“性染色體與伴性遺傳”

摘要：“性別決定”該節(jié)內(nèi)容教師將通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)和理論分析等三個(gè)層次進(jìn)性染色體與伴性遺傳第一課時(shí)教學(xué)，突破性別、性染色體與性別決定等概念。

關(guān)鍵詞：染色體組型；性染色體；性別決定

一、教材分析

浙科版必修2模塊“性染色體與伴性遺傳”這部分內(nèi)容，是一個(gè)經(jīng)典遺傳學(xué)過(guò)渡到分子遺傳學(xué)的樞紐，為后來(lái)揭示基因本質(zhì)奠定基礎(chǔ)；其中有關(guān)“性染色體和性別決定”的認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)好本節(jié)難點(diǎn)“伴性遺傳”起著非常關(guān)鍵的作用。

二、學(xué)情分析

學(xué)生通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，在知識(shí)儲(chǔ)備了解經(jīng)典遺傳學(xué)的發(fā)展史；在思維上也初步擁有對(duì)問(wèn)題進(jìn)行遺傳學(xué)分析的能力；在動(dòng)手能力上可以對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行細(xì)致的觀察與分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)提出較為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行落實(shí)。

三、教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)對(duì)雌雄果蠅形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察，結(jié)合果蠅染色體組型分析，解釋性別決定的遺傳學(xué)本質(zhì)；嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)與分析，解釋自然界性比為1：1的原因，突破XY型性別決定的關(guān)鍵；聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際關(guān)注性平衡對(duì)于社會(huì)的重要性。

四、教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：生物性別決定主要方式——XY型性別決定。

難點(diǎn)：建構(gòu)染色體組型的概念；解釋XY型性別決定的性比1：1。

五、教學(xué)流程

（一）實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)材料：麻醉雌雄果蠅若干瓶，放大鏡20把，鑷子20把，培養(yǎng)皿20個(gè)，含有果蠅的培養(yǎng)瓶9個(gè)，尺子與剪刀若干，固體膠鉛筆若干，白紙若干等，資料準(zhǔn)備：雌雄果蠅的染色體顯微攝影圖，培養(yǎng)瓶果蠅組成圖。

（二）課堂操作

六、導(dǎo)入——開(kāi)門(mén)見(jiàn)山提出本街核心問(wèn)題

請(qǐng)同學(xué)朗讀第二章第三節(jié)性染色體與伴性遺傳的開(kāi)篇段落，點(diǎn)明自然界存在雌雄差異的現(xiàn)象，指出本節(jié)課的任務(wù)：

①是什么原因造成了雌雄差異？

②為什么生物中雌雄比總是1：1？

七、教學(xué)主要內(nèi)容

為了解釋清楚這些問(wèn)題，需要尋找合適的實(shí)驗(yàn)材料，請(qǐng)來(lái)了遺傳學(xué)研究中的常客——果蠅，簡(jiǎn)單說(shuō)明果蠅的飼養(yǎng)與繁殖，提問(wèn)如何區(qū)分果蠅的雌雄。

【活動(dòng)一】通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察區(qū)分雌雄果蠅

（一）師生交流

教師：手拿一瓶培養(yǎng)瓶的果蠅，簡(jiǎn)單說(shuō)明果蠅培養(yǎng)的環(huán)境與條件，還有其生活史，指出野生型果蠅的兩種形態(tài)，對(duì)應(yīng)圖片讓學(xué)生從生理上區(qū)分雌雄。

學(xué)生：閱讀相關(guān)資料，指出雌雄的差異。

資料一：果蠅易于飼養(yǎng)，繁殖快，其生活史短在室溫下不到兩周，體型較小，主要特征是具有碩大的紅色復(fù)眼。雌性體長(zhǎng)2.5毫米，雄性較之還要小。雌果蠅體型大，腹部末端尖，背面：環(huán)紋5節(jié)，無(wú)黑斑；雄果蠅體型小，腹部末端鈍，背面：環(huán)紋3節(jié)，延續(xù)到末端呈黑斑。

（二）學(xué)生活動(dòng)——觀察實(shí)物

分組：3人為一組，編號(hào)

實(shí)驗(yàn)材料：一個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)含一對(duì)迷暈的果蠅，鑷子一把，放大鏡一副。

任務(wù)安排：根據(jù)實(shí)際觀察，有理有據(jù)區(qū)分兩只果蠅的雌雄。

（三）結(jié)果交流

教師特意安排編號(hào)是5、10、15三組只含有兩只雄蠅，其他15組都是一雌一雄。

【活動(dòng)二】染色體組型分析——探究造成兩性差異的原因。

師生交流：

教師：通過(guò)形態(tài)學(xué)上的觀察，我們明確了果蠅兩性之間的差異，那具體造成這種差異的根本原因是什么？如何來(lái)研究？（遺傳物質(zhì)）性別也是一種性狀，是由基因決定，基因是分子水平我們不容易去直觀研究，但根據(jù)遺傳的染色體學(xué)說(shuō)，控制性別的基因應(yīng)該有對(duì)應(yīng)控制性別的染色體，那么雌雄果蠅是否在染色體層面上也存在差異呢？

