《高中生物基因在染色体上教案教学设计》

　　生物指具有动能的生命体，也是一个物体的集合，而个体生物指的是生物体，与非生物相对。接下来是小编为大家整理的高中生物基因在染色体上教案教学设计，希望大家喜欢!

　　高中生物基因在染色体上教案教学设计一

　　【课程标准】

　　说明基因与染色体的关系;

　　运用基因与染色体的关系阐明孟德尔遗传规律的实质。

　　【课程标准分析】

　　《基因在染色体上》是人教版《生物必修②〈遗传与进化〉》第二章第二节的内容，按照遗传学的发展顺序，在学完第一章遗传因子的发现和第二章第一节减数分裂和受精作用的基础上，科学家通过类比推理法以假说的形式提出基因位于染色体上。而后才以实验的方式加以证明。

　　本节课的内容是基于萨顿的假说，证明基因位于染色体上，这一内容的学习更加注重以学生为主体，让学生利用第一章学到的假说演绎法推理整个过程，得出实证，更能够激起学生对科学研究的热爱和兴趣。

　　与此同时，孟德尔遗传定律的现代解释，结合了细胞学和遗传学内容，较为深奥，选择用微课课下教学，课堂针对性解决难点问题应当会更加高效。

　　【教学目标】

　　知识与技能

　　(1)说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

　　(2)概述孟德尔遗传规律的现代解释。

　　过程与方法

　　(1)掌握假说演绎法，并运用验证摩尔根的果蝇实验，证明控制白眼的基因在X染色体上，而Y上没有对应的等位基因。

　　(2)运用有关基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。

　　情感态度与价值观

　　(1)认同科学研究需要大胆质疑，勇于实践，提高学生对科学的热爱。

　　(2)参与假说演绎的推理过程，体验成功的喜悦，锻炼实验设计技能。

　　【教学重、难点】

　　教学重点

　　(1)基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

　　(2)孟德尔遗传规律的现代解释。

　　(二)教学难点

　　(1)基因位于染色体上的实验证据。

　　(2)推动假说演绎法的使用，引导学生自主设计果蝇的测交实验。

　　【学情分析】

　　(1)学生已经学习过有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、孟德尔遗传规律等相关知识，为本节内容的学习奠定了认知基础。

　　(2)上一节课已经介绍了类比推理法和萨顿的假说，通过微课和课堂反馈，学生已经初步掌握并认同“基因位于染色体上”这一观点。本节是基于萨顿的假说之后的实验证据，运用之前的假说演绎法进行完整阐述。

　　(3)高中生具备一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，他们对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的进一步引导。

　　【微课教学内容及设计目的】

　　本节内容中的微课设计包括2个部分：

　　1.关于摩尔根设计的果蝇实验，通过微课展示，让学生了解基本的实验过程和测交验证实验，找出其中的不足或不严谨进行讨论;

　　2.孟德尔遗传定律的现代解释，将其与细胞遗传学结合，从染色体的角度解释基因的分离定律和自由组合定律。这一模块的内容需要较为复杂的图解，使用微课可以更好地模拟各阶段和过程，使得学生学习之后思路更加清晰，也更加直观。

　　【翻转课堂教学设计思路】

　　课前学习任务设计

　　(1)学生已经学习过有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础，掌握了生物的生殖过程、孟德尔遗传规律等相关知识，为本节内容的学习奠定了认知基础。

　　(2)通过微课学习，复习摩尔根设计的实验，了解假说演绎法的完整过程。

　　(3)学习之后，完成简单的课堂反馈练习，并且，认真观察假说演绎的各个过程，找出实验中的不严谨之处，并尝试给出解释。

　　(二)对学生课前学习任务的完成情况分析。

　　对于上述任务(1)(2)，学生均能够较好地完成，在认真复习之后预习本节内容，具备初步的认知雏形，从而在课堂上更能挖掘学生对于未知的探索，发散思维，而不是禁锢在老师的照本宣科当中。对于任务(3)，学生的完成通常是参差不齐，课堂反馈联系会很好地完成，但是对于从课本中或者微课中发现问题，提出问题的能力还远远不够，也就是缺乏“发现科学”的眼睛，需要加强训练。

　　(三)课上任务设计

　　(1)通过微课学习，提出疑惑，自己尝试给出初步解释或是共同讨论，头脑风暴。

　　(2)将不能理解或者概念混淆的知识点提出，有针对地解答，提高课堂效率。

　　(3)运用所学解答问题，学会应用知识点。

　　【课堂教学流程】

　　教学步骤 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 导入新课 微课复习摩尔根的果蝇实验，包括提出假说，进行试验，测交验证和得出结论的全过程。

　　提问引入，学生观看了完整实验过程后，有没有发现不足，或者有没有什么技术难题，邀请大家提问。 重温假说演绎法;

　　通过阅读了解摩尔根实验设计的全过程并认真找出不足和技术疑问。 培养学生的探究精神和用于质疑的科学态度

　　教学步骤 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 一.基因在染色体上的实验证据

　　1.观察实验提出问题

　　1.如何分辨果蝇的雌雄?

