“性別決定和伴性遺傳”的問題教學(xué)設(shè)計與實踐

車亞莉

1 教材分析

蘇教版高中新課標(biāo)生物教材必修2《遺傳與進化》第三章第二節(jié)中第二個內(nèi)容是性別決定和伴性遺傳。學(xué)生之前已經(jīng)學(xué)過了減數(shù)分裂、基因的分離和自由組合定律，又有初中人類性別遺傳的基礎(chǔ)，這些都為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。伴性遺傳這節(jié)內(nèi)容既說明了基因與染色體的關(guān)系，又是對基因分離定律的應(yīng)用和深化，同時還為后面基因突變和人類遺傳病的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)的教學(xué)重點是伴X染色體遺傳的特點，教學(xué)難點是分析人類紅綠色盲的遺傳特點。筆者在設(shè)計教學(xué)時以問題教學(xué)法為載體，通過4個問題串起了教材內(nèi)容，讓學(xué)生在不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的樂趣中獲取知識，提升能力，達成教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo)

了解性別決定的概念和方式；說出伴性遺傳的概念；概述伴性遺傳的特點；總結(jié)紅綠色盲遺傳的特點。

2.2 能力目標(biāo)

培養(yǎng)觀察能力，資料分析能力，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，邏輯推理能力。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)

體會科學(xué)家獻身科學(xué)、尊重科學(xué)、執(zhí)著鉆研的精神，通過學(xué)習(xí)和理解伴性遺傳的傳遞規(guī)律培養(yǎng)辯證唯物主義的思想。

3 教學(xué)過程

3.1 復(fù)習(xí)舊知，導(dǎo)入新課

提出問題1：性別由什么來決定？

教師提問學(xué)生基因分離定律的實質(zhì)，復(fù)習(xí)了前面所學(xué)的知識，又說明本節(jié)課的伴性遺傳也是符合分離定律的。在學(xué)生回答分離定律實質(zhì)的同時，教師巧妙地利用課件圖示將分離定律內(nèi)容過渡到雌雄配子結(jié)合成受精卵，并引導(dǎo)學(xué)生思考受精卵有的發(fā)育成男孩，有的發(fā)育成女孩。此時通過課件播放一個男女寶寶尿不濕的廣告視頻，激起學(xué)生的興趣，并通過視頻語言“男女寶寶是不同的”自然引發(fā)學(xué)生的思考：性別由什么來決定？這樣第一個問題就由學(xué)生提出來了。

教師利用課件展示人類染色體組型圖，讓學(xué)生仔細(xì)觀察這兩幅圖，找出它們的異同點，并嘗試準(zhǔn)確表述。在肯定學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生說出什么是性染色體，什么是常染色體。接著指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，解決兩個小問題：性別決定的概念和性別決定的方式。學(xué)生帶著問題讀書，都能找到答案，并且能夠通過知識的歸納和提升總結(jié)出問題1的答案：性別主要就是由性染色體上的基因決定的。第一個問題迎刃而解。

3.2 故事情境，數(shù)據(jù)分析

引出問題2：紅綠色盲基因在X染色體上還是在Y染色體上？

教師講述：性染色體上的基因決定的性狀在遺傳時與性別聯(lián)系在一起，因此這類性狀的遺傳被稱為——伴性遺傳，也叫性連鎖遺傳。紅綠色盲就是一種常見的人類伴性遺傳病。教師課件展示色盲檢測圖，通過讓學(xué)生自我檢測調(diào)動起學(xué)習(xí)氣氛，教師適時追問誰最先發(fā)現(xiàn)紅綠色盲癥。學(xué)生介紹道爾頓發(fā)現(xiàn)色盲癥的故事時，科學(xué)家執(zhí)著鉆研和獻身科學(xué)的精神感染著學(xué)生，情感教育自然滲透其中。

學(xué)生匯報課前調(diào)查紅綠色盲癥發(fā)病率的結(jié)果。有學(xué)生是上網(wǎng)百度的，有學(xué)生是在校醫(yī)務(wù)室調(diào)查的，有學(xué)生是發(fā)動家長在其同事圈中調(diào)查的。教師表揚學(xué)生多角度的調(diào)查方式，并要求學(xué)生進行部分?jǐn)?shù)據(jù)匯報展示（表1、表2）。本校學(xué)生自身情況的真實反映，讓學(xué)生很激動，也特別好奇，為什么男性紅綠色盲發(fā)病率高于女性？教師適當(dāng)?shù)攸c撥使學(xué)生往本質(zhì)思考，提出更深層次的問題2：紅綠色盲基因在X染色體上還是在Y染色體上？

起初學(xué)生發(fā)現(xiàn)男性紅綠色盲發(fā)病率高，馬上聯(lián)想是不是紅綠色盲基因在Y染色體上，但有學(xué)生迅速反駁，如果只在Y染色體上的話，就不會出現(xiàn)紅綠色盲的女性了，但事實上有紅綠色盲女性患者。此時教師出示X和Y染色體對比圖，并附上資料介紹：人類的X染色體和Y染色體在大小和攜帶基因種類上都不一樣。X染色體攜帶著許多基因，Y染色體只有X染色體大小的1/5左右，攜帶的基因比較少，所以許多位于X染色體上的基因，在Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因。當(dāng)學(xué)生深入分析和討論發(fā)現(xiàn)紅綠色盲基因是在X染色體上的，Y染色體上沒有該基因。

