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(整期优先)网络出版时间:2020-04-16
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<< 遗传大题解题突破 >> 教学案例

王育群

杭州市长河高级中学 310052

1.设计思想

《普通高中生物学课程标准》强调学生学习的过程是主动参与的过程,在学习过程中逐步

发展生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等学科核心素养,能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法,探讨、阐释生命现象及规律;通过探究性学习活动,提升应用知识的能力,能用科学的思路和方法解决现实生活中的某些问题[1],基于该理念,本课题的设计重在问题引领、任务驱动,使学生真正成为课堂的主体,通过教师的引导和帮助、学生的自主合作探究学习,实现对自由组合定律应用的深刻理解及模型建构、模型应用能力的逐步提升。

2.教学分析

2.1教学内容分析

2.1.1试题展示

果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中灰身大翅脉:灰身小翅脉:黑身大翅脉:黑身小翅脉=3:3:1:1。请回答下列问题:

(1)根据题意推断,体色与翅脉这两对性状的遗传遵循 定律。

(2)亲本中,雄蝇的基因型为 ,亲本雌蝇产生卵细胞的种类及比例为

(3)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为 ,令子代中雌性灰身大翅脉个体与

雄性黑身大翅脉个体自由交配,后代中灰身大翅脉果蝇的比例为

(4)写出对题干中子代黑身大翅脉个体进行测交的遗传图解。

2.1.2试题分析:该题为2021届生物选考班的一道期中测试题,考查的是常染色体上的自由组合定律应用,考查点为学选考高频考点。遗传大题是学选考的重点考查内容之一,注重科学思维的考查,是教与学的重点和难点。

2.2学情分析

授课班级是高二选考班学生,考前已学孟德尔定律,还未涉及伴性遗传。该题的得分率为0.22,除了第一空得分率为0.95,其它空错误率很高,目前学生普遍存在遗传基础知识薄弱,推理判断、综合应用能力不足,答题不够规范等问题。

3.教学目标

3.1领会亲本与子代基因型及子代表现型比例的推断方法。

3.2通过运用细胞减数分裂模型,理解遗传信息在有性生殖中的传递规律。

3.3通过遗传图解模型的构建,能熟练规范地书写遗传图解。

4.课前准备

教师下发答案,学生小组合作讨论每一空的解题思路,选派代表课堂汇报。

5.课堂教学过程

教学环节

教师组织和引导

学生活动

设计意图

精准分析,确定目标

分析试题每空得分情况,呈现每空考点分析表并分析各考点在学选考中的考查情况。

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了解考点,自我对照,明确学习目标。

尝试学习试题考查范围的判定,提高审题能力。

链接基础,突破瓶颈

师:自由组合定律发生在什么时候?

师:自由组合定律的实质是什么?

师:下面是一个性原细胞减数分裂产生配子过程模型图,请同学们补充空白圆圈。

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师:如图,该生物可产生几种配子,比例是多少?

师:如果我们只研究其中一对等位基因,那么一个性原细胞减数分裂后能产生几个几种配子呢?

师:自由组合定律以分离定律为基础,下面请同学们补充完善以下表格:

表一:由亲代基因型推断子代的基因型和表现型及比例

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表二:由子代表现型比例推断亲代的基因型

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生:减数第一次分裂的后期。

生:减数第一次分裂的后期,非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

学生在黑板上画出空白圆圈内的染色体及基因并解释相关细胞形成的机理,其它同学补充完善。

生:4种,AB:Ab:aB:ab=

1:1:1:1

生:如果是1个精原细胞,产生4个2种精子;如果是1个卵原细胞,产生1个1种卵细胞。

生1:亲本Aa×Aa,则子代基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1;表现型及比例为显性:隐性=3:1。

生2:亲本Aa×aa,则子代基因型及比例为Aa:aa=1:1;表现型及比例为显性:隐性=1:1

生3:如果子代显性:隐性=3:1,则亲代的基因型为Aa×Aa

生4:如果子代显性:隐性=1:1,则亲代的基因型为Aa×aa

问题引领,层层递进,精准指向试题的每一空,为后面的解题探讨奠定基础。

自主合作,

构建模型

师:下面请各小组代表汇报第2、4、5空的解题思路。

师:根据题意推断,体色与翅脉这两对性状的遗传遵循什么定律?判断的依据是什么?

师:亲本的基因型如何推?

师:其他组有不同思路吗?

师:下面我们总结一下两组同学推出亲本基因型的方法:前面一组先分解,利用分离定律逆推出每一对亲本的基因型再进行组合;第二组同学根据亲本的表现型先搭出亲本基因型的架子,然后根据子代隐性纯合子进行突破完善。

师:下面我们来探讨子代的基因型如何推?

师:令子代中雌性灰身大翅脉个体与雄性黑身大翅脉个体自由交配,后代中灰身大翅脉果蝇的比例如何计算?

师:刚才同学们已推出亲本雌蝇基因型是BbEe,下面根据性原细胞减数分裂过程模型图完成第3空。

布置学习任务:小组讨论下列遗传图解中的错误并改正。

5e980cf12dfe6_html_aa24bb71a55b968b.gif 图一

5e980cf12dfe6_html_b0274852c5dc7c4b.png 图二

5e980cf12dfe6_html_e7a529cddc56d7ac.png 图三

师:假设图三亲本的基因型是正确的,那么该图解还有错误吗?

