《遺傳與進化》模塊.總結

像科學家一樣思考---科學思維《遺傳與進化》模塊教學反思

必修模塊教學意義與價值《分子與細胞》——像科學家一樣試驗《遺傳與進化》——像科學家一樣思考《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》——像科學家一樣爭論《遺傳與進化》模塊意義和價值：有助于學生生疏生命的連續(xù)和進展，了解遺傳和變異規(guī)律在生產生活中的應用；領悟假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學爭論中的應用；理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統(tǒng)一，生物的遺傳變異與環(huán)境變化在進化過程中的對立統(tǒng)一，形成生物進化觀點。《遺傳與進化》模塊教學分析學生開課時間：高一下(高二上)；2節(jié)/周沒有相應數學學問做根底教學沒有相應的數學知識，如何進行遺傳規(guī)律教學，如何把握合適的教學深度？《遺傳與進化》模塊教學分析新教材、高要求以科學家探究遺傳奇妙的歷程為學習線索；體驗“假說-演繹”法沒有減數分裂學問背景，如何進展遺傳規(guī)律的教學？沒有“足夠”的教學時間，如何在本模塊的教學中讓學生領悟“假說-演繹”法？？“假說—演繹法”？“假說—演繹法”是在觀看和分析根底上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，依據假說進展演繹推理，再通過試驗檢驗演繹推理的結論。假照試驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯誤的。演繹：即集合B具有某種屬性，a是集合B中的一個成員，所以a也具有該屬性。〔是從一般到個別的規(guī)律推理方法?！晨茖W爭論與“假說演繹”酶是一類具有生物催化功能的有機物，就其化學本質而言，到目前為止，人們所覺察的酶主要有蛋白質和RNA兩大類，人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人說：“唾液淀粉酶的化學本質是蛋白質”。請設計一個試驗以證明該酶是蛋白質。案例一、基因的分別定律教材分析：提出顆粒遺傳假說演繹推理設計測交試驗F1：Dd教材處理課時：2概念：自花傳粉、異花傳粉；父本、母本；自交純種；性狀；相對性狀；性狀分別；遺傳因子；顯性遺傳因子；隱性遺傳因子純合子；雜合子；測交；分別定律技能：雜交〔正交、反交〕，現象：高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，F1代全為高莖，高莖自交后代高莖和矮莖的比例為3：1，其他6對相對性狀均如此純種；性狀；相對性狀；雜交；自交；性狀分別；介紹孟德爾雜交實驗技能：雜交方法為什么F1都是高莖？矮莖真的消逝了嗎？F2中矮莖消失說明什么？為什么F2中高莖和矮莖數量比接近3：1？3：1性狀分別比是偶然消失嗎？提出問題：分析問題：顯性性狀；隱性性狀；遺傳因子提出假說顯性遺傳因子；隱性遺傳因子；純合子；雜合子F1：Dd受精時，雌雄配子隨機結合F1產生2種配子性狀分別比模擬試驗思考：兩個小桶和兩色小球分別代表？1.小桶中兩色小球為何數量要一樣？2.抓小球時能否“睜眼”？3.登記小球字母組合后為何要放回小球？4.抓小球前為何要將筒內小球混勻？體驗假說：統(tǒng)計全班試驗結果，計算小球組合類型之間數量比遺傳圖解學習遺傳圖解如何證明假說？

假說的核心？

能否證明F1遺傳因子Dd？分析假說：演繹推理：F1:DdF1×隱性親本分別比1:1設計測交試驗猜測試驗結果實施測交試驗分析試驗結果證明假說：歸納分離定律復習遺傳圖解兩對相對性狀遺傳試驗提出問題做出假設〔假說〕設計試驗〔設計測交〕猜測試驗結果實施試驗〔測交〕結果分析自由組合定律孟德爾試驗方法啟發(fā)孟德爾遺傳規(guī)律再覺察

