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1、 “生物的性状遗传的教学案例”（第二课时）宗 琮 北京市首都师范大学附属中学大兴北校区 邮编：102600 电话：18810327681 Email：教学指导思想以义务教育生物学课程标准（2011版）中“课程基本理念”（面向全体学生、提高生物学素养、倡导探究性学习）为指导思想，本节课的设计是：课前组织学生对不同颜色的蚕茧孵化出来的蚕蛾进行分组杂交实验（黄茧与黄茧杂交；黄茧与黄白茧杂交；白茧与白茧杂交），并将第一代蚕茧不同颜色的数量进行统计和整理，引导学生思考统计结果有什么规律，课上通过对孟德尔遗传规律发现过程的学习，各小组学生代表分析解释家蚕蚕茧颜色杂交实验数据，建构生物学概念，实现生物学实验
2、与课堂教学有机的结合。本节课的可贵之处在于课前组织学生饲养家蚕，并对其不同蚕茧颜色孵化出来的蚕蛾进行分组杂交实验，统计后代蚕茧颜色的数量，学生既体验了科学实验的探究过程又为学习本节知识积累了第一手资料。实验教学分析1.教学重点 性状是受基因控制的。2.教学难点 基因在亲子代间的传递规律。生物的性状遗传属“课程标准”十大一级主题之一“生物的生殖、发育与遗传”的相关内容。根据课标要求，举例说出生物的性状是由基因控制的，学生能够举例说出相对性状是同种生物同一性状的不同表现形式，相对性状有显性性状和隐性性状之分。学生在学习孟德尔遗传定律时，对科学发现的过程很难产生共鸣，对实验数据的记录和处理没有切身的
3、感受，思路容易产生障碍。教学中教师通过学生分小组展示遗传实验作为导入，激发学生学习的欲望，增强感性认识。并通过讲解后，引导学生针对自己的实验数据进行深入分析和讨论，从而真正内化理解性状是受基因控制的及基因在亲子代间传递的规律，从而突破难点。教学目标（一）知识方面1举例说出显性基因和隐性基因、显性性状和隐性性状。2举例说出生物的性状是由遗传物质控制的。（二）能力方面运用科学方法解释生活中的现象。（三）情感、态度与价值观方面1.体会科学家进行科学研究的严谨的科学精神和实事求是的科学态度；2.激发探究生命科学的好奇心和兴趣。教学准备课前组织学生对不同颜色的蚕茧孵化出来的蚕蛾进行分组杂交实验（黄茧与黄
4、茧杂交；黄茧与黄白茧杂交；白茧与白茧杂交），学生提出假设，猜想可能是基因控制蚕茧颜色的不同，并将后代蚕茧不同颜色的数量进行统计和整理，引导学生思考统计结果有什么规律？课上分组并展示。下面是教学过程教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图【导入】回顾实验导入各组学生展示家蚕实验的结果和结论前两组为白茧和白茧，黄茧和黄茧的蚕蛾杂交试验。第三组和第四组为白茧和黄茧的蚕蛾进行杂交的试验抓住展示小组的实验结论进行分析提问：结合各组学生们的实验统计结果，提出问题：白茧*黄茧的子一代表现出亲本的性状是什么原因决定的？分小组展示实验结果：白蚕*白蚕小组展示小组实验统计结果，子一代和子二代全部为白蚕。黄蚕*黄蚕
5、小组展示小组实验统计结果，子一代和子二代有黄、白之分。黄蚕*白蚕小组展示实验统计结果，子一代全部为黄茧蚕，子二代则除了黄茧、白茧的情况。猜想其中可能是遗传的原因。但可能有一定的规律迅速进入课堂，同时将知识落实扎实，让学生迅速回顾知识，进入课堂，同时紧贴课堂内容。充分展现学生的科学探究能力。【讲授】孟德尔分离定律环节一：1.认识孟德尔介绍孟德尔 “遗传学之父”。2.选择实验材料孟德尔成功的原因之一是由于他选择了适合的实验材料豌豆。3实验方法豌豆有很多性状，孟德尔每次只研究一种性状，即单因子实验分析法。并且孟德尔还巧妙地设计了杂交实验的方法。介绍试验方法在豌豆自花传粉之前，先把一株豌豆的雄蕊去掉，
