遗传信息控制生物性状，代代相传

构建大概念3“遗传信息控制生物性状，并代代相传”由3个重要概念和若干次位概念构成。构建大概念3所对应的教学内容及基于发展核心素养的学业要求框架如表4-3所示。

表4-3　基于发展核心素养的学业要求框架

（一）重要概念3.1（必修二）相关“微课”的开发

重要概念3.1“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”由5个次位概念构成，分别在“微课”案例1、2、3中呈现。

“微课”案例1

课题：遗传信息

教学指导

【教学说明】

本节课内容是必修模块2“遗传与进化”中的内容，包括两个次位概念：多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上；DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。学生通过学习，有助于构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”和重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”的重要概念。

【教学目标】

1.运用结构与功能观，解释DNA分子与基因的关系。（生命观念二）

2.通过科学史的学习，能基于相关证据，论证DNA 是主要的遗传物质。（科学思维水平二）

3.通过模型搭建，阐明DNA分子作为遗传物质所具有的特性。（科学思维二）

4.能依据DNA分子结构特点，制作DNA双螺旋结构模型，认识其空间结构。（科学探究二）

【学情分析】

在之前生命体中的有机化合物中，学生已经学习过关于核酸的知识，并且在细胞核的内容中学过染色质是由蛋白质和DNA组成；了解了病毒由核酸和蛋白质两部分组成，都为本节课的教学奠定了基础。学生具有一定的动手实践能力，这为DNA模型搭建提供了可能。

【教学实录】

一、问题情境在20世纪40年代，大多数生物学家猜测，蛋白质最有可能是遗传物质。他们的推测正确吗？

二、学习活动

环节1：DNA是遗传物质

1.根据科学实证，说明遗传物质应具备的条件，推测出DNA 比蛋白质更有可能是遗传物质。

2.教师提出问题：科学家是怎样证明DNA 是遗传物质的？科学家为何选取噬菌体作为实验材料？实验操作的过程是怎样的？能得到什么结论？所有生物的遗传物质都是DNA吗？为什么说DNA是主要的遗传物质？

设计意图：通过展示相关资料，引导学生经历科学家的探究过程，了解科学探究的思路，并结合科学史分析DNA是主要的遗传物质。

环节2：DNA分子的双螺旋结构

阅读教材，在模型搭建过程中，阐明DNA分子的双螺旋结构。

设计意图：引导学生依据DNA分子结构特点，制作DNA 双螺旋结构模型，认识其空间结构，提高学生模型与建模的科学思维和科学探究能力。

环节3：蕴藏在DNA分子中的遗传信息

1.根据DNA的结构组成及特点，分析DNA分子多样性的原因。

2.阅读教材，分析基因的功能及其与DNA的关系。

设计意图：引导学生结合DNA双螺旋结构模型，采用归纳与概括的方法，阐明DNA分子作为遗传物质所具有结构和功能特点；运用结构与功能观解释基因和DNA的关系。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

简述噬菌体侵染细菌实验是如何进行的。为什么该实验能证明DNA 是遗传物质？DNA为什么能作为遗传物质？它的哪些结构特点与储存丰富的遗传信息相适应？自制材料搭建DNA的分子模型，交流建模过程中遇到的困难和成果。

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例1

“微课”案例2

课题：DNA的复制和蛋白质的合成

教学指导

【教学说明】

本节课内容是必修二“遗传与进化”中的内容，包含两个次位概念：DNA分子通过半保留方式进行复制；DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。通过学习，帮助学生构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传的大概念”和重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上”。

【教学目标】

1.运用结构与功能观，解释DNA分子结构特点与编码遗传系信息、复制和传递遗传信息的适应关系。（生命观念水平二）

2.基于生物学事实，以文字和箭头的形式归纳与概括所有生物基因表达的内容。（科学思维水平二）

【学情分析】

学生已经掌握了DNA分子的结构、DNA是主要的遗传物质、DNA上的基因携带着遗传信息并决定生物性状、蛋白质体现生物性状等相关知识，为本节课的学习奠定了基础。

【教学实录】

一、情境引入

DNA是主要的遗传物质，它是如何进行复制的呢？

二、学习活动

环节1：DNA的复制

1.观看图片和动画，阐述DNA复制的过程。

2.归纳与概括DNA复制过程的条件、发生场所、特点、发生时间、结果等。

设计意图：通过图文结合的方式，使学生直观的认识DNA的复制过程，并引导学生对DNA复制的过程进行归纳概括；能运用结构与功能观，基于DNA分子结构的认识，解释其结构特点与遗传信息复制的适应关系。

环节2：遗传信息的转录

1.观看图片和动画，阐述遗传信息的转录过程。

2.归纳与概括遗传信息的转录过程的条件、发生场所、特点、结果等。

3.比较细胞中三种RNA的种类及作用。

设计意图：通过图文结合的方式，使学生直观的认识遗传信息转录的过程，并引导学生对遗传信息转录的过程进行归纳概括；能运用结构与功能观，基于DNA分子结构的认识，解释其结构特点与遗传信息传递的适应关系。

