：红眼（XWXW）、红眼（XWXw）、白眼（XwXw）
雄果蝇种类：红眼（XWY）、白眼（XwY）
（3）演绎推理：一种假说仅能解释已有的实验结果是不够的。还应该根据假说进行演绎推理，预测新的实验结果，再通过实验来进行检验。如果实验结果与预期相符，则支持假说。
实验1：F1红眼 (♀) × 白眼 (♂)
实验2：F1红眼 (♂) × 白眼 (♀)
实验3：野生红眼 (♂) × 白眼
（4）实验验证，得出结论
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！——证明了基因在染色体上。
【教师】果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。
人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。
PPT展示基因和染色体的关系：
结论：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
学生活动
阅读，观察，思考问题。
观察分析摩尔根果蝇杂交实验的现象，根据实验现象，思考回答相应的问题。
设计实验，画出遗传图解，进行演绎推理。
形成概念：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
设计意图：首先介绍了果蝇作为实验材料的优点，为帮助学生分析摩尔根的果蝇杂交实验作知识铺垫；其次在研究摩尔根的实验中，经过分析推理，培养学生的逻辑推理能力个想象力。
环节四：孟德尔遗传规律的现代解释
教师活动
【教师】PPT展示以含有两对同源染色体的细胞为例，画出减数分裂过程的图解，并在染色体上标注基因符号；引导学生概括基因的分离定律和自由组合定律的实质。
学生活动
归纳自由组合定律和分离定律的实质。
设计意图：在实践中学以致用，动手和动脑，培养归纳、概括的科学思维。
7.板书设计
9.教学反思与改进
首先，考虑到学生的认知水平及知识的承上启下，我把前面所学的“减数分裂中染色体行为”和“孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为”作为问题探讨，通过类比推理，猜想基因和染色体的关系。其次，本节课补充了 “摩尔根的果蝇的测交”内容，这有利基本知识目标的达到成，也理清了摩尔根实验验证的逻辑顺序；由于补充了内容，上课时间很紧，故运用类比推理的方法，推断基因与DNA长链的关系的“技能训练”安排到课后练习完成。最后是教材内容的整合：在课堂练习中，设计了一道回顾科学史的练习。通过对科学史的回顾，学生不仅把前面的知识联系起来了，而且对整个有关“基因”的研究过程有了一个比较全面而整体的认识，使学生对科学家们所作的贡献和取得的成果有了一个系统的了解。