遺傳因子基因等位基因表現型基因型教學反思：巧用教材中的“問題串”，激發(fā)學生的學習興趣，讓問題成為課堂教學的中心。充分利用教學素材，像科學家一樣的思考，培育學生科學的思維力量，領悟“假說-演繹”法。面對全體學生，細心設計“概念”教學，努力實現教學的三維目標。案例二、基因在染色體上孟德爾雜交試驗論文發(fā)表〔1866〕觀看馬蛔蟲精子、卵細胞染色體變化〔1883〕確認精子、卵細胞形成要經過減數分裂〔1890〕描述減數分裂全過程〔1891〕回眸歷史：任務1：分析孟德爾的假說中(等位)基因〔遺傳因子〕的動態(tài)變化〔P5頁〕任務2：分析減數分裂過程中(同源)染色體的動態(tài)(行為和數目)變化〔以精子的形成為例,P17～Ｐ18頁〕自主學習、合作爭論：完成任務(體細胞及配子中存在形式，來源，形成配子方式等〕基因染色體嘗試分析基因與染色體的關系基因的行為染色體的行為體細胞中的存在形式配子中的存在形式在體細胞中的來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質成對成單一個來自父方，一個來自母方自由組合雜交過程保持完整性獨立性成對成單一個來自父方，一個來自母方非同源染色體自由組合在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性類比:基因和染色體之間具有平行關系推論：基因在染色體上看不見染色體基因看得見DdDd推理薩頓〔1903〕：精子和卵細胞的形成體細胞中染色體成對存在減數分裂同源染色體分別與等位基因分別特別相像回眸歷史：基因和染色體行為存在明顯平行關系基因在染色體上類比推理薩頓經類比推理得出的結論——基因在染色體上究竟是否正確？由于缺少試驗證據美國科學家摩爾根等對此持疑心態(tài)度基因位于染色體上的試驗證據科學家:摩爾根實驗材料:果蠅(一)試驗現象如何解釋消失的問題呢?PF1F2紅眼〔雌、雄〕白眼(雄)3/41/4紅眼〔雌、雄〕×？理論依據〔已有學問〕：1、基于對果蠅體細胞染色體的生疏2、基于對薩頓假說的生疏——基因在染色體上爭論與猜測:假設依據薩頓的理論:基因在染色體上,那么,掌握白眼的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢?假設在性染色體上,那又有哪些可能呢？提出假設假設二：掌握白眼的基因在X、Y染色體上假設一：掌握白眼的基因是在Y染色體上，而X染色體上沒有它的等位基因假設三：掌握白眼的基因在X染色體上，而Y上不含有它的等位基因。雌果蠅種類：紅眼〔ＸＷＸＷ〕紅眼〔ＸＷＸw〕白眼〔ＸWＸW〕雄果蠅種類：紅眼〔ＸＷＹ〕白眼〔ＸwＹ〕(二)經過推理、想象提出假說:——掌握白眼的基因在X染色體上PF1F2×〔三〕對試驗現象的解釋XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW〔雌〕XWXw〔雌〕XWY〔雄〕XwY〔雄〕3/4紅眼〔雌、雄〕1/4白眼〔雄〕(四)依據假說進展演繹推理:紅眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY(五)試驗驗證摩爾根等人親自做了該試驗，試驗結果如下：——證明白基因在染色體上紅眼紅眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115與理論推想全都，完全符合假說，假說完全正確！人的體細胞只有23對染色體，卻有3～3.5萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應關系呢？基因在染色體上呈線性排列思考？一條染色體上有很多個基因結論：×減數分裂減數分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高莖矮莖Ｐ：配子：F1：任務：完成圖中染色體上的基因標注矮莖三、孟德爾遺傳規(guī)律的現代解釋AaBbABABABababab精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞ABABababaABbAaBbABABababAAbbaaBBAaBb三、孟德爾遺傳規(guī)律的現代解釋精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞薩頓基因在染色體上證據現象假說演繹推理試驗論證結論類比推理摩爾根試驗孟德爾遺傳規(guī)律的現代解釋應用學習收獲：像科學家一樣爭論---科學爭論《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊教學思考

《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊意義和價值有助于學生生疏發(fā)生在生物體內部和生物與環(huán)境之間的相互作用，理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，生疏生命系統(tǒng)構造和功能的整體性；領悟系統(tǒng)分析、建立數學模型等科學方法及其在科學爭論中的應用；形成生態(tài)學觀念和可持續(xù)進展的觀念?！斗€(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊教學思考留意與學生生活實際的聯系留意與學生初中學問的連接留意教學要求的變化，把握適宜的教學深度留意利用教學素材，實現對學生力量培育：構建數學模型、學會系統(tǒng)分析

