“遗传的基本规律”是必修部分中“遗传与进化”模块中的一部分，本单元是以遗传的基本规律为中心内容展开的，涉及到了孟德尔的基因分离规律、基因自由组合规律，还有性染色体上基因的伴性遗传规律，与遗传规律相关的遗传学术语及经典的遗传实验等。通过学习和领会新课标要求，笔者对本单元的教学构思如下: 1 教学内容及要求 课标中“遗传的基本规律”内容标准如下: 在上述具体内容标准中，“阐明基因的分离规律和自由组合规律”、“举例说明基因与性状的关系”、“概述伴性遗传”为理解层次，“分析孟德尔遗传实验的科学方法”为应用层次。具体学习内容及目标还需要从教材的版本及学生实际出发进行设计。在《标准》的实施建议中指出，课程目标包括知识、能力、情感态度与价值观3个方面。“遗传的基本规律”学习单元的三维教学目标大体如下: 1.1知识目标 简述孟德尔的单因子和双因子的杂交实验过程，体验孟德尔遗传实验研究的一般过程，区分杂交、自交、测交等基本概念，分析孟德尔对遗传学所作的贡献和取得成功的原因;简述孟德尔单因子和双因子杂交实验的结果以及对实验结果的解释和验证，说明基因分离规律和自由组合规律的内容和实质，举例说出基因分离规律和自由组合规律在实践中的应用;举例说明有关的遗传学术语;举例说明基因与性状的关系，阐明表现型是基因型与环境共同作用的结果;举例说明伴性遗传的特点，包括伴X染色体显性基因、伴X染色体隐性基因和伴Y染色体基因的遗传，举例说出伴性遗传在实践中的应用。 1.2能力目标   通过学习孟德尔的单因子和双因子的杂交实验过程，体验科学研究的一般过程，认识遗传研究的一般方法;通过模拟性状分离的杂交实验，尝试用模型研究的方法解决生物学问题;通过对孟德尔单因子和双因子杂交实验结果的解释和验证的学习，培养获取和分析处理信息的能力;通过基因分离规律和自由组合规律在实践中应用的学习，培养综合运用能力。 1.3情感态度价值观目标   通过学习孟德尔的单因子和双因子杂交实验过程及对孟德尔取得成功原因的分析，引导学生努力探索、积极尝试，培养科学精神和科学态度;通过对基因与性状关系的分析以及对遗传规律实质的认识，树立内因与外因、现象与本质的辩证观点;通过基因与性状关系的分析，进一步形成对生物多样性的认识;通过尝试运用基因分离规律、自由组合规律和伴性遗传知识解决实际问题，认同科学、技术、社会相联系的观点。 2 教学策略 本单元是以遗传的基本规律为中心内容展开的，既有孟德尔遗传实验的方法性知识，又有遗传的基本规律等概念性知识;既有孟德尔关于遗传规律的经典性实验，又有现代遗传学基础上遗传的细胞学解释;既有抽象的遗传规律理论，又有与实际情况相结合的应用分析。根据本人对新课程标准的理解和对遗传规律教学的实践体会，建议采取以下教学策略。 2.1“孟德尔遗传实验的科学方法”的教学   孟德尔遗传实验的科学方法是以“科学探究”为核心的，即在观察和分析杂交实验结果的基础上发现和提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假设，再通过实验对假设进行验证，然后运用数学统计方法分析数据并得出结论;与此同时，还涉及到选择亲本实验材料、进行植物杂交实验、杂种后代选育等方法。 在体验的基础上进行分析归纳，通常是方法性知识教学的有效方法。教学时，教师先描述孟德尔单因子和双因子杂交实验，通过引导学生分析杂交实验过程和结果，尝试对实验结果的解释和验证等，形成对分离规律和自由组合规律的基本认识，与此同时，引导学生关注孟德尔对杂交实验材料的选择、进行杂交实验的具体做法及数学统计方法在实验数据处理过程中的应用。在完成分离规律和自由组合规律教学后，再从多个角度引导学生分析孟德尔获得成功的原因，如从孟德尔的杂交实验过程、结果的统计分析、解释、验证等方面的反思与归纳，形成对科学研究一般过程的基本认识;通过对实验材料(豌豆)的分析，形成对研究中实验材料选择重要性的认识;通过对杂交实验方法的分析，形成对实验方法操作及价值的认识;以及对数学统计方法在科学研究中的重要价值等的认识。 