初中生物《基因的显性和隐性》教学设计

鲁科版初中生物《基因的显性和隐性》教学设计内容简析

“基因的显性和隐性”是鲁科版（根据人教版改编）《义务教育课程标准实验教科书·生物学·初中三年级下册》第七单元、第二章、第三节的内容。本章从经典遗传学的庞大体系中提取出基因这一核心概念，以基因为线索引领整章的学习内容，目的是使学生简明地理解生物遗传的实质就是生物通过生殖过程的基因传递。本节内容是在前两节的基础上安排的，本章第一节“基因控制生物的性状”，解决的是生物个体的性状与基因的关系问题，同时也隐含着亲代的性状能够在子代出现，是亲代基因传给了子代的道理。第二节“基因在亲子代间的传递”，解决的是亲代基因如何传递到子代的问题，也是学生认识遗传的核心问题。本节则重在解决控制相对性状的成对基因之间的关系问题，以及说明为什么具有相对性状差异的双亲，后代会有复杂的表现。应该说本节既是前两节内容的综合，又是后两节知识的基础，既是本章的重点，也是本章的难点。教材这样的内容组织方式，体现了学科内在逻辑与学生认识规律的统一。

目标定位

关于“基因的显性和隐性”一课，传统教学的目标一致是以理解基因的显隐性知识为主。知识当然是很重要的，但是，除了知识之外，本节课还能够给学生带来什么思想和方法的提升呢？在一次听课时，我产生了要把这节课上成探究课的想法，经过和老师们交流，最后确定了如下教学目标：

一、知识目标

1．描述控制相对性状的一对基因的传递特点。

2．举例说明近亲结婚的危害。

二、能力目标

1.运用所学知识作出假设解释孟德尔遗传实验的现象。

2.与同学开展合作学习，进行表达和交流。

三、情感目标

1．体验孟德尔遗传实验中的科学方法和创新思维。

2．认同优生优育和禁止近亲结婚。

方法阐释

本节课拟采用的教学方法是“体验式”探究法。即通过学生自主解释孟德尔的豌豆杂交实验结果，经历孟德尔的探究过程。在这样一个沿着科学家足迹探索的过程中，使学生亲身体验孟德尔实验方法的巧妙、推理过程的严谨和探索过程的不易，培养学生运用所学知识作出假设解释现实问题的能力，学习科学家勇于探索和创新的科学精神。

课前准备

教师：自制课件。

学生：收集近亲结婚危害的资料。

教学流程

环节一复习与本节有关的知识

师：上节课我们了解了基因如何在亲子代之间进行传递，下面我们通过几个问题作一个简要的回顾。

师生共同得出如下答案：

1.基因是染色体上控制生物性状的DNA片段。

2.父母体内能形成精子与卵细胞的细胞染色体数均为23对，产生的精子和卵细胞染色体数为23条，精子与卵细胞结合形成的受精卵中染色体数为23对。

（图解略）

3.

4．父母通过精子和卵细胞，分别把控制某种性状的一对基因中的一个传给了受精卵，这样一来，子代的体细胞中，控制该性状的基因仍然是一对，一个来自父方，一个来自母方。

师：像这样把图中的染色体去掉，剩下的部分表示的就是成对基因在亲子代之间的传递情况，这就是基因的遗传图解。基因的传递、性状的遗传都可以用遗传图解表示。

【设计意图】解释孟德尔的遗传实验现象，理解孟德尔的遗传实验原理都相当不易，只有在学习活动之前做好知识上的铺垫，才有可能使教学活动顺利进行。基因在亲子代之间的传递规律是孟德尔杂交实验的理论基础，遗传图解有利于帮助学生理解基因在亲子代之间的传递规律，对这些内容加以复习巩固，可以降低理解孟德尔实验原理的难度。

环节二通过矛盾冲突导入新课

师：现在我们来做一个趣味活动。请大家张开嘴巴，让自己的舌头纵向卷起来。有什么发现吗？我们发现，有的人能够卷起来，而有的人则不能。谁能用前两节的知识试着解释一下产生这种情况的原因？

生：卷舌和不卷舌是一对相对性状，即同一性状的不同表现形式。我们有着不同的性状是因为每个人控制性状的基因不同。

师：刚才这位同学用前面学过的相对性状理论很好地解释了性状差异的原因。下面我们来进一步思考，如果A和a基因分别控制着卷舌与不卷舌这一对相对性状，那么，一位能卷舌的男子（基因型为AA）和一位不能卷舌的女子（基因型为aa）婚配，生出来的孩子将会有怎样的性状呢？

生1：卷舌。

生2：不卷舌。

生3：卷一半不卷一半……。

师对生3：你能做一个卷一半不卷一半的动作吗？

（生哈哈大笑。）

师：看来大家目前还不能对这个问题做出很好的回答。其实，有一位科学家早就研究过这个问题，不过，他的研究对象是植物而不是人，他不仅研究像这样具有不同性状的亲本杂交产生的后代会有怎样的性状，还研究为什么会产生这种情况，这位科学家叫做孟德尔。

【设计意图】

卷舌与不卷舌是学生熟悉的遗传现象，以此导入，容易使学生产生学习的兴趣。有的人能够卷舌，而有的人不能卷舌，是学生可以解释的遗传现象，而卷舌与不卷舌的性状如何遗传则超出了学生的知识和经验范围，由此引发出认知冲突，产生探究的欲望。

环节三沿着科学家的足迹探索

1.介绍孟德尔的实验情况

师：孟德尔在1858~1865年的7年间，做了多种植物的杂交实验，其中，具有不同性状的豌豆杂交实验做得最多。他选用具有明显相对性状的纯种豌豆，例如；植株是高的和矮的，种子是黄的和绿的，种皮是光滑的和皱缩的，等等。那么，他在实验中看到了什么呢？