　　(请学生自己查阅相关资料，课堂上各小组之间相互补充，完成该题)

　　2.果蝇一直在飞，如何保证判断的准确性?

　　(可以用乙醚滴加到相应的广口瓶中，制作麻醉瓶，而后放在白瓷板上观察果蝇的大小和腹部形态进行判断)。

　　3.根据实验，我们只能推出白眼基因位于性染色体上，性染色体有X和Y，为什么一定在X染色体而不在Y上呢? 学生通过查阅资料，小组内自主解决该问题，

　　雌(♀)

　　雄(♂)

　　大小

　　大

　　小

　　形态

　　腹部末端稍尖

　　腹部末端呈钝圆形

　　颜色

　　条纹

　　腹部末端色浅，腹背5条黑色条纹

　　腹部末端黑色，腹背3条条纹

　　性梳

　　无

　　第一对足跗节基部有性梳

　　2.根据课本和相关知识找出相应的解决办法，如迷晕果蝇再进行相关操作等……

　　3.设计假说演绎的补充实验，重新推理整个过程，扮演小福尔摩斯。

　　1.提高学生课外阅读和文献查阅能力，丰富知识;

　　2.调动课堂气氛，引起学生的兴趣;

　　3.创设争相提问、争相回答的探究氛围，培养学生的观察能力和问题意识。

　　2.重提假说 1.课件展示果蝇体细胞染色体图解，明确染色体组成及性染色体的不同。

　　2.引导学生都做一回摩尔根，试着提出解释问题的假说。规定用w表 示控制眼睛颜色的基因，红眼W，白眼w.

　　1.通过实验结果，发现果蝇眼色与性别的关系，进而提出“控制眼色的基因位于性染色体上”的初步假设。

　　探究位于哪条性染色体上。

　　1)假说1：基因位于X染色体特有区段(XW ， Y)

　　2)假说2：基因位于X和Y染色体同源区段(XW，YW)

　　3)假说3：基因位于Y染色体特有区段(X ， YW) 1.重温常染色体和性染色体的相关知识;

　　高中生物基因在染色体上教案教学设计二

　　一、体验类比推理，提出假说

　　师：基因和染色体是我们前面学习的两个重要概念，现在我们已经知道，基因和染色体都跟生物的遗传有关，两者之间可能存在着什么关系呢?这节课我们要和大家一起来探讨这个问题。

　　师：(出示问题)一个基因型是AaBb的个体，在进行减数分裂时有可能产生多少种配子?

　　生：4种。

　　师：一个体细胞内有两对同源染色体的个体，在减数分裂时产生的配子最多有多少种?

　　生：也是4种。

　　师：大家来看一下这两幅图。对比减数分裂中染色体和基因的行为，两者有没有共同的地方，谁来说说看?

　　生：两者产生配子的种类是一样的。

　　生：两者产生配子时，非等位基因、非同源染色体都是自由组合。

　　师：同学们讲到了两点，一个是配子的种类，另一个是配子中基因或染色体的组合。除此之外，有没有其他相似的地方?

　　(学生思考)

　　师(笑)：讲不出来也没关系，在我们课本中有一段文字很详细地描述了两者相似的关系，大家可以看看教材列举哪几点。

　　(学生阅读教材)

　　师：我们作一个小结(完成表格)：

　　染色体 基因 在体细胞中的存在方式 存在 存在 来源 一个来自 、一个来自 一个来自 、一个来自 配子中的数目 是体细胞的 是体细胞的 配子中的组合 非同源染色体 非等位基因 师：通过比较可以知道，基因和染色体有着非常相似的关系，教材中用了一个什么词来描述这种相似性?

　　生：平行关系。

　　师：一百多年前，美国的生物学家萨顿对两者进行了类比推理，提出了一个大胆的假说，认为基因在染色体上。这就很好的解释了两者相似的关系。

　　二、师生互动，分析实验

　　师：假说仅仅只是一种推理，并不等于事实，假说要成为事实，还必须经过什么环节?