資料二

學(xué)生：在染色體形態(tài)組成上，雌雄果蠅存在一定的差異。

教師：我們一眼望去可以發(fā)現(xiàn)有一定的區(qū)別，但是具體如何描述他們的差異？請(qǐng)參考教材P有關(guān)染色體組型的內(nèi)容，思考如何才能直觀的區(qū)別雌雄果蠅染色體組成的差異，方法叫什么，具體如何操作？

學(xué)生：通過(guò)染色體組型的方法，其具體步驟：測(cè)量，裁剪，配對(duì)，分組排列。

學(xué)生活動(dòng)：

學(xué)生黑板演示：分別對(duì)黑板上的雌雄果蠅染色體進(jìn)行組型分析。

學(xué)生分組合作——每組一份果蠅的染色體組成顯微攝影圖，區(qū)分雌雄，再進(jìn)行具體染色體組型分析，并討論雌雄的差異。

結(jié)果交流：

流程一：上臺(tái)演示同學(xué)說(shuō)明他組型分析過(guò)程及結(jié)果圖。

流程二：不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖上臺(tái)共享。

流程三：

教師點(diǎn)評(píng)：引導(dǎo)學(xué)生明確染色體組型分析的意義——直觀分析差異。指出：考慮同一個(gè)體，可以先由同到不同排，由大到??；考慮不同個(gè)體間的排法，可以由同到不同排，再編號(hào)?？傮w沒(méi)有固定的排法，關(guān)鍵在于能夠直觀反映同一個(gè)體染色體組成的情況，和不同個(gè)體間染色體組成的差異。具體有什么差異？

學(xué)生：雌雄中三對(duì)染色體是一樣的，有一對(duì)存在差異具體如下：

常染色體——與性別無(wú)關(guān)的染色體，性染色體——決定性別的染色體；XY型性別決定——同型XX為雌，異型XY為雄；果蠅的染色體組成——雌性（3對(duì)常染色體+XX），雄性（3對(duì)常染色體+XY）。

【活動(dòng)三】解釋果蠅中雌雄比

①提出問(wèn)題：在果蠅中是否也存在一個(gè)特殊的雌雄比？

②教師介紹：為了知道是否果蠅中也存在一個(gè)特殊的雌雄比，教師進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，做了9組平行實(shí)驗(yàn)：相同的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)瓶編號(hào)，等量的玉米糊，等量的親代雌雄果蠅，相同環(huán)境下培養(yǎng)，需注意我們要統(tǒng)計(jì)子代果蠅雌雄比，為了便于統(tǒng)計(jì)，首先必須先在子代羽化前去親代，對(duì)子代進(jìn)行迷暈，然后攝影成照，請(qǐng)學(xué)生幫忙統(tǒng)計(jì)。

資料三

③學(xué)生活動(dòng)

分組：六人為一小組，編號(hào)，任務(wù)分配。

任務(wù)：根據(jù)相應(yīng)編號(hào)培養(yǎng)瓶，統(tǒng)計(jì)有關(guān)雌雄果蠅數(shù)，并在黑板上填寫(xiě)。

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最終進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)量，明確我們研究的果蠅存在雌雄比接近1：1，但也提出存在某些組，其比值特殊不接近該比的，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋，明確9組允許存在這樣的特殊情況，因此進(jìn)行統(tǒng)計(jì)一般要求樣本量要大，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。

⑤解釋果蠅雌雄比教師：引導(dǎo)決定雌雄在于染色體組成上的差異，如何用此去解釋這個(gè)現(xiàn)象。

學(xué)生：雌配子一種——3條常+X；雄配子兩種——3條常+X或者3條常+Y比例為1：1。XY性別決定關(guān)鍵是受精時(shí)與卵細(xì)胞受精的雄配子所攜帶的性染色體決定的。

八、聯(lián)系人類社會(huì)進(jìn)行總結(jié)

教師：通過(guò)果蠅的學(xué)習(xí)，我們能夠很好理解本節(jié)提出自然界存在的兩個(gè)問(wèn)題，聯(lián)系人類社會(huì)，人的性別決定和果蠅的一樣也是XY型性別決定，自然情況雌雄比應(yīng)該也是1：1，但是據(jù)資料發(fā)現(xiàn)當(dāng)今存在一個(gè)男女比失衡的問(wèn)題，該問(wèn)題是由什么引起？

學(xué)生：重男輕女的傳統(tǒng)思想，其實(shí)生男生女都一樣

教師：俗話說(shuō)生男生女都一樣指什么一樣，生男生女由誰(shuí)決定？

學(xué)生：概率一樣，由父親決定

教師：簡(jiǎn)單的看生男生女關(guān)鍵在于父親，當(dāng)然實(shí)際情況也得考慮母親的體質(zhì)。

教師總結(jié)：

①性別決定主要機(jī)制——XY型。

②XY型性別決定機(jī)制后代性比總是1：1（原因精子有兩種X：Y=1：1）。拓展其他性別決定方式與練習(xí)。

（作者單位：紹興市第一中學(xué)）

作者簡(jiǎn)介：呂海燕，1990年生，女，紹興市第一中學(xué)教師，任教生物學(xué)科。

參考文獻(xiàn)

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[3]隋子平，薛井杰.在“性別決定和伴性遺傳”一節(jié)教學(xué)中應(yīng)明確的幾個(gè)問(wèn)題[J].生物學(xué)教學(xué)，2011（10）：19.