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基因在染色体上
一、教材分析：
《高中生物课程标准》的基本理念之一就是倡导探究性学习，生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。教材中的许多生物知识是为学生的思维能力培养服务的，是重新演绎当年科学家探究过程。本节提出“类比推理”方法，是对“假说演绎法”科学方法的进一步培养，是对提出正确的“假设”的一种具体指导，对培养学生的提出假设很有帮助。摩尔根实验证据是验证“类比推理”假设，同时摩尔根实验本身也是一个完整的“假说演绎法”的科学思维方法。
要使学生能利用“类比推理”的方法探究基因与染色体的平行关系，必须在其较好掌握减数分裂与孟德尔的遗传规律的基础上，而这恰恰又是学生认知水平的两个难点，所以教师应该创设比较简单的问题情景进行引导，例如从一对相对性状、一对同源染色体开始推理。
二、教学目标：
1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据
2、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
3、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上
4、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
三、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
四、教学难点：
1、运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上
2、基因位于染色体上的实验证据
五、教学方法：
讲授法、类比推理法、细胞图形法
六、教学设计
1、以“类比推理”的科学方法为一条主线。
“类比推理”解决一些实际问题
“类比推理”在萨顿假说中的体现
“类比推理”是一种创造性的思维方式
“类比推理”是一种很普遍的思维方式

2、以“假说－演绎”的科学方法为课堂的第二条线索
萨顿假说的证据――摩尔根的果蝇杂交实验中体现了“假说－演绎”的方法。
分析归纳
总结规律
验证假说
测交实验
解释实验
作出假设
观察分析
提出问题
果蝇眼色
的杂交实验

七、教学过程：
教师活动
学生活动
课堂反思
（一）导入“类比推理”
用两题2006公务员录用类比推理题”

1、玫瑰∶爱情
A. 白色∶纯洁 B. 风雪∶晴朗
C. 花朵∶蝴蝶 D. 器官∶血液
2、努力∶成功
A.生根∶发芽 B.耕耘∶收获
C.城市∶乡村 D.原告∶被告
思考讨论
学生较为感兴趣，也很快得出答案。
指出“类比推理”是一种非常普遍的思维方式。

（二）介绍 “类比推理”
用光波概念的提出以及开普勒的一句话：“我珍视类比胜过任何别的东西，它是我最可信赖的老师，它能揭示自然界的秘密。”
听讲思考

指出“类比推理”是人们创造性思维活动的重要方法之一。
（三）“类比推理”的思维方法在萨顿假说中的体现

过 渡：
孟德尔在1857年——1865年的8年间通过实验从生物的性状出发，发现了遗传的两大定律；科学家们于19世纪80年代从细胞水平利用显微镜观察弄清了染色体的行为和数量变化。那么，基因到底在哪里呢？
问题情景：
孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为变化。
减数分裂过程中染色体的行为变化。
请同学研究上述行为，运用类比推理的方法探究“基因与染色体的关系”

同桌两位同学相互讨论.

①第一种方案：
完全放手，由学生自己寻找答案。
以两对同源染色体为例，通过减数分裂可以形成几种类型的精子细胞？

F1代YyRr可以产生几种配子?

②第二种方案：若学生遇到的困难太大，即采用第二种方案。由教师引导寻找相似属性。

非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。

同桌两位同学
A同学教师；引导学生运用“类比推理”的方法寻找“基因在哪里？”
画出“孟德尔豌豆杂交实验中F1产生配子的图解”，
B同学画出“减数分裂示意图”。
由于孟德尔遗传规律和减数分裂都是学生认知上的难点，所以引导学生进行合作学习

师生共同归纳：

基因的行为
染色体的行为
体细胞中的存在形式

配子中的存在形式

在体细胞中的来源

形成配子时的组合方式

传递中的性质

结论

学生讨论热烈，基本能归纳出基因与染色体之间的平行关系

（四）萨顿假说的验证――摩尔根的果蝇杂交实验

过渡：假说毕竟是假说，它的正确与否还需要证据
果蝇的杂交实验过程及实验结果。
该实验可以说明什么问题？

请同学们针对自己提出的疑问作出假设。
对于摩尔根的实验，同学们有什么疑问？

归纳总结。
设计测交实验
你们的假设是否正确呢？

在上述活动中，实际就是20世纪初摩尔根和他的助手进行假说演绎的过程。为“基因在染色体上”提供了确凿的证据。请同学们针对自己提出的疑问作出假设。
对于摩尔根的实验，同学们有什么疑问？

见备注

基因在哪里？

（五）类比推理的运用－孟德尔遗传规律的现代解释

摩尔根：
果蝇杂交实验
证据
萨顿假说：
基因在染色体上
类比推理
用小结作过渡：
刚才画“F1产生配子的图解”的A同学，在原图上添加染色体；而一开始画“减数分裂示意图”的B同学在原图上添加基因。同桌A、B同学得到相同的图（如左图）

问题情景：
请学生用“基因在染色体上”来解释孟德尔的遗传规律。

同桌两位同学：
B同学在F1产生配子的图中画出染色体。
A同学在减数分裂形成精子的图中画出基因。

（六）小试牛刀――用类比推理的方法解释一些实际问题。
1、人的染色体中有23对染色体，其中第1号～第22号是常染色体，第23号是性染色体。现在已经发现第13号、第18号或第21号染色体多一条的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现其他常染色体多1条（或几条）的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。

2、A、DNA位于染色体上
细胞分裂时，DNA复制后平均分配到两个子细胞中。
B、基因位于染色体上
你能通过类比推理的方法，推断基因与DNA的关系吗？

思考讨论

备注：
关于摩尔根的实验，学生根据自己的疑问作出的假设主要有以下几种：
提出问题：为什么杂交后代中白眼性状总是与性别有关？
作出假设：
①控制眼色的基因在常染色体上。
②控制眼色的基因在Y染色体上，而X染色体上没有。
③控制眼色的基因在X染色体上，而Y染色体上没有。
反交
正交
④控制眼色的基因在X染色体上和Y染色体上都有。
P 红眼（雌） × 白眼（雄） P： 白眼（雌） × ♂ 红眼（雄）

F1 红眼（雌、雄） F1： 白眼 红眼
1 ： 1
F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） （雄） （雌）
3/4 1/4

关于前2种假设，学生经过课堂讨论很快否定掉；
关于第4种假设，教师引导学生画遗传图解，正反交的结果不同，所以与摩尔根的实验也不符合。

附：学生课堂讲义
寻找基因
A、画出孟德尔豌豆杂交实验中F1代产生配子的过程。
一对相对性状的豌豆杂交实验中
Dd

F1:

配子

两对相对性状的豌豆杂交实验中
YyRr

F1:

配子

B、画出哺乳动物通过减数分裂形成精子的过程（分别以一对、两对同源染色体为例）

1
1’

精细胞

1’
2’
1
2
精细胞

7