　　生：实验的验证。

　　师：萨顿假说的证明是由另一个科学家摩尔根通过一个著名的实验实现的。我想请大家先阅读教材，了解实验的过程，我们再来进行分析。

　　(学生阅读完后，教师引导学生进行分析)

　　师：摩尔根为什么用果蝇进行实验?

　　生：(果蝇)容易饲养和繁殖。

　　师：这有什么好处?

　　生：便于观察和统计。

　　师：摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔的豌豆杂交实验有没有共同的地方，谁来说说?

　　生1：他们实验的对象都有明显的相对性状。

　　生2：亲本都是纯合子。

　　生3：在F2代中，两者(表现型)的比值都是3：1。

　　生4：F1的性状都只有一种。

　　师：既然如此，用孟德尔的方法去分析摩尔根的实验，还有哪些现象是解释不了的?

　　生：孟德尔的方法不能解释性状与性别有关的现象。

　　师：好。正是这个用孟德尔方法不能解释的现象，才使得摩尔根的实验变得有意义。他当时提出了什么观点?

　　生：控制白眼的基因在X染色体上。

　　师：X染色体跟什么有关?

　　生：性别。

　　师：(出示果蝇染色体组示意图)从图中可以看出果蝇共有4对同源染色体，哪一对与性别有关?

　　生：下面一对

　　师：与性别有关的染色体我们称之为性染色体。另外三对与性别无关的染色体，则称之为常染色体(板书)。

　　师：明确这两个概念后，怎么来表示亲本中的“红眼雌果蝇”和“白眼雄果蝇”呢?

　　(引导学生写出基因型：XBXB、XbY)

　　师：根据假设，请大家请用图解分析F1和F2的情况，看能否解释实验现象?

　　(学生写图解，教师请两名学生在黑板上写出一个图解，写完后，教师引导学生进行点评)

　　师：大家可以将自己的图解与这两个同学的图解对照，看看有没有值得改正的地方。

　　生1：他们的图解没有标出每个个体的表现型。

　　生2：F2除了要写出基因型和表现型外，还要列出比例。

　　师：分析得很对(边说边改正图解)。从图解的分析来看，与实验现象符不符合?

　　生：符合。

　　三、设计实验，验证假设

　　师：摩尔根的假设能够很好地解释实验现象。但单凭一个实验就说某个假设是正确的，似乎还不够说服力，我们通常还要设计其他的实验来进行验证，如果让大家来完成这个任务，你最多能设计出多少种方案来?你们可以两个人或四个人一起来完成设计。

　　(学生讨论，设计方案，教师巡回指导，同时请已经设计好实验的同学将方案列举在黑板上，完后，师生进行点评)

　　组别 ♀ ♂ F1 ① XBXB XbY XBXb XBY ② XBXb XbY XBXb XbXb XBY XbY ③ XbXb XbY XbXb XbY ④ XBXb XBY XBXB XBXb XBY XbY 师：我们一起来看看同学列举出来的一些设计方案。在这些方案中，哪些是可行的，哪些也许不太适合?大家在点评的时候，应该有一定的依据，我这里给大家提供一个参考，例如：(1)不应重复教材实验;(2)推理过程没有错误;(3)F1性状应与性别有关。谁先来作一个点评?

　　生：在第一组不太适合，因为他们的后代中，雌雄都是红眼，看不出性别与性状有关。

　　师：大家认不认同?

　　生：认同 。

　　师：其他的方案呢?

　　生：第二个方案属于测交，符合上面的要求。

　　生：第三组不行，后代全为白眼。不符合上面的第(3)个要求。

　　生：最后一组重复了教材中F1→F2的步骤。

　　师：观察得很仔细。看来只有第二组的设计是符合要求的。当然了，同学可能还有其他的设计方案，大家可以在课后进行交流。摩尔根在当时也设计了一些测交实验来验证自己的假说，结果发现都能得到很好的解释和验证，这说明他的假说是正确的。他的实验也因此为“基因在染色体上”这个假说的论证提供了有力的证据。

　　四、分析方法，回顾科学史

　　师：摩尔根的成功不是偶然的。谁能说说是哪些因素使摩尔根取得了成功?

　　生：他选用了果蝇来做实验。

　　师：材料的选择很关键。

　　生：摩尔根发现了白眼与性别有关。

　　师：发现果蝇的眼色与性别相关，说明他有非常敏锐的观察能力。为了解释这个现象，摩尔根还作了大胆的假设，进行了严密的推理和严谨的验证，最后得出了科学的结论。可以说，摩尔根在整个研究过程中的科学方法是值得大家好好思考和借鉴的(板书)。

　　师：在分析摩尔根实验的基础上，我们也可以一起来回顾一下其他科学家在“基因”的研究上取得了哪些成就(出示课件)。例如，首先提出“性状由遗传因子决定”观点的科学家是谁?

