“基因在染色体上”的教学设计

魏玉花

摘 要：通过层层设问引导学生了解基因在染色体上，并通过多角度的问题引导学生理解基因的分离定律及基因的自由组合定律。

关键词：染色体；基因；分离定律；自由组合定律；教学设计

【教材分析】

“基因在染色体上”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》第2章第2节的内容。本节内容安排在遗传因子的发现、减数分裂和受精作用之后，伴性遗传之前，是一节承上启下的教学课。本节内容的教学将遗传规律与其细胞学基础紧密联系，有利于学生深入理解遗传的基本规律，同时让学生有了性染色体上有基因分布的认识，为之后伴性遗传的学习做了铺垫。本节内容中包含两种研究方法：类比推理法和假说演绎法。这两种研究方法有助于学生基本能力的提高，因此，有必要认真分析两种研究方法的过程以及优缺点。

本节内容不多，也不是很难，但其地位很重要，教师有必要对本节内容加大认识，有效地引导学生学习、理解本节内容。

【教学目标】

1.知识目标：说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据；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。

2.能力目标：尝试应用类比推理的方法解释基因位于染色体上。

3.情感、态度与价值观目标：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。

【教学过程】

一、创设情境，导入新课

教师要求学生回想孟德尔分离定律的内容、减数分裂的实质，并要求学生试着将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律读一遍。学生读完后，老师和学生交流：这样的替换有没有问题？由此，你能联想到什么？学生很容易就可以回答出：基因可能位于染色体上。教师介绍：早在1903年美国的遗传学家萨顿就意识到了这一点，并以蝗虫为材料研究了精子和卵细胞的形成过程，提出了“基因在染色体上”的假说。

设计意图：通过熟悉的内容，导入新课。这样的新课导入容易让学生在接受新知识时产生认同感，有利于新课程的展开。

二、萨顿的假说

学生阅读课本内容：萨顿的假说。教师要求学生在阅读过程中归纳：（1）萨顿假说的内容。（2）萨顿提出假说的依据。（3）萨顿的研究方法。学生完成阅读、归纳后，教师要求个别学生向大家展示自己的学习成果。教师提问：萨顿的研究成果被称为“假说”，而不是“定理”，为什么？这个问题，学生可能不能准确回答，此时，教师可以提示学生阅读课本上关于类比推理法的介绍。学生在阅读后便能回答出：萨顿的研究缺乏实验证据。教师肯定学生的回答，强调实验在生物学研究中的重要作用，然后引出下一个教学内容：基因位于染色体上的实验证据。

设计意图：通过阅读使学生体会萨顿的研究过程，认识类比推理法。通过分析类比推理法的缺陷，培养学生对科学的严谨态度。

三、基因位于染色体上的实验证据

学生阅读课本内容：基因位于染色体上的实验证据。教师要求学生在阅读过程中归纳：（1）完成实验证明基因在染色体上的科学家。（2）实验中使用的材料以及实验材料的优点。（3）科学家使用的研究方法。学生完成阅读、归纳后，教师要求个别学生向大家展示自己的学习成果。学生向大家展示时第（1）（2）内容可以顺利完成，第（3）内容学生大多不能正确回答，答案多为杂交、自交之类的错误答案。学生若不能正确回答，教师可以提示学生重新阅读摩尔根的研究过程，发现现象：果蝇中有白眼个体，并且在F2中表现为“红眼：白眼约为3∶1”。提出问题：白眼性状为何总是与性别相联系？做出假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。测交验证：F1红眼果蝇与P白眼果蝇杂交。得出结论：果蝇的颜色基因在X染色体上，Y染色体上没有相关基因。通过这样的课本阅读，学生能够回答出：假说演绎法。

设计意图：通过实验材料的分析，让学生认识到实验材料对于实验成功的重要性。通过阅读摩尔根的研究过程，让学生深入体会假说演绎法的严谨。

四、基因与染色体的关系

教师引导学生阅读课本上的两幅图片：现代分子生物学技术将基因定位在染色体上的荧光图片及果蝇某一条染色体上几个基因的图片。教师归纳：（1）基因在染色体上呈线性排列。（2）一条染色体上有多个基因。教師提问：（1）某果蝇的基因型为：AaBbDd（A、a，B、b，D、d均位于常染色体上），请将基因标在图1中的染色体上。

（2）当基因Aa位于常染色体上时，基因型会有3种：AA、Aa、aa，若基因位于X染色体而Y染色体上没有它的等位基因时，相关的基因型有哪些？

设计意图：通过图片让学生建立基因位于染色体上的意识，之后通过两个练习题巩固这一意识，同时让学生思考基因位于X染色体非同源区段上的基因型，可以为下节课“伴性遗传”做好铺垫。

五、孟德尔遗传规律的现代解释

学生齐读课本黑体字内容：基因的分离定律和自由组合定律的实质。教师提问：（1）基因分离定律和自由组合定律发生的具体时间。（2）图2所示过程中属于自由组合的是①还是②？

（3）果蝇体细胞中的基因是否都分布在染色体上？若不是，那些不在染色体上的基因是否遵循分离定律和自由组合定律？教师归纳孟德尔遗传定律的适用范围：真核生物，进行有性生殖过程中的细胞核基因遗传。

设计意图：通过问题让学生注意分离定律和自由组合定律的发生时间、实质及适用范围，从而加深对基因分离定律和自由组合定律的理解。

【教学反思】

整个教学过程以“问”导学。通过问题让学生了解萨顿的假说、研究方法及类比推理法的不足，通过问题让学生理解摩尔根的研究方法，最后还是通过问题让学生理解基因分离定律、自由组合定律发生的时间、适用的范围等。以“问”导学的教学过程有助于提高学生的阅读能力、获取信息的能力、综合分析的能力等综合素质。

编辑 任 壮