6、这一步叫“去雄”。然后再把别的豌豆的花粉涂抹在这一株豌豆雌蕊的柱头上，这一步为“人工授粉”。在实际操作中，还要把经过授粉的花进行“套袋”处理，同学们知道这是为什么吗？4一对相对性状的杂交实验过程介绍孟德尔是如何进行豌豆杂交试验的。5实验结果分析提问：为什么会出现这种现象？矮茎性状是消失了还是藏起来了？带着疑问，孟德尔种下了子一代的种子。这次他没有做杂交，而是让豌豆自然生长，自花传粉，叫做自交。获得的子二代的种子再种下去，结果发现长成的植株有高也有矮，不过矮的要少得多。分析：杂交的后代，子一代只表现高茎性状不表现矮茎性状，而子一代自交之后在子二代中矮茎性状又出现了，只是高的多，矮的少，大约是3:
7、1。矮茎性状并没有消失，而是隐藏起来了。我们把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叫做显性性状，如高茎，未表现的性状叫做隐性性状，如矮茎。显性性状是由显性基因来控制的，隐性性状是由隐性基因来控制的，习惯上显性基因一般用大写字母来表示，如D，隐性基因用小写字母来表示，如d。通过前面的学习我们知道，性状是由体细胞中成对的基因来控制的，也就是说纯种的高茎是由DD控制，纯种的矮茎由dd控制，而生殖细胞只有成对的基因中的一个，根据这个原则，请同学们：（1）写一写高矮杂交获得子一代的基因表达形式。（2）那子二代如何用基因的形式表达？让学生写遗传图解。子二代中显性和隐性性状的比例大约为3
8、:1，这是一种规律呢还是偶然现象？孟德尔还做了其他相对性状的杂交实验，我们把孟德尔所做的豌豆的7对相对性状的杂交实验结果放在一起来看，你会发现什么规律吗？怎么解释这种现象呢？6分析孟德尔实验成功的原因提问：孟德尔为什么能够成功的猜想并研究出遗传的分离定律？他成功的原因是什么？组织学生讨论3分钟在孟德尔以前，至少有100年的时间，许多科学家曾试图解释生物性状是如何遗传的，但都没有成功。孟德尔选择了适合的实验材料豌豆。将数学统计方法用于遗传分析是孟德尔的首创。这也是数学在生物学领域里的第一次突破。在科学研究中取得成功，不仅需要有持之以恒的探索精神，还需要有严谨求实的科学态度和正确的研究方法。认识孟
9、德尔认识实验材料了解试验方法了解实验过程猜想纯合高茎豌豆和纯合矮茎豌豆的杂交后代都有哪些性状表现。有些学生能够猜想到都是高的。也有的学生猜想高矮都有。思考子一代中是否具有父母双方的遗传信息传递下来。分析遗传信息为什么会出现隐藏的情况。学习理解显性性状和隐性性状的概念尝试用字母符号来代替遗传因子。根据之前学过的内容，应用显隐性性状的相关知识和遗传信息的相关知识，将两个知识进行融合，通过讨论和自身判断，尝试写出孟德尔遗传分离试验中豌豆杂交时的亲本、子一代和子二代的遗传信息组合。了解孟德尔实际在做实验的过程中所付出的艰辛和努力。大量数据的统计背后是不怕辛劳的重复劳动。体会科学家的探索精神。小组合作讨