　　高中生物基因在染色体上教案教学设计三

　　教学设计

　　教学主题 基因在染色体上 一、教材分析 本节内容是人教版高中生物必修二第2章第2节的内容。在学习孟德尔的豌豆杂交实验以及减数分裂中染色体的行为变化之后，本节的核心内容是：萨顿利用?“类 比推理”的方法提出的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。二者分别从逻辑思维和实验证据两个方面把基因定位在了染色体 上，从而把孟德尔的遗传定律和减数分裂的内容有机地整合在了一起。更有利于学生对分离定律和自由组合定律实质的深入理解，同时又为学习伴性遗传奠定了基 础。本节内容较为枯燥，尤其摩尔根的实验课本介绍并不清楚，关键实验没有具体介绍，需要教师吃透教材，研究相关资料，将知识优化组合，帮学生理清实验思路和方法，让他们体验到科学研究的不易和艰难收获的乐趣，掌握正确的科学研究方法，提升自己的科学研究能力 二、学生分析 我教的三班四班是实验班。学生思维敏捷，学习能力强，学习生物的积极性高。喜欢 挑战自我，享受探索问题给他们带来的快乐，已养成讨论合作学习的习惯。而且三四班的学生对于孟德尔的遗传定律、画遗传图解、假说演绎法和减数分裂已经掌握 的非常到位，为学习这节内容奠定了良好的认知基础。但不同学生的思维方式不同，所以要进行充分的预设，并做好对应意外生成的准备。

　　从我校教学特点分析，我校每个班级都成立了学习小组，小组成员是根据学生的学习能力安排的，每个小组均有学优生和学困生，可以有效完成小组合作，学生可以小组为单位进行讨论、探究式学习。 三、教学目标 (一)知识目标

　　1、说出基因位于染色体上的理论假说。

　　2、说出基因位于染色体上的实验证据。

　　(二)能力目标

　　1、通过完成标注图解，尝试类比推理的方法推导基因和染色体的关系。

　　2、观察果蝇杂交实验现象，运用假说演绎法解释基因位于染色体上。

　　(三)情感态度和价值观目标

　　1、认同基因是物质实体。

　　2、认同观察、提出假说、实验的方法在建立科学理论过程中所起的重要作用。

　　3、认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。 四、教学环境 √简易多媒体教学环境 □交互式多媒体教学环境 □网络多媒体环境教学环境 □移动学习 □其他 五、信息技术应用思路(突出三个方面：使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字 为了吸引学生兴趣和提高教学效率，本节使用了会生会影和camtasia studio录屏软件、photoshop图形处理、PPT多媒体技术。

　　在导入环节，采用会生会影和camtasia studio录屏软件制作“摩尔根与果蝇的故事”的微视频，通过科学发展史中的趣闻轶事介绍，让学生体会科学研究需要具备敏锐的观察力，激发学生学习热情。

　　在讲述摩尔根实验证据时，使用photoshop处理果蝇图片整合到果蝇特点介绍的视频中，再结合PPT课件分析遗传图解，让学生认识到果蝇作为实验材料的优点，掌握果蝇性别决定的方式，了解X一Y染色体的结构差异，尝试分析杂交实验过程，提高遗传图解的书写能力。 六、教学流程设计(可加行) 教学环节

　　(如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构) 教师活动 学生活动 信息技术支持(资源、方法、手段等) 导入 播放录制好的摩尔根与果蝇的故事有关视频，引出本节问题“基因在哪里”。 观看视频，了解科学发展史中的趣闻轶事。 采用会生会影和camtasia studio录屏软件制作“摩尔根与果蝇的故事”的微视频 讲授 展示任务：完成“孟德尔豌豆杂交实验中F1产生配子的图解”、画出“减数分裂染色体变化示意图”。

　　提出问题：1)基因在体细胞中(成对?单个?)存在?染色体呢?在配子中，二者又如何存在?

　　2)形成配子时，等位基因会 非等位基因会?

　　同源染色体会 非同源染色体会?

　　3)比较基因和染色体的行为，你有什么发现? 按要求完成指定任务。

　　? 投影仪展示学生完成任务单。 探究 引入摩尔根实验的介绍，讲述一段摩尔根实验的趣事，摩尔根为什么一定要用果蝇来做实验呢?我们来看一段资料：播放果蝇资料介绍。(包括其材料优点，染色体组成及性别决定方式。)

　　提出问题引导学生思考：

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