丁靈麗
摘要:基因自由組合定律是高中生物教學(xué)的重點與難點,該內(nèi)容的教學(xué)采用多感官教學(xué)模式,可以調(diào)動學(xué)生的視覺、聽覺、動覺及觸覺等通道參與學(xué)習(xí),讓學(xué)生從不同角度、不同層面理解基因自由組合定律的本質(zhì),大大提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:非等位基因;多感官;基因自由組合;教學(xué)設(shè)計
中圖分類號:G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2015)15-087-2
一、教材分析
基因自由組合定律是研究非同源染色體上非等位基因的自由組合現(xiàn)象,教材是以兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上為例。它是基因分離定律與減數(shù)分裂的延緩和擴(kuò)展,是后續(xù)學(xué)習(xí)伴性遺傳、關(guān)注人類遺傳病、育種的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想和背景
“多感官學(xué)習(xí)”是通過學(xué)生的視覺、聽覺、動覺及觸覺等通道從不同角度、不同層面感知事物,加深對事物理解的一種學(xué)習(xí)方式。在已有的減數(shù)分裂和分離定律的基礎(chǔ)上,設(shè)計活動讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析兩對相對性狀在遺傳上的特殊現(xiàn)象,并想出對策驗證之,從而總結(jié)出基因自由組合定律的本質(zhì)。在整個教學(xué)過程中,盡可能地調(diào)動學(xué)生的多感官參與學(xué)習(xí),讓他們在從不同角度的探究中理解基因自由組合定律的本質(zhì)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
①闡明孟德爾的兩對相對性狀的雜交試驗,并能描述實驗的特殊現(xiàn)象。
②嘗試總結(jié)基因自由組合定律的實質(zhì)。
2.能力目標(biāo)
①嘗試書寫“棋盤式”遺傳圖解。
②通過分析、總結(jié),尋找規(guī)律。
3.情感態(tài)度價值觀目標(biāo)
①在多感官學(xué)習(xí)中感悟多感官學(xué)習(xí)的魅力。
②通過兩對性狀的實驗研究,體會孟德爾探索過程中的執(zhí)著精神。
③通過小組合作,養(yǎng)成團(tuán)隊合作意識。
四、教學(xué)過程
1.課堂導(dǎo)入
孟德爾研究了一對相對性狀的遺傳實驗,并提出了基因的分離定律,面對豌豆的7對相對性狀,孟德爾開始思考:如果把兩對相對性狀放在一起考慮,結(jié)果又會怎樣呢?我們先觀看一段視頻:當(dāng)愛因斯坦遇見瑪麗蓮夢露……
師問:如果愛因斯坦和瑪麗蓮夢露結(jié)合,他們的后代一定是既聰明又美麗嗎?
生答:不一定??梢允羌缺坑植幻利悺?/p>
2.新知學(xué)習(xí)
(1)活動一:了解孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗過程及結(jié)果。
呈現(xiàn)孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗,請學(xué)生提出問題。
生:為什么F1中只出現(xiàn)黃色圓粒?為什么F2會出現(xiàn)4種類型?……
師:其實當(dāng)時孟德爾也陷入了沉思:他也提出了和我們同學(xué)類似的系列問題:兩對相對性狀雜交試驗的結(jié)果是否還符合分離定律?F1中為什么只有黃色圓粒?F2中新類型的豌豆是如何產(chǎn)生的?
孟德爾嘗試將兩對相對性狀分開研究,只研究種子的顏色或種子的形狀,發(fā)現(xiàn)每對分離比均為3∶1。孟德爾面對這樣的統(tǒng)計結(jié)果是既驚喜又詫異,于是他嘗試來解釋這個問題,在解釋之前他先做出了兩點假設(shè):
孟德爾假設(shè)1:控制黃色和綠色、圓粒和皺粒兩對相對性狀的遺傳因子的分離是互不干擾的。
師生共同寫出親本的的基因型:YYRR和yyrr(提示:體細(xì)胞中的基因是成對存在的),根據(jù)配子的基因只是體細(xì)胞中的一半。引導(dǎo)學(xué)生寫出親本的配子:YR、yr。雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生F1,其基因型是:YyRr。讓學(xué)生解釋F1為什么只表現(xiàn)的是黃色圓粒。這就順利解釋了F1的表現(xiàn)型。孟德爾還讓F1自交產(chǎn)生了F2,那F1產(chǎn)生配子情況又是怎樣的呢?