10、论分析孟德尔为什么能够成功的猜想出遗传的分离定律。能说出选择实验材料的特殊性、数学方法的融入、大量数据和持之以恒的耐心。简练、迅速的介绍科学家的生平，让学生们对科学家有初步的了解。了解实验材料。不仅让学生认识豌豆这种植物，同时也能渗透孟德尔成功的原因。深入了解孟德尔遗传的试验方法，知道“去雄”、“套袋”等生物学专有名词。学习孟德尔豌豆杂交实验的整个过程锻炼学生进行科学探究是的提出假设的能力。锻炼学生的思维能力，让学生通过已学的生物的生殖和遗传的基本知识，大胆假设和判断遗传信息的传递。锻炼学生的推理和对比能力。引导学生善于观察，找规律。让学生明确科学实验经过大量的数据统计后出现的数据背后一定具有
11、规律性。锻炼学生思考和解释问题的能力。让学生认识到学科之间的联系，多学科的综合往往能产生意想不到的结果。渗透情感态度价值观。环节二：对比家蚕遗传实验回顾学生们自己做的家蚕的遗传实验分析实验数据：1. 你能根据显隐性性状的概念和家蚕的遗传实验判断家蚕的白茧和黄茧分别是什么性状吗？2. 实验结果中你是否有疑惑的地方？3. 第四组实验用白茧和黄茧的蚕蛾进行交配，子代既有白茧又有黄茧，是什么原因导致的呢？4. 你能否设计一个实验判断亲本黄色蚕茧的家蚕是纯合还是杂合？讨论5分钟。选出代表表达你们的讨论结果。小组讨论可以判断出家蚕的白茧是隐性性状，黄茧是显性性状。并能主动提出，不符合遗传规律的实验小组是因
12、为亲本的纯合问题导致的。能写出家蚕的各个性状的遗传信息组合，以及家蚕遗传实验的遗传图解。小组讨论。要选择黄茧需要跟白茧进行交配，如果子一代出现白茧的蚕则亲本黄茧为杂合。若子一代都是黄茧则亲本黄茧为纯合。提高学生的科学探究能力。提高学生实验过程中整理和统计数据的实验技能。锻炼学生小组合作能力和展示表达能力。利用问题串引发学生思维提升，从而学习落实显性性状和隐性性状的概念。【知识落实】环节三：性状是受基因控制的讲授：遗传因子就是基因。基因通过生殖细胞在亲子代之间传递遗传信息。性状是由基因控制的。从猜想上升到生物学专有名词的学习。与基因建立联系。培养学生知识对比的思维方式。【评价】尝试解释为什么一对
13、正常的夫妇，生出一个白化病的孩子。如果这对夫妇再生一个孩子，这个孩子患病的概率是多少？ 对本节课学到的知识进行应用。并能尝试利用本节课学到的知识对一些生活中的现象进行分析引导学生解释现实生活中的生命现象。知识巩固，培养能力。【小结】遗传的拓展其他品种环境因素对家蚕遗传的影响介绍自己观察到的其他特殊现象肯定学生的大胆猜测和扩展学生学习的领域反思总结1. 学生进行家蚕的饲养过程中，自主发现问题，引发学生兴趣的同时，还能学习科学探究的方法。本课教学导入过程中，学生分组展示课下进行家蚕实验后，利用信息技术记录下来的结果，教师在教学时及时的抓住学生的思维矛盾，提出问题，引导学生深入理解性状遗传的规律。2
14、. 教学过程中，给出孟德尔遗传实验后，让学生对比自己的遗传实验。一方面通过自主的科学探究来获取科学知识，另一方面锻炼对比思想和提出问题的能力。提高学生对数据进行客观科学的分析和判断的能力。通过学生小组合作实验，探究并展示的方式，一方面能让学生体验科学探究需要多种方式和多个角度呈现，另一方面能够锻炼学生与他人的交流和合作能力。体验科学探究的严谨性，以及科学家的探究历程。3在实验过程中，有的小组对杂交后的第一代蚕茧颜色的统计中发现，既有黄色蚕茧又有白色蚕茧，这对于理解“显性性状”的概念有了障碍，教师引导学生在实验过程中亲本是不是纯合体？如何检验亲本的性状？于是学生提出假设，课下进一步实验。通过这样的教学使学生在正确理解生物学概念的同时又增加了学生进一步探索生物学知识的兴趣。4. 实验改进方向 如何选育纯合亲本进行杂交实验，是我们实验进一步的努力方向，目前我们正在查阅资料、咨询有关专家准备进行进一步的研究。6