怎樣建構種群數量增長的模型？種群的數量是怎樣變化的？哪些因素會影響種群數量的變化？如何利用種群數量的變化規(guī)律為生產實際所用？數學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式。大腸桿菌案例1.建構種群增長數學模型思考：在養(yǎng)分和生存空間沒有限制的狀況下，某1個細菌每20分鐘分裂生殖一代時間分鐘20406080100120140160180細菌數量(2)依據上表，寫出n代細菌數量的計算公式。(1)請你計算出一個細菌產生的后代在不同時間的數量:一、建構種群增長模型〔3〕將數學公式〔N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數學方程式比較，有哪些優(yōu)缺點？直觀，但不夠準確。一、建構種群增長模型思考：在養(yǎng)分和生存空間沒有限制的狀況下，某1個細菌每20分鐘分裂生殖一代數學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式．建立數學模型一般包括以下步驟：觀看爭論對象，提出問題提出合理的假設通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達細胞每20min分裂一次資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀看、統(tǒng)計細菌數量，對自己所建立的模型進展檢驗或修正細菌的數量／個模型假設？數學模型？推想：抱負條件下細菌數量增長的數學模型，自然界中有此類型嗎？二、種群增長的“J”型曲線1859年，24只野兔6億只以上的野兔近100年后實例1：澳大利亞野兔繪出上述實例中相關生物的增長曲線示意圖爭論：消失這種增長的緣由可能有哪些？“J”型增長的數學模型

1、模型假設：

抱負狀態(tài)——食物充分，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；〔N0為起始數量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數量，λ為年均增長率．〕2、種群“J”型增長的數學模型公式：Nt=N0

λt

種群的數量每年以肯定的倍數增長，其次年是第一年的λ倍。澳洲野兔“J”能夠始終持續(xù)下去嗎？推想：資源和空間有限，種內競爭加劇，天敵數量增加，不行能始終“J”型增長！[例]生態(tài)學家高斯的試驗：種群經過一定時間的增長后，數量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線．大草履蟲種群的增長曲線存在環(huán)境阻力———自然條件〔現實狀態(tài)〕——食物等資源和空間總是有限的，種內競爭不斷加劇，捕食者數量不斷增加，導致該種群的誕生率降低，死亡率增高。當誕生率與死亡率相等時，種群的增長就會停頓，有時會穩(wěn)定在肯定的水平。三、種群增長的“S”型曲線種群數量到達環(huán)境所允許的最大值〔K值〕后，將停頓增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定。K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環(huán)境容納量。三、種群增長的“S”型曲線

爭論：從環(huán)境容納量〔K值〕的角度思考：〔1〕對瀕危動物如大熊貓應實行什么愛護措施？〔2〕對家鼠等有害動物的掌握，應當實行什么措施？建立自然愛護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。可以實行措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物貯存在安全處，斷絕或削減它們的食物來源；室內實行硬化地面等措施，削減它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。三、種群增長的“S”型曲線種群數量種群增長的“J”型曲線〔在抱負狀態(tài)下的種群增長〕種群增長的“S”型曲線〔在有限環(huán)境下的種群增長〕大多數種群的數量總是在波動之中的，四、種群數量的波動和下降

東亞飛蝗種群數量的波動在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡課后調查：長江流域，近百年有多少物種消逝或瀕臨滅亡?同時探究在其背后的緣由。案例2.構建生態(tài)系統(tǒng)的構造概念模型用“系統(tǒng)”觀點分析問題假設沒有太陽？假設沒有植物？假設水中大魚變多？系統(tǒng)中各種組成成分相互聯系！1.你認真看一看，圖中有哪些成分？2.圖中的這些成分之間有什么關系？3.用關鍵詞、方框、線段和箭頭等，構建生物與非生物之間關系的圖示模型，并在小組內溝通各自建構的模型。爭論：爭論：1、這個生態(tài)系統(tǒng)中有哪些生物？

2、分析食物聯系，盡可能多的畫出食物鏈。小組內比較并修改。3、小組內共同完成食物網。爭論：4、除食物鏈外還有哪些成分？在生態(tài)系統(tǒng)中可以缺少嗎，為什么