2.2“基因分离规律”的教学   基因分离规律的基本论点主要是阐明杂合体(F1)内等位基因的行为，从而揭示(F2)出现一定比例的性状分离的根本原因。F1等位基因行为及结果概括如下表。 在上述基本论点中，由于减数分裂时F1的等位基因分离与F2性状分离之间具有因果关系，即配子是亲体的产物、子体的根源、上下代相连续的桥梁、基因传递的唯一媒介，因此，F1等位基因分离是分离规律的实质，后期同源染色体分离则是等位基因的细胞学基础。不同版本的教科书对这部分内容会有不同的处理，但对其教学程序的安排建议如下: 首先从孟德尔遗传分离规律的发现开始。教学中，教师介绍孟德尔单因子杂交实验的过程和结果，在介绍过程中注意相关遗传学术语的说明和解释，包括杂交、正交、反交、自交、相对性状、显性性状、隐性性状、亲本、子一代(F1)、子二代(F2)等，特别引导学生关注F1的性状表现和F2出现的性状分离以及分离比3:1，并设问“为什么会出现这样的实验结果?”，引导学生尝试解释。在学生尝试解释的基础上，与学生一起学习分析孟德尔对分离现象的解释，同时也要注意相关遗传学术语的说明和解释，包括遗传因子(后称基因)、显性基因、隐性基因、等位基因、纯合子、杂合子等，特别引导学生关注体细胞中基因的成对存在，以及形成配子时等位基因的分离，从而有效地解释“F1的性状表现和凡出现的性状分离以及分离比3:1”。这时教师需要指出，孟德尔通过假设解释了单因子杂交实验的结果，在科学上假设需要经过验证才能真正成立，从而引导学生设计实验对孟德尔的假设进行验证，引出测交实验，通过对比分析学生的预期结果和孟德尔的实验结果，验证孟德尔的假说，最后师生共同总结遗传分离规律的基本论点及实质。 所谓遗传的细胞学基础，就是引导学生认识到基因位于染色体上，在配子形成的减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分离而分离，并进人到不同的配子中，从而在细胞学水平上形成对基因分离规律的完整认识，并对科学的发展过程以及人类对遗传规律认识的逐步深入过程有一个感性认识。 对于基因分离规律在实践中的应用，教师可以选择典型实例进行分析，如:野生的豌豆为什么都是纯合子、如何判断某种作物(或动物)的性状是否稳定遗传、人类的某一性状在子女中出现的概率等问题，在分析的过程中既强化对基因分离规律的理解，又尝试基因分离规律在实践中的应用。 需要说明的是，就像科学家对于基因分离规律的认识是一个逐渐深入的过程一样，学生对于基因分离规律的学习也不一定是一蹴而就的。也许在这个单元之中只学习了孟德尔关于基因分离规律的发现，在下一个单元中学习了遗传的细胞学基础后，再从细胞遗传学的角度对孟德尔的基因分离规律进行再认识，甚至可能随着学习的进一步深人，对基因的分离规律有更深刻的认识，如伴性遗传本质上就是性染色体上基因的分离规律。因此在教学上，教师需要做的是在符合学生认知特点和尊重科学认识过程的基础上安排教学程序，而不是机械地照搬教材。 2.3“基因自由组合规律”的教学   基因的分离规律揭示杂合体内一对等位基因的行为，而基因的自由组合规律则揭示杂合体内位于非同源染色体上的不同对的等位基因之间的遗传关系，即F1进行减数分裂时，位于非同源染色体上的非等位基因之间的分离或重组互不于扰、独立分配到配子中去。与之相关的知识内容有:孟德尔两对因子杂交实验的过程、结果解释和验证，基因自由组合规律的细胞学基础，基因自由组合规律在实践中的应用等。在教学程序上基本上和基因分离规律的教学程序相似，具体如下: 首先也是从孟德尔自由组合规律的发现开始。教学中，教师介绍孟德尔双因子杂交实验的过程和结果，先让学生就其中的一对因子进行分析，可以看出就一对性状来讲，F2的性状分离比是3:1，符合基因的分离规律;再引导学生从两对性状的角度，关注F1的性状表现以及F2出现的性状分离及重组，特别是凡性状比例恰是(3:1)2，从而提出:F2为什么会出现不同性状自由组合的遗传现象，即凡的性状比(3:l)n，进而引导学生尝试解释。