《基因的分离定律》重难点的教学策略
广州市第86中学 陈惠琴
以基因的基本定律知识的教学为载体,帮助学生理解生命现象的本质,促进学生形成学习科学的思维方法,提高学生的生物科学素养。本节所涉及的“一对相对性状的实验”是对学生进行情感态度和价值观教育的好题材,其中有关知识的应用又往往灵活多样,在会考和高考中占有重要位置。
基因的分离定律是遗传定律中的第一个遗传定律,是学生学习基因自由组合定律的重要基础,定律为后续学习的生物变异与生物进化奠基。共3课时。如何运用好突破教学中的重点、难点的策略,是提高课堂教学效能的关键。
一 明确目标,把握重难点。
基于对教材、教学大纲和学生学情的分析,制定教学目标和策略。同时,在新课程理念的指导下,倡导探究性学习,关注学生的生物科学素养的培养,关注学生思维习惯和科学思想和方法的培养。
知识目标:了解孟德尔探究遗传定律的方法,理解一对相对性状的遗传实验,掌握如何解释分离现象,掌握基因分离规律实质,掌握分离规律的实践应用。
能力目标:培养分析、抽象、概括等思维能力;加强科学研究方法和科学思想的培养。
情感目标:培养学生严谨求实的科学态度和持之以恒的探索精神
本节所涉及的众多的概念和术语是理解基因分离定律的实质的基础,熟悉性状分离现象激发学生构想假说并进行推测解释是核心,是重点也是难点。
教学重点:有关遗传定律的基本概念和术语,对性状分离现象的解释,测交实验及分析,基因分离定律的实质。
教学难点:对分离现象的解释。
二 优化整个教学流程:
本节主要内容包括6个模块:孟德尔生平简介、杂交试验、性状分离现象的解释、测交试验及分析、规律的实质、实践应用,实际上所有知识块是一个整体,还有每节课的引入、课堂的例题、课后的作业巩固等也是学生达成学习目标不可缺少的部分。即图中的小公仔所示。因此,在教学过程中教师要纵观全局,从新课引入到概念建构,从孟德尔实验到定律的形成,引领着学生沿着孟德尔从对现象和数据分析到假说-演绎-验证,层层展开,逐层突破,使学生领会各种遗传概念术语和遗传定律研究的基本步骤及科学思维方法。
在教学过程中
注意:创设情景引
领学生关注和发现身边
有趣的遗传现象及孟德
尔的生平简介是激发学
生求知的很好教学资源。
简介孟德尔生平可遵循
“学习-实践-创新”的思
路。
知识主干即为公
仔头部和躯干部所示,
重点的内容为头部表
示的实验、假说、解
释及此教学过程中所
涉及的概念的建构,
然后是测交实验和由
此基础上建立的规律
实质和实践应用。每
节课所选择的例题和
课后的作业是公仔的
两条腿为学生理解知识、巩固新知及课后的深化拓展必不可少。
三重难点的教学策略
本节科学思维严密,教学过程中教师可以依托一对相对性状遗传实验过程、解释,引导学生观察、推测、归纳来活化学生的思维,即进行过程性教学,来保障学生学习的主体地位,达到对知识的理解的目标,再把知识运用于实践。因此把本节教学总的策略定为:师生互动,理解知识,建构概念,实践应用。
1依托实验,建构概念。注意概念形成的渐进性和逻辑性。 如在一对相对性状的遗传实验的过程、现象和解释的教学中出现许多新名词(概念)且属理解范围,一下子和盘托出,学生消化不良甚至有后遗症;按教科书按部就班,逻辑性又不强,
可以分三步操作:
1)
学生阅读教材, 自读过程中初步接触相关概念。并提问:孟德尔实验的过程和结果是怎样的?
(学生回答:用纯种高茎与矮茎豌豆杂交得子一代,子一代全部是高茎豌豆,子一代自交得子二代,出现高茎与矮茎豌豆,比例为3:1。)
2)教师图解板书过程,引导学生依次再认相关概念和符号。(教师绘图学生叙述 P F1 F2♀♂╳等符号的含义)
如下图解:
概念引入:
杂交(正交、反交)、自交 自花传粉 人工异花授粉 相对性状、显性性状、隐性性状 性状分离 亲本、子一代、子二代
P: 高 × 矮
│
↓
F1 高
│⊕
↓
F2 高787 矮277
比例: 3 :1。
结果: F1全为显性性状(高茎)
F2出现性状分离,且分离比为3:1。
3)创设情景深入理解重要的概念:相对性状、性状分离。掌握由P-F1,F1-F2判断显性性状、隐性性状的方法和规律。借助多媒体辅助教学理解人工异化传粉的步骤和方法,理解好自交和杂交。在学生字面理解了概念后,例题巩固和运用。最后达到概念牢固地建立。
又如在对性状分离现象解释的教学中,也是在学生接触到图解后引导学生建构相关的概念,如图:
P DD
╳ dd 等位基因 、显性基因、隐性基因,
↓
F1 Dd 纯合子,杂合子
↓
F2
DD:Dd:dd=1:2:1 基因型
高:矮=3:1
表现型
2 构想假说,思辩演绎。
师生互动,学生在动手操作和讨论思辩中突破对分离现象的解释难点。
1) 引导学生构想假说:性状是由基因控制的,显性基因控制显性性状,隐性基因控制隐性性状,在体细胞中基因成对存在,在配子中成单存在。即引导学生回忆讨论构想现象背后隐藏的规律:生物的性状是受什么控制的?基因与染色体的关系是怎样的?染色体在体细胞与配子中数目是否相同?为什么?
