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细胞质遗传


细胞质遗传”的教学设计

4.教学过程
4.1 创设情境,探究新知 4.1.1 提供感性材料,简要介绍实验材料——紫茉莉 紫茉莉植株枝条一般是绿色的,但也有白绿相间的花斑植株,它的枝条 上同时出现绿色、白色、花斑三种不同的枝条。通过镜检发现:绿色叶的细 胞里含有的是有叶绿素的叶绿体,白色叶的细胞仅含有没有色素的白色体, 而花斑叶则同时含有三种不同的细

胞:只含有叶绿体的细胞、只含有白色体 的细胞和同时含有叶绿体、白色体的细胞。 4.1.2 演示紫茉莉花斑植株的杂交试验及结果,引导学生现象并展开 讨论。 如果紫茉莉枝叶的遗传符合孟德尔规律,则结果应该怎样?紫茉莉枝叶 遗传的杂交试验与之相比有哪些不同?教师适时引导学生回顾已有知识,通 过对比使学生认识到花斑紫茉莉枝叶性状的遗传与孟尔遗传定律不同,它独 特的遗传特点是:①F1 并不一定表现出显性性状,而总是表现出母本性状; ②如果 F1 出现性状分离,其性状不会出现一定的分离比。再次强化学生已有 知识与当前知识的矛盾冲突,使学生渴望知识的心理处于激活状态,以引导 学生强烈的探索欲望。 4.1.3 复习以往知识,进行理性分析 按照从现象到本质、 从感性到理性的认识规律, 教师适时抓住学生心理, 引导学生复习和设疑提问,启发学生思维,逐渐揭示科学本质。性状受哪种 物质控制?(基因)基因分布于细胞的何种结构中?(主要存在于细胞核中,

少量存在于细胞质)此时顺理成章地引出“核基因”和“质基因”的概念, 并且分析比较核基质和质基因的主要区别:一是存在位置不同;二是存在方 式不同。 在复习已有知识基础上,教师进一步设疑引导:既然细胞核与细胞质内 都有可以控制性状的基因,前面谈到的紫茉莉枝叶遗传与以前学过的碗豆等 性状的遗传又分别受谁控制呢?富有探索性的问题使学生思维极为活跃,经 讨论分析,学生一致认为孟德尔遗传定律描述的是细胞核遗传,即细胞核内 染色体上的基因控制的遗传,而紫茉莉枝叶的遗传特点与细胞核遗传特点存 在着很大差别。 那么, 是不是不再受核基因的控制, 而是受质基因的控制呢? 学生大胆提出了假设: 它们很可能属于细胞质遗传, 如果是细胞质遗传的话, 细胞质遗传的物质基础应该是细胞质中线粒体、叶绿体结构中的 DNA,即质 基因。这种假设是否正确?教师可以引导学生进行以下探究。 4.1.4 分析两类遗传方式的区别并验证假设 利用多媒体,出示课本上“母系遗传与核遗传正、反交比较”总简图, 学生讨论、交流、归纳:后代的核基因不论正交还是反交,总是父方与母方 各提供一半,因此后代表现为显性基因控制的性状,而质基因在正交和反交 时却出现了明显的不同,因为受精时精子只带有很少的细胞质,使得受精卵 中的细胞质几乎全部来自于卵细胞,这样受细胞质内的遗传物质控制的性状 实际上主要由卵细胞传给后代,因此表现为母系遗传现象。这也初步证明了 学生的假设是成立的, 使学生感受到了成功的喜悦, 增强了学习探索的信心。

4.1.5 利用所得结论解释花斑植株的特点 为什么以花斑紫茉莉为母本时,后代会产生三种不同植株,这是不是与母系 遗传现象相违背,在此种情况下,教师应补充“花斑紫茉莉卵细胞形成及受精过 程图”(如图),进一步增强学生对细胞质遗传特点的理解。

引导学生分析得出:由于花斑紫茉莉的卵原细胞在减数分裂时,细胞质中的 基因并不像核基因那样有规律分离,而是随机地、不均等地分配到子细胞中去, 因此会产生三种卵细胞,继而产生三种不同的植株。而对于同时含有白色体和叶 绿体的受精卵, 在进行有丝分裂形成植株时, 同样发生质体随机不均等分配现象, 导致植株中同时含有三种不同的细胞,这样就形成了花斑植株同时含有三种不同 枝条的想象。而且这种随机性和不均等性也导致了细胞质遗传的第二个特点:后 代会出现性状分离现象,但不会出现一定的分离比。 通过分析使学生再次确认,紫茉莉枝叶性状的遗传是细胞质遗传,也认识到 了高二阶段学习的细胞核遗传并不是生物唯一的遗传方式,遗传质遗传不仅是对 孟德尔定律的挑战,更是对它的补充,这也培养了学生用发展的观点看问题,树 立了辨证唯物主义思想。 4.2 比较综合,归纳升华 通过上述过程的学习,学生对两种遗传方式都有了大致的了解,也潜意识地 感觉到了两者之间的区别。在这种情况下,教师引导学生对两种遗传方式,从遗 传物质分布、来源、F1 表现型、后代性状比例等各个方面进行对比,从而使学生 零星的、分散的知识系统化、条理化,不仅培养了学生概括、归纳知识的综合能 力,也使学生学会了归类、对比的学习方法。

细胞质遗传

细胞核遗传

遗传物质

DNA(质基因)

DNA(核基因)

分布位置

细胞质

细胞核

形成配子过程 随机地、不均等分配 中遗传物质分配 有规律分配

来源于雌、雄配 受精卵中遗传物质 主要来源于卵细胞 子,且量相等

F1 表现型

表现为母本性状

表现为显性性状

杂交后代性状比例

无一定分离比

有一定分离比

5.教后反思
建构主义认为:学习不是简单地对知识进行由外到内的转移和传递,而是学 习者主动地建构自己的知识经验的过程,即通过新经验与原有知识经验的反复地 双向地相互作用,来充实、丰富和改造自己的知识经验,即实验同化和顺应两方 面的统一。基于此,本教学设计从学生已知的细胞核遗传特点入手,通过紫茉莉 枝叶的遗传实验进行对比,以前后知识的矛盾作为出发点,多次“设障”、“布 惑”,不断激发学生浓厚的探究兴趣,将教材进行活化和优化,使之真正成为学 生的“学材”。在探究、归纳的过程中,合理运用多种教学方法,潜移默化地培 养学生严密的逻辑思维能力,学生不仅学到了相关理论知识,更在方法论的掌握 上更进一步,学生学有所获、学有所得。


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