“基因自由组合定律”的教学设计

丁灵丽

摘要：基因自由组合定律是高中生物教学的重点与难点，该内容的教学采用多感官教学模式，可以调动学生的视觉、听觉、动觉及触觉等通道参与学习，让学生从不同角度、不同层面理解基因自由组合定律的本质，大大提升了学生学习的积极性和学习效果。

关键词：非等位基因；多感官；基因自由组合；教学设计

中图分类号：G633.91文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）15-087-2

一、教材分析

基因自由组合定律是研究非同源染色体上非等位基因的自由组合现象，教材是以两对等位基因分别位于两对同源染色体上为例。它是基因分离定律与减数分裂的延缓和扩展，是后续学习伴性遗传、关注人类遗传病、育种的基础。

二、教学设计的指导思想和背景

“多感官学习”是通过学生的视觉、听觉、动觉及触觉等通道从不同角度、不同层面感知事物，加深对事物理解的一种学习方式。在已有的减数分裂和分离定律的基础上，设计活动让学生发现、分析两对相对性状在遗传上的特殊现象，并想出对策验证之，从而总结出基因自由组合定律的本质。在整个教学过程中，尽可能地调动学生的多感官参与学习，让他们在从不同角度的探究中理解基因自由组合定律的本质。

三、教学目标

1.知识目标

①阐明孟德尔的两对相对性状的杂交试验，并能描述实验的特殊现象。

②尝试总结基因自由组合定律的实质。

2.能力目标

①尝试书写“棋盘式”遗传图解。

②通过分析、总结，寻找规律。

3.情感态度价值观目标

①在多感官学习中感悟多感官学习的魅力。

②通过两对性状的实验研究，体会孟德尔探索过程中的执着精神。

③通过小组合作，养成团队合作意识。

四、教学过程

1.课堂导入

孟德尔研究了一对相对性状的遗传实验，并提出了基因的分离定律，面对豌豆的7对相对性状，孟德尔开始思考：如果把两对相对性状放在一起考虑，结果又会怎样呢？我们先观看一段视频：当爱因斯坦遇见玛丽莲梦露……

师问：如果爱因斯坦和玛丽莲梦露结合，他们的后代一定是既聪明又美丽吗？

生答：不一定。可以是既笨又不美丽……

2.新知学习

（1）活动一：了解孟德尔两对相对性状的杂交实验过程及结果。

呈现孟德尔的两对相对性状的杂交实验，请学生提出问题。

生：为什么F1中只出现黄色圆粒？为什么F2会出现4种类型？……

师：其实当时孟德尔也陷入了沉思：他也提出了和我们同学类似的系列问题：两对相对性状杂交试验的结果是否还符合分离定律？F1中为什么只有黄色圆粒？F2中新类型的豌豆是如何产生的？

孟德尔尝试将两对相对性状分开研究，只研究种子的颜色或种子的形状，发现每对分离比均为3∶1。孟德尔面对这样的统计结果是既惊喜又诧异，于是他尝试来解释这个问题，在解释之前他先做出了两点假设：

孟德尔假设1：控制黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状的遗传因子的分离是互不干扰的。

师生共同写出亲本的的基因型：YYRR和yyrr（提示：体细胞中的基因是成对存在的），根据配子的基因只是体细胞中的一半。引导学生写出亲本的配子：YR、yr。雌雄配子结合产生F1，其基因型是：YyRr。让学生解释F1为什么只表现的是黄色圆粒。这就顺利解释了F1的表现型。孟德尔还让F1自交产生了F2，那F1产生配子情况又是怎样的呢？

（2）活动二：结合减数分裂知识，理解黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交后产生的F1形成的配子种类和比例。

孟德尔假设2：控制这两对相对性状的遗传因子之间是可以自由组合的。即Y与R、r结合的机会相同，y与R、r结合的机会相同。请大家再结合已学过的基因分离定律的知识，推测F1产生的配子的种类。给大家三分钟的讨论时间，请4位同学到前面来表演配子的种类。（事先备好带有Y、y、R、r的四张小卡纸，每人手中拿一张）。学生热烈讨论后会有只能站出YR、yr或Yr、yR，不能同时把4种都呈现出来，这时可以提示：精原细胞和卵原细胞数目不止一个，引导他们把完整的4种找出来。

根据减数分裂的图，师生共同认同雌雄配子的类型和比例都是1∶1∶1∶1，并得出结论：在形成配子时，决定同一性状的成对的基因要分离，决定不同性状的基因自由组合。

（3）活动三：模拟两对性状杂交实验中F1自交产生后代的情况，了解F2性状组合现象。

组织学生用棋盘式写出雌雄配子的组合方式。请各小组长领取材料（画有棋盘的大白纸一张，豌豆的四种表现型图案若干，双面胶，黑色水笔一支）。

要求：在棋盘里写出对应的基因型，并在基因型的下方贴出相应表现型的豌豆图案，并统计形成的F2中表现型有几种？和亲本相比，F2中出现的新性状即重组性状有几种？F2中基因型有几种？

学生交流展示讨论结果，并相互纠错。教师评价总结。

（4）活动四：验证孟德尔对两对相对性状的杂交实验现象的解释，并总结出基因自由组合定律。

孟德尔用自己的假设成功解释了两对相对性状的遗传现象，但正确与否，尚待验证，请大家推测他应该用什么实验验证？学生阅读书本提出测交。请同学写出测交的遗传图解，最后总结出基因自由组合定律。

3.总结提升

每一对等位基因的分离都遵循基因分离定律，在此基础上研究延伸出了自由组合定律：控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的基因分离，决定不同性状的基因自由组合。

五、教学反思

本节课的教学没有沿用以往的讲授法教学模式，而是用多感官的学习模式，尽一切可能去调动学生的积极性，从而让学生参与知识的研究和推进，踩着孟德尔的脚印，用假说演绎法，很逻辑地得出了最后的结论。比如在课堂导入环节，就设置了一个生动的故事情景，通过视听感受激发学生对遗传规律奥秘的探索热情。在活动三中，发动全班同学动手参与F2的书写，展示，解说，并相互纠错，充分调动学生的视听觉，触觉和动手能力，把课堂氛围推向高潮。这节内容很抽象，容量大，是很多老师觉得比较棘手的问题，实际上在基因分离定律做好知识铺垫，并且本节课的活动设计要精致、紧凑，要能调动学生参与的积极性，吸引学生一步步往下走，才能高效完成本节课内容。