在学生尝试解释的基础上，与学生一起学习分析孟德尔对重组现象的解释，特别引导学生关注体细胞中两对基因控制两对性状，在形成配子时，控制同一性状的成对基因分离的同时，控制不同性状的不同对基因自由组合，这样F1的基因型是双杂合的(Yy-Rr);当F1形成配子时，控制同一性状的Yy分离、Rr分离，Y与R、r自由组合，y也与R、r自由组合，共形成YR、Yr、yR、yr4种类型的配子，比例为1:1:1:1，其中，YR与yr为2种亲本型配子，Yr与yR为2种重组型配子;受精时，雌雄配子结合是随机的，因此有16种结合方式，共形成9种基因型、4种表现型的子代，从而有效地解释“F2出现的性状重组以及F2出现的9:3:3:1的性状比”。总之，F1非等位基因随机重组导致产生一定比例的重组型配子，F2必然有相应比例的重组基因型及其重组性状类型。 同样，孟德尔也是通过测交实验对自己的解释进行验证，教学中教师也可以先引导学生根据孟德尔的解释对测交的实验结果进行预期，再把孟德尔测交的实际结果与学生预期的结果进行对比，验证孟德尔的解释是正确的，然后师生共同总结遗传自由组合规律的实质。 在学生学习遗传的细胞学基础后，再引导学生对基因自由组合规律在细胞水平上进行分析，认识到基因位于染色体上，在配子形成的减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分离而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合，并进入到不同的配子中，从而在细胞学水平上解释了基因自由组合规律，形成对基因自由组合规律的完整认识。当然，教师还可以引导学生分析另外一种基因重组的可能性，即同源染色体的非姐妹染色体之间的交叉互换也可以导致基因的重新组合，从而使后代出现性状重组的现象。 对于基因自由组合规律在实践中的应用，教师可以引导学生先从理论意义上进行分析，认识到基因重组导致的性状重组是新性状出现的重要因素，进而重点分析在生产实践中的育种实践— 杂交育种，从亲本的选择、育种的方法、子代的选育等角度进行分析，也可以借助于典型的杂交育种案例进行分析，在分析的过程中既强化对基因自由组合规律的理解，又尝试基因自由组合规律在育种实践中的应用。教师还可以通过其他的实例引导学生从多角度认识自由组合规律在实践中的应用。 需要说明的是，“孟德尔遗传研究科学方法”的教学和“基因分离规律”、“基因自由组合规律”的教学是相互渗透、相辅相成的，因此在教学中要有机结合。既要在学习基因分离规律和自由组合规律的过程中渗透科学研究的基本过程和方法，又要对基因分离规律和自由组合规律、遗传研究的科学方法分别进行归纳整理，形成各自清晰的认识。 2.4“模拟性状分离的杂交实验”的教学   “模拟性状分离的杂交实验”是一个模拟实验，目的是通过模拟实验，认识和理解等位基因的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔对单因子杂交实验结果的解释。因此本模拟实验的教学关键是做好2件事:①确保实验操作规范以得到合理的结果;②引导学生分析认识模拟实验结果与孟德尔解释的关系，认同孟德尔解释的合理性。关于确保实验操作的规范性问题，主要是教师对教学的组织，以及采用各小组实验数据汇总的方式，就可以得到合理的实验结果;关于引导学生分析模拟实验结果与孟德尔解释的关系问题，需要在教学中抓住几个关键问题:①物品模拟的是什么?如不同的信封(或小桶)代表父本或母本，不同颜色的卡片(或棋子)代表不同类型基因的配子，从不同信封(或小桶)中取出的卡片(或棋子)组合在一起代表子代的基因组成等;②操作模拟什么?从不同信封(或小桶)中取卡片(或棋子)代表的是配子的形成，不同的卡片(或棋子)的组合代表的是配子的结合等;③随机取出并组合代表着配子的随机结合等;④对模拟实验结果的统计结果与孟德尔单因子杂交实验结果进行对比，认同孟德尔解释的合理性。 这个模拟实验还可以进一步扩展，用于模拟孟德尔关于双因子杂交实验结果的解释，特别是形成配子时，非等位基因的自由组合结果的模拟，具体做法可以参考上述模拟实验的做法。 