师:下面我们归纳一下遗传图解的书写一般包含哪些要点?

1. 学生代表汇报解题思路

生1:根据题意,两对相对性状独立遗传,说明控制这两对相对性状的基因分别位于两对染色体上,他们的遗传遵循自由组合定律。

生2:根据题中数据可知子代灰身:黑身=3:1,由于亲本体色的表现型都为灰身(B_), 可推知亲本基因型是Bb和Bb;大翅脉:小翅脉=1:1,而亲本翅脉的表现型为大翅脉(E_)和小翅脉(ee),因此亲本基因型为Ee×ee,所以亲本中灰身小翅脉雄蝇基因型是Bbee、灰身大翅脉雌蝇基因型是BbEe。

生3:根据题意,灰身大翅脉(B_ E_)的雌蝇与灰身小翅脉(B_ ee)的雄蝇杂交,子代中有黑身小翅脉(bbee)个体,由此推出亲本基因型为灰身小翅脉雄蝇Bbee、灰身大翅脉雌蝇BbEe。

生4:亲本基因型是BbEe和Bbee,先分解:Bb×Bb,则子代中表现型为灰身个体的基因型为BB或Bb,比例是1:2;Ee×ee,则子代中表现型为大翅脉个体的基因型为Ee,组合得出子代中表现型为灰身大翅脉个体基因型为BBEe或BbEe。

生5:亲本基因型是BbEe和Bbee,产生的配子分别为BE、Be、bE、be和Be、be,雌雄配子结合,可得子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为BBEe或BbEe。

生6:后代中灰身果蝇(Bb)的比例为:1/3BB×bb+2/3Bb×bb=2/3Bb

大翅脉果蝇(E-)的比例为:Ee×Ee=3/4(E-

所以灰身大翅脉果蝇的比例为2/3×3/4=1/2

2.应用模型图推出:亲本雌蝇(BbEe)产生卵细胞的种类及比例为BE:Be:bE:be=1:1:1:1

3.小组讨论,代表汇报。

生1:图一的错误是F1的表现型没写。

生2:图二的错误是配子基因型错误,bbEe的配子是 bE、be, bbee的配子是 be;从配子到F1的箭头错误;比例应写表现型比例,写在表现型下面。

生3:图三的亲本基因型错误,测交应该用双隐性个体bbee;

配子基因型错误,bbEe的配子是 bE、be;从配子到F1的箭头漏写;F1的表现型有错误。

学生集体回答:符号;亲本的基因型与表现型;配子的基因型;子代的基因型与表现型;子代的表现型比例。

初步构建各考点的解题模型,提高解题效率。

学生通过评价同学的答案并给出正确答案,逐步明确遗传图解的组成要素,初步构建出遗传图解模型,提高书写的规范性。

变式训练,

发展思维

课件展示变式题

尝试应用之前构建的模型解决新情境问题。

学会运用科学的思维方法解决实际问题。

归纳总结,

提高升华

1. 应用自由组合定律解决相关遗传问题时,常化繁为简,先分解利用分离定律解决每一对相对性状的问题再组合。

2.遗传图解的一般模型如下:

P 父本基因型 ×母本基因型

5e980cf12dfe6_html_51b26c5c3a967cf0.gif (亲本)父本表现型 母本表现型

配子 雄配子基因型 雌配子基因型

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F1 基因型

(子一代) 表现型

表现型比例

思考归纳

学生尝试归纳与概括,模型的建构,提升科学思维能力

6.课后拓展

6.1探讨本题中第5空后代中灰身大翅脉果蝇的比例计算的其它方法。

6.2每位同学从作业本中自主选择一道自由组合遗传大题进行突破训练,并以视频讲解形式汇报训练结果。

7.反思总结

本课题基于学情,充分发挥学生的主体地位,帮助学生搭建解决问题的各种活动平台,驱动学生在解决问题中学会应用基础知识,归纳解题方法规律,建构解题模型,再运用模型解决新的问题,促进学生巩固基础知识、理解解题方法,进一步发展科学思维及科学探究能力,各环节主要教学策略如下:

7.1立足基础,提炼方法:针对学生减数分裂及自由组合定律相关知识及其薄弱的实际情况,本课题的设计遵循化繁为简的原则,无论是亲本基因型、子代基因型的推断还是子代个体比例的计算,都引导学生采用先分解,单独研究每一对等位基因的情况,之后再进行组合,梳理解题思路,形成解题方法,增强学生解题的信心和能力。

7.2问题引领,发展思维:基于基础薄弱学生的思维障碍,本课题通过问题驱动学生的学习,通过创设问题情境、讨论问题、深入解决问题,激活学生的思维,通过对不同解题方法的比较分析,发现解题规律,提升学生的思维品质,提高解题能力。

7.3自主合作,构建模型

对于遗传图解的书写,学生还存在着各种各样的问题,该环节精选了学生典型的错误图解,由易到难编排,学生小组合作讨论,找出各图解中的错误并改正,通过评价他人图解,逐步构建出遗传图解模型,学会规范表达。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准:2017年版.人民教育出版社

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