（用大屏幕出示孟德尔用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验过程示意图）

师：孟德尔又将杂种高豌豆的种子种下去，自花传粉，结果发现长成的植株有高有矮，不过矮的数量要少得多。此外，他还做了黄豌豆和绿豌豆，光滑种子和皱缩种子的杂交实验，都得到了类似的结果。这是怎么回事呢？你能对此作出解释吗？

2.尝试对孟德尔的实验结果作出解释

（1）个人独立思考。

（2）小组合作学习。

（3）全班讨论交流。

生1：我们小组认为后代的性状不同，与亲代传递给子代的基因有关，第一个实验中亲代把高茎基因传下来，矮茎基因没有传下来，所以后代都是高茎的。

生2：我不同意你的观点。如果矮茎基因没传下来，杂种高茎豌豆的种子种下去不可能出现矮茎豌豆。所以，杂交后代中肯定含有控制矮茎的基因，只是矮茎基因控制的性状没有表现出来而已。

生3：我同意上一位同学的观点。因为根据遗传图解，控制豌豆高茎的两个基因无论将哪一个传给后代，都会使子代有一个控制豌豆高茎性状的基因，同样，矮茎豌豆的基因也会传给子代。

生4：那么，控制矮茎的基因为什么没有表现出来呢？

生5：杂交后代种下去，长成的植株有高有矮，而且高矮的数量不同，这又怎样解释呢？

……

3.自学教材印证或修正原来的解释

（生阅读教材，思考讨论。）

4.交流个人认同的解释及产生的感想

生6：通过学习教材，我明白了对孟德尔的实验结果该如何作出解释：高茎和矮茎豌豆杂交产生的后代同时含有高茎和矮茎基因，但只表现出高茎性状，这是因为，高茎是显性性状，矮茎是隐性性状。

生7：原来，显性性状有两种基因组成DD和Dd。用一个字母的大小写表示显隐性基因的方法真是巧妙，既可以表示它们与相对性状的联系，又可以表达它们的不同之处。

生8：隐性性状只有在有两个隐性基因同时存在的情况下才会表现出来。

生9：我们虽然没有提出基因的显隐性理论，但是想到了第一个实验中的杂种后代没有矮茎豌豆，是因为控制矮茎的基因没有表现出来。看来我们也很聪明！

生10：前面所学的基因控制性状和基因遗传图解对今天的学习有很大帮助，这说明以前学习过的基础知识很重要。

生11：孟德尔的解释就一定正确吗？还有没有别的解释呢？

……

【设计意图】让学生尝试对孟德尔的实验结果作出解释其实是做出假设的过程，虽然前面已经做了知识铺垫，但这仍然是一个几乎不可能完成的任务。安排这一环节的意图，一是让学生重新经历科学家探究的过程，体会科学研究的艰难和科学创新的可贵；二是让学生在久思未得的情况下产生更加强烈的求知欲望，从而更加积极地投入到后续的学习当中，此即所谓的“不愤不启，不悱不发”。

环节四运用显隐性理论解释现实问题

1.解释卷舌和不卷舌遗传

师：让我们回到本节课的开始，重新思考“卷舌和不卷舌的父母产生的后代（Aa）能否卷舌”，看看对于这类问题现在能不能做出合理的解释？

（大屏幕出示习题。）

（生答略。）

2.解释白化病遗传

师：卷舌的父母可能生出不卷舌的孩子。孩子卷不卷舌对个人生活的影响并不太大，但如果隐性基因控制的是致病性状，一对正常的夫妻生下一个有遗传病的孩子，那麻烦可就大了！下面我们就来做一做下面的习题，看白化病是怎样遗传的。

生：有可能。如果父母通过生殖细胞都把b基因传给了同一个孩子，孩子的基因组成为bb，就会表现出患病状态。

3.分析为什么要禁止近亲结婚

师：那么，什么样的婚配出现上述情况的可能性比较大？怎样才能减少这种情况发生的可能性呢？

生：近亲结婚出现这种情况的可能性比较大。禁止近亲结婚能减少这种情况发生的可能性。

师：为什么近亲结婚后代患遗传病的可能性会增大呢？

师：在人群当中，携带同一种隐性致病基因的人比率很低，而同一家族由于遗传的原因，携带相同隐性致病基因的机会比其他家族携带该种基因的机会要高得多，所以，当近亲结婚后，两个隐性致病基因相遇的机会大大增加，后代患病的可能性也会大大增加。

师：这是我们根据本节知识从理论上推测的结果，那么，现实中是否真是这样呢？课前布置让同学们要收集有关近亲结婚危害的信息，下面哪个小组给大家介绍一下？

（生交流略。）

师：无论是理论上的分析，还是现实的悲剧，都告诉我们近亲结婚有很大的危害。所以，我国《婚姻法》明文规定禁止近亲结婚。

（生阅读教材中《婚姻法》关于禁止近亲结婚的规定。）

师：《红楼梦》中的贾宝玉和林黛玉，他们两人是近亲吗？他们应不应该结婚呢？运用所了解的知识回答。

（生思考、回答。）

【设计意图】运用显隐性理论解释现实问题是本节的一个能力培养点，本环节的问题选择没有采取多而全的方式，而是精选了卷舌和白化病两个实例，前者实现了与导入内容的呼应，后者在前者基础上深入到对遗传病的研究，并自然地引出禁止近亲结婚的规定。另外，“认同优生优育，禁止近亲结婚”，也是本环节的重要目标，教学设计中，按照理论、实例、法律三个层次的顺序，步步递进，引导学生真正认同。