基因对性状的控制教学设计模板

基于核心素养导向的“基因在染色体上”教学案例

1. 设计宗旨

生物学核心素养由生命观念、理性思维、科学探究和社会责任组成，这些要素具有跨学科性质，但在生物学科中具有独到的价值。基于生物学核心素养导向的“基因在染色体上”教学案例凸显理性思维和科学探究，提升与发展生物学核心素养。

2. 学习目标的确定

教师在设计学习目标时要将课程标准加工，即将其转化成渗透科学素养的、可操作、可观察、可测评的学习目标，具体如下：

内容标准

总结人类对遗传物质的探索过程

学情

学生已通过假说演绎法“发现”了两大遗传定律，但未尝试过类比推理法。

学习目标

以科学探究为主要的学习形式，体验科学过程和方法，培养理性思维，体验科学发现的乐趣。

（1）引导学生发现两者行为存在平行关系，再根据人体中染色体数目和基因数目的对比，作出假设“基因在染色体上”。

（2）创设果蝇杂交实验情境，引导学生发现问题并解决问题，从而证实“基因在染色体上”

学生运用“基因在染色体上”这一知识去阐述孟德尔遗传规律的实质。

阐明基因的分离定律和自由组合定律

通过前两章的学习，学生知道了遗传学两大定律和减数分裂中染色体的行为变化，但是这些知识并没有结合起来，不能阐述两大定律的实质。

3. 教学准备：PPT、染色体软磁铁教具、基因软磁铁教具

4. 教学设计思路：

提出课题：基因在哪里？探明它神秘的踪迹！

“填字游戏”，初步感知“基因和染色体行为存在平行关系”。

模型构建，进一步明确“基因和染色体行为存在明显的平行

关系”，进而推测“基因在染色体上”。

介绍“类比推理法”，鼓励学生要基于事实进行归纳和推理。

创设果蝇杂交实验情境，引导学生发现问题并解释现象。

介绍摩尔根的科学发现，证实基因在染色体上，并呈线性排列。

引导学生阐述孟德尔的遗传学定律实质，培养学生理性思维。

5、教学过程

学生活动

回忆讨论

基于事实做出大胆假设

回忆前面知识，对比基因和染色体在减数分裂、受精作用等过程中的变化。

学生理解图解，并在上面标注基因。

教师组织

导入：孟德尔遗传规律被重新发现后，有个问题始终没有解决，基因在细胞的什么位置？让我们一起探明它神秘的踪迹。

填字游戏：减数分裂形成配子时，_____发生分离，分离后分别进入不同配子，随配子遗传给后代。

引导学生思考为什么填等位基因和同源染色体都可以？两者之间有什么关系吗？

师生总结归纳：等位基因和同源染色体行为的平行关系。

你能否举出非等位基因和非同源染色体行为之间是否存在平行关系？

小组活动、构建模型：教师分别给出孟德尔一对、两对相对性状杂交试验中染色体的变化模型，学生在相应位置标注基因。

教学意图

通过活动，激活学生思维，既复习了已有知识，又提出新的问题，为下面探究做准备。

引导学生类比推理：将看不见的基因和看得见的染色体行为进行类比，发现惊人的相似性，进而大胆推理。

通过图解模型，使基因和染色体的关系更加清晰直观，并为学生阐述孟德尔两大定律的实质埋下伏笔。

认同科学发现需要缜密的思考、严谨的推理，领悟类比推理的方法。

通过问题串，引导学生思考、探究、归纳，进而得出“果蝇的眼色基因位于X染色体上”的结论，培养学生理性思维和科学探究的素养。

明确基因在染色体上呈线性排列

认同自然科学的基石是观察和实验。

倾听

介绍萨顿的工作及贡献，提出他把细胞学和遗传学结合起来，开创了细胞遗传学的研究领域，并提出“基因位于染色体上”的假说。

介绍类比推理的科学方法，

萨顿通过资料研读，推理得出基因在染色体上，但是缺乏具体证据。同时期的摩尔根对他的假设持怀疑态度，并想方设法通过实验证明基因在哪里。

介绍摩尔根的果蝇杂交实验，设计层层递进的问题串，引导学生探究：

（1）实验现象是否遵循基因分离定律？

（2）实验结果有什么特别之处？

（3）提供果蝇染色体图解信息，介绍果蝇体细胞染色体组成，请你大胆假设，解释实验现象。

（利用刚才学生构建的一对同源染色体杂交实验的图解模型，将其中的常染色体模型改为性染色体模型，并在上面标注基因）

（4）如何设计实验验证？结果预期？

（5）介绍摩尔根的科学发现。

（6）基因在哪里？悠悠百年，寻寻觅觅，怀疑、争论、推理……最终是观察和实验，探明它的踪迹。

根据实验现象提出问题、思考、讨论、作答。

根据图示表述分结合学生构建的图解，引导学生用基因和染色离定律和自由组体的知识解释孟德尔分离定律和自由组合定合定律的实质。

律。

基于所学，推测基因和DNA的关系。

染色体的主要成分是DNA和蛋白质，基因和DNA长链有什么关系？

突破重点，巩固所学。

技能训练，类比推理。

6、教学反思：

在“摩尔根实验现象解释”这一环节，教师引导学生作出假设，但需要经过一些处理。XY这对同源染色体情可分为X非同源区段、XY同源区段、Y非同源区段，所以如果真的像摩尔根一样去探究，这个科学发现相当艰难，单单这个实验现象用XY同源区段的等位基因来解释也可以，所以还需涉及其他实验来否定是XY同源区段的基因在控制。而学生的学情是初次迁移性染色体在减数分裂和受精作用中的行为变化，如果还要讨论性染色体上各种情况的遗传，会打击学生探究的信心，浇灭学生学习的热情。个人觉得如果要追求探究的全貌和严谨，这块内容可放至高三复习时再展开，初次接触我们只需探究其中的一部分，简化发现过程，在学生的最近发展区中展开探究有利于保护学生学习的热情。如果学生提出同源问题，我们可以表扬并鼓励有兴趣的同学课后去考虑讨论。