《基因在染色体上》教学案例

《基因在染色体上》教学案例
一、教材内容分析
本节内容是人教版高中生物必修Ⅱ第2章第2节的内容。

本节的核心内容是：萨顿利用“类比推理”的方法提出基因在染色体上的假说；摩尔根利用果蝇做
杂交实验证明了基因在染色体上；孟德尔遗传规律的现代解释。

二、学情分析：
我认为对摩尔根的果蝇杂交试验的处理是本节课的核心。

如果我们只是引导
学生发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔定律及跟性别有关之后，就出示了摩尔根的
假设，然后用假设来解释他所做的实验，再用子一代中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进
行的杂交作为检验假说的测交。

这种简单的处理方式使得科学家经过那么艰难的
思维过程才得出的结论现在被我们不费任何力气就得到了，感觉没有充分利用好
这个实验，既没有引导学生去思考探究，也没有引起学生学习过程中的矛盾冲突，不利于学生的思维拓展。

新课程标准下，提倡以学生为主体，加大主体参与课堂教学的力度，提高每
个高中学生的科学素养是新课程实施的核心任务。

因此我认为，在教学中应当充
分的调动学生的兴趣，创设情境，重走科学家的探索思路，体验创造性的分析问题、解决问题的探究过程是非常重要的提高能力的方法，同时也是树立学生正确
的情感态度价值观的重要途径。

因此应对这些教材资源做精心设计，引导学生重
走摩尔根的探究之路，而不是照本宣科讲教材。

这样比较符合“建构主义”中“认识是一个过程，决不是一个结果。

”的原则。

并且学生收获的不仅是系统的
知识，还有严谨的思维能力。

三、教学方法:采用导入式教学、小组合作探究式教学的教学方法
四、教学设计：根据新课程理念，重点突出两点：一是科学研究的过程和方法；二是在课堂教学中向学生展示萨顿和摩尔根在人类对遗传物质的探索过程中
做出的贡献，以及他们缜密思考的研究方法。

精心设计出符合学生认知规律的问题，激发学生的学习动机，学生根据学案要求进行分组，给小组回答问题提供评
价标准，由学生主动探究讲授本节课的知识。

由学生自主完成探究和发现的过程，在探究科学之旅中，落实情感、态度、价值观的教学目标。

五、教学过程
（一）课前准备：
课前给学生留下预习作业，按照作业要求给学生分成指定小组。

小组分工合
作学习，推举中心发言人。

老师设计导学案，学生按照导学案的要求主动完成学习任务。

（二）课程教学内容展示
1.体验类比推理，提出假说
萨顿的假说是在比较染色体行为和基因行为的基础上提出来的，是一种类比
推理的研究方法，为了让学生也能经历一个类比推理的过程，我设计了两部教学：
1）出示减数分裂中染色体的行为与豌豆杂交实验中基因的行为示意图
2）引导学生比较上述两个过程，并完成下表
在此基础上，请学生根据比较情况，推测基因与染色体可能存在什么关系？
于是运用类比推理提出假说：基因在染色体上。

学生得知自己具有科学家的思维，非常兴奋。

（学生通过自己参与的活动，提出与萨顿假说相似的观点，体验到了
成功的喜悦）从而引出“基因在染色体上”的结论。

进一步引导学生，假说仅仅只是一种推理，并不等于事实，假说要成为事实，还必须经过实验的验证环节？
2.重温摩尔根的探究之路，验证假说
设疑：为什么选择果蝇作为实验材料？
简介特点：果蝇个体小易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显，便于观察
和统计，而且染色体数少。

展示雌雄果蝇的染色体组成图解：引导学生识别雌果蝇的染色体组成、雄果
蝇的染色体组成，分析比较区别，总结概述性染色体与常染色体的概念。

请学生
关注XY的差异。

（意在强化实验材料的选择对于实验的成功至关重要）
出示摩尔根的红白眼果蝇杂交实验：
P 红眼（雌）×白眼（雄）→F
1红眼（雌、雄）→F
2
红眼（雌、
雄）白眼（雄）
引导分析：
（1）红眼、白眼这对相对性状中哪个是显性性状？ F
看出红眼是显性性状。