2)由学生推测基因传递,并在黑板上写出推测的过程。全班同学比对教材中关于孟德尔对一对相对性状的遗传实验的假设的内容,寻找自己在假设过程中思维的缺漏和不足,并完善假设。
P: 高(DD) × 矮(dd)
↓
↓
![]()
配子 D
d
F1
Dd(高茎)
F1配子 ┌→ D d
↓
D DD(高茎) Dd(高茎)
F2 d Dd(高茎) dd(矮茎)
3)
引导学生质疑假说的关键环节。假说中关键的推测是:F1产生雌雄各两种配子:D和d,且比例相等,F1雌雄配子受精时随机结合,F2出现显性和隐性性状分离比。孟德尔假设推论出的基因组合及数量比是否科学呢?引入性状分离模拟实验。做模拟实验时注意:要始终引导学生理解体会其中蕴含的真实意义,在学生进行每一步操作时都要通过提出一系列的问题引导学生思辩:
A、两个小圆桶分别代表什么?
B、为什么要用圆桶而不用方桶?
C、为什么要使小球充分混合?
D、为什么每个小桶中D小球和小球数目都是10个?可以20个吗?两小桶数量可以不等吗?为什么?
E、为什么要闭上眼随机取球?
F、为什么要把抓取的小球放回原来的小桶中?不放回有什么影响?
G、为什么重复的次数越多越好?
H、实验代表的是遗传图解中的哪一过程?
3 验证归纳,理解应用。
多角度理解基因分离定律实质,突出重点。从以下五方面进行:
1)测交验证其正确性。引导学生:假如“F1产生雌雄各两种配子:D和d,且比例相等的假设”是正确的,应该在其他实验中也能得到验证,例如,用F1与隐性纯合子杂交,其后代应出现几种基因型、表现型?比例会怎样呢?学生绘图解进行预测。最后对照孟德尔试验事实得出结论。
2)掌握等位基因的概念,师生讨论:
等位基因与
同源染色体及其之间的关系,并用图表示,如图:
3)每个学生绘一个含一对等位基因的精原细胞减数分裂形成配子的过程 图,并描述结果。一位学生在黑板上画,后师生评价纠错。通过绘图和师生共同纠错,基因分离的实质:等位基因在减数分裂形成配子时随同源染色体的分离在学生脑中牢固建立。图(略)
4)字面理解,并图解表示:谁分离?什么时候分离?怎样分离?分离的结果?要求学生把实质用下图
解表示。
性原细胞:
减数分裂
配子:
5)应用范围理解。
①注意说明基因分离定律只适用于真核生物有性生殖过程。可以抛出问题让学生思辩:病毒、细菌的遗传遵循基因的分离定律吗?
②注意对分离规律现象中的比例的说明。表面看学生对 3:1或1:1理解不难,实际上由于他们没有学习概率,所以在理解这些比例总有偏差的。因此教师有必要进行如下说明:3:1或1:1是统计学上的概率,因而对于个体数目较多时适用,而对于个体而言完全可能出现偶然现象,因而不一定适用。以下一例题让学生在挫败中深刻体会。
例:一对杂合白羊,生有4只小羊,则4只小羊的表现型可能为( )
A.全白 B.全黑 C.三白一黑 D.A.B.C均可能
练习中有 98%的学生选A, 这是由于这些现象与书上的比例完全吻合而未注意到这些比例的适用范围;在说明后,学生很容易判断出正确答案为D。
③运用好典型例题分析基因分离定律在实践中的应用。
在育种上的应用,看似简单,其实是考试中的常见考点,同时也可培养学生解决实际问题的能力,要特别重视。可选用以下例题:
例:在生产实践上,为了鉴定小麦某一显性性状(假设显性基因为A)的个体是否是杂合体,常采用一种更为简便的验证方法,该方法是
,其优点是 。正确写出遗传图解并对产生的结果加以说明。
在医学实践上的应用,要注意使学生掌握遗传图谱的识别方法和显、隐性遗传病的特点。可选用课后习题讲解
4 纵观全程,总结提升。
课堂总结:引领学生纵观整节内容,让学生在前面学习的基础上用科学的方法统领生物学规律发现的全过程。
具体操作:让学生为课文中的标题起上与科学方法相关的副标题,教给学生终身受用的发展性知识。
突出“假说——演绎--验证”法,并引领学生归纳出科学研究的一般方法:
发现问题—科学试验—分析结果—提出假说—
试验验证——结果不一致——否定假说,结果一致——假说上升为真理。
四
反映新课标的理念。
本节教学过程中教师创设情景,引导学生观察、推测、判断、归纳保障学生的主体地位,反映教法与学法的结合,体现新课标“倡导探究性学习”和“提高生物科学素养”的基本理念,以发展学生科学探究能力来着眼于学生终身发展的需要。 对后续学习的意义:在这一节内容中若将孟德尔的发现基因分离定律的过程中所渗透的科学方法和思维能让学生真正理解,则在下一节学习基因自由组合定律时将会非常轻松。