2.5 “基因与性状关系”的教学 基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，在本单元的教学中，基因与性状的关系主要针对单基因性状与相关基因的关系来进行讨论，具体包括基因型与表现型的概念、基因型与表现型的关系、显隐性关系的相对性等内容。而基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状主要在“遗传的分子基础”单元中进行讨论。 关于基因型与表现型概念的教学，渗透在孟德尔遗传分离规律的发现过程的教学中就可以完成，同时不同类型的基因型即纯合子和杂合子的概念学习也在该教学过程中完成了。 关于基因型与表现型关系的教学，首先引导学生分析表现型相同的个体基因型不一定相同，既可能是纯合子，也可能是杂合子;接着设问，基因型相同的个体，表现型是否一定相同呢?在学生思考的基础上，教师提供同一株植物个体在不同环境中表现型不同的实例(或其他类似的实例)，用事实表明基因型相同的个体表现型不一定相同，再引导学生分析引起表现型不同的原因是所处环境的不同，从而形成“表现型是基因型与环境共同作用的结果”的认识。 关于显隐性关系的相对性教学，教师通过典型的实例来进行，如金鱼草花色的不完全显性遗传、ABO血型的共显性遗传等，与孟德尔豌豆的7对相对性状的完全显性遗传进行对比分析，认识到显隐性关系的相对性，同时形成对自然界生物多样性的基本认识。 2.6 “伴性遗传”的教学   伴性遗传是指位于性染色体上的基因的特殊遗传方式，其性状表现与性别相关联。具体包括伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传和伴Y染色体遗传。 中学生物学课本讲述伴性遗传通常以人类的红绿色盲症为例，一方面借此向学生介绍人类遗传学的研究方法，另一方面便于引导学生遵循科学探究的程序和方法探讨伴性遗传的一般规律。教学时，教师首先要采取相应的教学手段使学生了解人类的红绿色盲症，然后提出富有启发的问题:自然人群中红绿色盲患者的比例有多大呢?人类红绿色盲症是怎样遗传的?我们怎样研究人类遗传病呢?进而随着教学的进程，教师相继阐明社会调查法、谱系分析法和数理统计法在红绿色盲研究中的应用，使学生初步了解人类遗传学的研究方法，如红绿色盲症的社会调查显示，男性患者明显多于女性;谱系调查和分析显示，男性红绿色盲患者通过女儿遗传给外孙(即交叉遗传);数理统计表明，调查人群中女性红绿色盲患者数大体等于男性红绿色盲患者数的平方，即(0.07)2≈0.005。可见，在介绍人类遗传学研究方法的同时，也就顺理成章地引导学生发现和提出急于解决的问题。 引导学生探讨人类红绿色盲的遗传方式是本单元教学的关键。教学时，先引导学生根据交叉遗传的特点推测控制红绿色盲症的基因的显隐性，进而根据男女发病率的显著差异推测控制红绿色盲症的基因及其正常的等位基因在染色体上的座位，据此分析男性和女性正常色觉和红绿色盲的基因型，并对不同的遗传方式进行推理，总结红绿色盲基因的遗传特点和规律，即男性患者的致病基因只能来自于母亲，也就是说，位于x染色体非同源区段的基因不能随雄配子传递给儿子，即不存在男性。男性的传递方式。正因为位于X染色体非同源区段的基因只有男性→女性、女性→女性、女性→男性3种传递方式，且基因随X染色体传递的几率为1/2，女性红绿色盲症患者的理论值则为男性患者的平方。最后，让学生根据人类红绿色盲症的社会调查结果，推测调查人群中女性携带者的比例，从而强化学生对伴X染色体隐性基因的遗传特点和规律的理解。 对于伴X染色体显性基因和伴Y染色体基因的遗传特点和规律，可以采取类似于伴X染色体隐性基因遗传的教学方式，分别用不同的典型遗传现象进行分析，如抗维生素D佝偻病的遗传(伴X染色体显性遗传)、外耳道多毛症的遗传(伴Y染色体遗传)，形成对伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传的基本特点和规律的认识。 最后，通过具体的伴性遗传实例，在实际应用的分析过程中，强化对伴性遗传特点和规律的认识，并尝试解决实际问题。

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