1
红眼（雌雄）3/4 白眼（雄）1/4，符合。

（2）此遗传符合分离定律吗？F
2
（3）用孟德尔的方法去分析摩尔根的实验，哪些现象不能得到合理的解释？白眼只出现在雄性果蝇，与性别有关。

（4）如何解释白眼只出现在雄性果蝇中？
提示：如果按照萨顿的理论：基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是
在常染色体上还是在性染色体上呢？如果在性染色体上，那又有哪些可能呢？
学生分组讨论：得出假设
学生讨论结果：控制白眼基因在性染色体上，
理论依据：性染色体与决定性别有关。

假设一：控制白眼的基因是只在Y染色体上，X上没有它的等位基因
假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上
假设三：控制白眼的基因只在X染色体上，Y上没有它的等位基因。

设疑：哪种假设合理呢？
引导分析：判断假设是否成立，首先要能够解释实验。

引导学生用假设一解
释摩尔根的实验，结果与事实不符，排除假设一的可能。

（此环节意在给学生完
成下面的任务做出示范）
引导学生写出如果假设二成立，则亲本的基因型为：X A X A（红眼雌）X a Y a（白
眼雄）。

如果假设三成立，则亲本的基因型为：X A X A（红眼雌）X a Y（白眼雄）。

（此环节为学生独立完成下面的任务做铺垫）
布置任务：分组在学案上写出假设二、假设三对实验解释的相应遗传图解，判断假设二、假设三两个假设能否解释实验。

学生活动：两名学生在黑板上写出相应的遗传图解，其余学生在学案上写出
相应的遗传图解。

写完后，教师引导学生进行点评，结果都能解释摩尔根实验。

设疑：两个假设都合理吗，如何验证？
用测交：F1红眼雌果蝇与最初的白眼雄果蝇杂交。

首先用演绎推理预测结果。

布置任务：请依据假设二和假设三，演绎F1红
眼雌与白眼雄的交配后代可能的结果。

两名学生在黑板上写相应的预测结果。

其余学生在学案上写相应的的预测
结果。

教师导引学生点评后归纳：
根据假设二：F1红眼雌与白眼雄交配时，子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白
眼各占一半。

根据假设三：F1红眼雌与白眼雄交配时，子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白
眼各占一半。

展示摩尔根的F1红眼雌与白眼雄的测交实验结果：子代雌蝇和雄蝇中，
红眼和白眼各占一半。

引导学生与预测结果比较，结果两个假设的预测结果与测
交实验结果都相吻合。

两个假设真的都合理吗？为了进一步验证假说，摩尔根又设计了一个新的
实验：将上述测交实验所得的白眼雌蝇和一个毫无血缘关系的纯种红眼雄蝇杂交。

布置任务：请依据假设二和假设三，分别演绎白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇
杂交，其后代可能的结果。

两名学生在黑板上写相应的预测结果。

其余学生在学
案上写相应的预测结果。

教师导引学生点评后归纳：
根据假设二：白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配时，子代中雌蝇都是红眼，
雄蝇也是红眼。

根据假设三：白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配时，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇都是白眼。

展示摩尔根的白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配的实验结果：子代的雌果蝇全是红眼，雄果蝇全是白眼。

并引导学生与预测结果比较，结果假设二的预测结果与实验结果不符。

淘汰假设二。

假设三的预测结果与实验结果完全符合。

证明假设三是正确的。

这样，摩尔根就把决定红眼和白眼的基因定位在X染色体上。

小结：摩尔根的果蝇杂交实验，提供了有力的实验证据，证实了萨顿的“基因位于染色体上”的假说。

知识拓展：基因一定都在染色体上吗？引导学生思考讨论原核生物是否有染色体并对线粒体和叶绿体中基因进行分析。

总结：基因位于染色体上只是对真核生物细胞核中基因来说的。