3.3 家系圖解決問題

課件出示某遺傳病家系圖（圖1），讓學(xué)生判斷顯隱性。學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)分離定律時掌握的無中生有為隱性的規(guī)律，找到Ⅱ3和Ⅱ4家庭中生出Ⅲ6有病個體，Ⅱ5和Ⅱ6家庭中生出Ⅲ7和Ⅲ12有病個體，確定該病為隱性基因控制的。然后告訴學(xué)生這就是一個紅綠色盲的家系圖。學(xué)生恍然大悟，原來紅綠色盲基因是隱性基因，第三個問題“紅綠色盲基因是顯性基因還是隱性基因”自動解決了。通過問題2和3的總結(jié)，學(xué)生得出結(jié)論：紅綠色盲是X染色體上的隱性遺傳病。

教師及時設(shè)問：如何書寫紅綠色盲患者的基因型？紅綠色盲患者肯定是——bb，教師在黑板上板書出“bb”，故意停頓，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。光這樣寫體現(xiàn)不出它在X染色體上的特點了，所以還要寫出XX，將基因?qū)懺赬X的右上角。女性正常怎么寫？學(xué)生練習(xí)書寫。

3.4 表格和圖譜變換突破問題

當(dāng)學(xué)生板書出正常色覺和紅綠色盲患者的基因型和表現(xiàn)型后，教師將其列在表格中（表3），讓學(xué)生從中看出男性發(fā)病率高的原因，并總結(jié)出紅綠色盲遺傳的第一個特點，從而開始解決第四個問題“紅綠色盲的遺傳特點”。

教師提問：表格中的不同基因型的個體可以有幾種婚配方式？請學(xué)生模仿教材圖3-16，完成他們的婚配圖解。用紅筆描出色盲基因，箭頭表示它的傳遞方向，體會父親的色盲基因傳給誰，兒子的色盲基因來自于誰？投影展示一位學(xué)生書寫圖3-19的婚配情況，和學(xué)生一起點評其書寫情況，強調(diào)書寫的規(guī)范性。教師帶著學(xué)生一起看圖并講解：女性攜帶者，她的XB和Xb分別進入兩個配子中，這就是前面復(fù)習(xí)的基因的分離定律，所以伴性遺傳也符合分離定律，XX是一對同源染色體，XY也是一對特殊的同源染色體。課件展示一個色盲家系4代圖譜。利用動畫效果中的顏色變化帶領(lǐng)學(xué)生觀察這些個體色盲基因的傳遞規(guī)律，體會出紅綠色盲遺傳第二個特點，即交叉遺傳。

這個特點學(xué)生第一次接觸，比較陌生，需要通過一些方式加以強化。教師利用一個家族系譜圖的轉(zhuǎn)換帶領(lǐng)學(xué)生思維步步深入，達到了非常好的效果。教師板書，把圖3-19轉(zhuǎn)變成系譜圖（圖2）。提問學(xué)生假如這個5號長大了結(jié)婚了，又生了個患病男孩，那么這個7號男孩的致病基因來自于誰？學(xué)生能分析出來自于6號，那6號的基因型是什么？雖然看上去1、5、7是患者，但色盲基因不是從爺爺傳給兒子再傳給孫子的，因為父親的X染色體只能通過精子傳給女兒，兒子的色盲基因只能來自于母親。教師板圖將6號的父母標(biāo)出來，提問現(xiàn)在7號的色盲基因來自于誰？3號個體，說明3號的色盲基因是通過其女兒傳給外孫的，教師繼續(xù)改變系譜圖，經(jīng)檢查4號個體是色盲患者（圖3）。那么7號的色盲基因來自于誰呢？是不是還是3號個體？學(xué)生思考后得出不是3號，是4號，因為4號的X染色體即帶有色盲基因的染色體只能傳給他的女兒就是6號個體，再由6號個體傳給兒子。教師提問：這叫什么遺傳？學(xué)生異口同聲回答：交叉遺傳。

3.5 總結(jié)拓展，完善教材內(nèi)容

通過系譜圖和插圖，簡要補充了伴性遺傳的其他方式及特點：X染色體顯性遺傳，Y染色體遺傳。從結(jié)構(gòu)上完整伴性遺傳的內(nèi)容。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課以4個主問題為載體貫穿教學(xué)過程，通過對教材內(nèi)容的整合，使學(xué)生在設(shè)問和釋問的過程中萌生自主學(xué)習(xí)的動機和欲望。在具體的問題情境下，學(xué)生通過閱讀、數(shù)據(jù)分析、圖示分析、討論、板書演練等多種學(xué)習(xí)方式質(zhì)疑解惑，達到較好的課堂效果。特別是重難點突破環(huán)節(jié)，利用系譜圖的不斷變式，挑戰(zhàn)學(xué)生的思維，讓學(xué)生處于積極的思考和探究當(dāng)中，通過自己的探究獲取了知識，學(xué)生真正實現(xiàn)了知識、能力、情感多重目標(biāo)的達成。