(2)活動二:結(jié)合減數(shù)分裂知識,理解黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交后產(chǎn)生的F1形成的配子種類和比例。
孟德爾假設(shè)2:控制這兩對相對性狀的遺傳因子之間是可以自由組合的。即Y與R、r結(jié)合的機(jī)會相同,y與R、r結(jié)合的機(jī)會相同。請大家再結(jié)合已學(xué)過的基因分離定律的知識,推測F1產(chǎn)生的配子的種類。給大家三分鐘的討論時間,請4位同學(xué)到前面來表演配子的種類。(事先備好帶有Y、y、R、r的四張小卡紙,每人手中拿一張)。學(xué)生熱烈討論后會有只能站出YR、yr或Yr、yR,不能同時把4種都呈現(xiàn)出來,這時可以提示:精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞數(shù)目不止一個,引導(dǎo)他們把完整的4種找出來。
根據(jù)減數(shù)分裂的圖,師生共同認(rèn)同雌雄配子的類型和比例都是1∶1∶1∶1,并得出結(jié)論:在形成配子時,決定同一性狀的成對的基因要分離,決定不同性狀的基因自由組合。
(3)活動三:模擬兩對性狀雜交實驗中F1自交產(chǎn)生后代的情況,了解F2性狀組合現(xiàn)象。
組織學(xué)生用棋盤式寫出雌雄配子的組合方式。請各小組長領(lǐng)取材料(畫有棋盤的大白紙一張,豌豆的四種表現(xiàn)型圖案若干,雙面膠,黑色水筆一支)。
要求:在棋盤里寫出對應(yīng)的基因型,并在基因型的下方貼出相應(yīng)表現(xiàn)型的豌豆圖案,并統(tǒng)計形成的F2中表現(xiàn)型有幾種?和親本相比,F(xiàn)2中出現(xiàn)的新性狀即重組性狀有幾種?F2中基因型有幾種?
學(xué)生交流展示討論結(jié)果,并相互糾錯。教師評價總結(jié)。
(4)活動四:驗證孟德爾對兩對相對性狀的雜交實驗現(xiàn)象的解釋,并總結(jié)出基因自由組合定律。
孟德爾用自己的假設(shè)成功解釋了兩對相對性狀的遺傳現(xiàn)象,但正確與否,尚待驗證,請大家推測他應(yīng)該用什么實驗驗證?學(xué)生閱讀書本提出測交。請同學(xué)寫出測交的遺傳圖解,最后總結(jié)出基因自由組合定律。
3.總結(jié)提升
每一對等位基因的分離都遵循基因分離定律,在此基礎(chǔ)上研究延伸出了自由組合定律:控制不同性狀的基因的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時,決定同一性狀的成對的基因分離,決定不同性狀的基因自由組合。
五、教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)沒有沿用以往的講授法教學(xué)模式,而是用多感官的學(xué)習(xí)模式,盡一切可能去調(diào)動學(xué)生的積極性,從而讓學(xué)生參與知識的研究和推進(jìn),踩著孟德爾的腳印,用假說演繹法,很邏輯地得出了最后的結(jié)論。比如在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),就設(shè)置了一個生動的故事情景,通過視聽感受激發(fā)學(xué)生對遺傳規(guī)律奧秘的探索熱情。在活動三中,發(fā)動全班同學(xué)動手參與F2的書寫,展示,解說,并相互糾錯,充分調(diào)動學(xué)生的視聽覺,觸覺和動手能力,把課堂氛圍推向高潮。這節(jié)內(nèi)容很抽象,容量大,是很多老師覺得比較棘手的問題,實際上在基因分離定律做好知識鋪墊,并且本節(jié)課的活動設(shè)計要精致、緊湊,要能調(diào)動學(xué)生參與的積極性,吸引學(xué)生一步步往下走,才能高效完成本節(jié)課內(nèi)容。