环节3：遗传信息的翻译

1.辨析遗传密码和密码子的概念。

2.阅读密码子表，演绎与推理密码子与氨基酸的关系。

3.根据图片和动画，阐释遗传信息的翻译过程。

4.归纳与概括遗传信息的翻译过程的条件、发生场所、特点、结果等。

设计意图：通过阅读教材，使学生辨析相关名词的概念，通过图文结合的方式，使学生直观的认识遗传信息翻译的过程，并引导学生对遗传信息翻译的过程进行归纳概括；能运用结构与功能观，基于DNA分子结构的认识，解释其结构特点与遗传信息传递的适应关系。

环节4：中心发展及其发展

1.教师提出问题：遗传物质是怎样控制生物性状的？蛋白质与性状的表现是什么关系？在细胞中基因是怎样控制蛋白质合成的？

2.用文字和箭头阐述中心法则及其发展的内容，讨论中心法则的生物学意义。

设计意图：引导学生以文字、图示的形式，从分子层面阐明遗传信息传递和表达的过程；能运用结构与功能观，基于遗传信息复制、转录、翻译等过程的认识，阐明物质、能量和信息变化的统一性及细胞各部分结构和功能的整体性。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

亲代、子代间的DNA 分子怎样保持其连续性？科学家对DNA 分子的复制作出了哪些推测？如何证明DNA 分子是半保留复制？细胞中的哪些结构直接参与了蛋白质的合成？

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例2

“微课”案例3

课题：表观遗传现象

教学指导

【教学说明】

本节课内容是必修二“遗传与进化”中的内容，包含1个次位概念：某些基因中碱基序列不变，但表型改变的表观遗传现象。通过学习，帮助学生构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传的大概念”和重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”。

【教学目标】

1.运用结构与功能观、进化与适应观，解释表观遗传现象的分子机制。（生命观念水平二）

2.根据资料分析，运用归纳与概括思维举例说明基因表达的几种调控方式。（科学思维水平二）

3.结合表观遗传学的相关研究资料，阐述表观遗传现象的生物学意义，养成健康生活方式。（社会责任水平二）

【学情分析】

学生通过之前的学习已初步掌握了基因的分布、DNA的分子结构、基因的表达内容、遗传信息控制生物性状等概念。此外，学生能基于实验证据论证DNA是主要的遗传物质，通过具体事实资料和实验资料的分析，不但具有一定的资料分析和概括的能力，而且也能概述出DNA 分子上的信息通过RNA指导蛋白质的合成，由蛋白质体现生物性状；能概述细胞的分化是基因选择性表达的结构，这为学习表观遗传学现象奠定了知识和能力基础。

【教学实录】

一、问题情境

没有基因序列的改变，基因表达的过程会受到影响吗？是什么影响了基因的选择性表达呢？

二、学习活动

环节1：DNA甲基化

1.复习DNA的组成、结构和功能。

2.观看胞嘧啶甲基化的图片，概括DNA甲基化的概念。

3.结合DNA甲基化与肿瘤的实例，分析DNA甲基化引发肿瘤的原因。

4.列举由DNA甲基化所引起的表观遗传学现象。

设计意图：通过复习DNA的组成、结构和功能，引导学生运用结构与功能观，解释DNA甲基化参与调控基因表达；结合生活的案例分析，通过归纳与概括的科学思维方法，构建DNA甲基化会引起表观遗传现象的概念。

环节2：组蛋白修饰

1.复习染色体和染色质的结构与功能。

2.观看核小体的图片，描述组蛋白的概念。

3.列举由组蛋白修饰引起的表观遗传学现象。

设计意图：通过复习DNA的结构和功能，引导学生运用结构与功能观，解释组蛋白的概念；结合生活的案例分析，通过归纳与概括的科学思维方法，构建组蛋白修饰会引起表观遗传现象的概念。

环节3：RNA干扰

1.复习三种RNA的结构与功能。

2.尝试通过概念图的形式，阐释RNA干扰作用的原理。

设计意图：通过复习染色体和染色质的结构和功能，引导学生运用结构与功能观，以概念图的形式，阐释RNA干扰作用的原理；结合生活的案例分析，通过归纳与概括的科学思维方法，构建RNA干扰会引起表观遗传现象的概念。

环节4：建构表观遗传现象概念

1.结合上述案例和资料，归纳与概括表观遗传现象概念。

2.探讨表观遗传现象的生物学意义。

设计意图：引导学生通过对案例和资料的总结与归纳，概括某些基因碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象，构建次位概念，并在探讨表观遗传现象的生物学意义的过程中，思考养成良好生活习惯的重要性。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受调控的，举例说明哪些方式会调控基因的表达从而直接影响生物性状。查找资料，举例说明各种生物体的表观遗传现象。

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例3

（二）重要概念3.2（必修二）相关“微课”的开发

重要概念3.2“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组含有多种可能”由4个次位概念构成，分别在“微课”案例4、5、6、7中呈现。

“微课”案例4

课题：减数分裂

教学指导

【教学说明】

本节课的内容属于必修二“遗传与进化”的部分，包含两个次位概念：减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞；进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。通过本节课的学习，帮助学生构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”和重要概念“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能”。

【教学目标】

1.运用结构与功能观，分析减数分裂的过程和原理，概述减数分裂过程中染色体的变化规律与遗传信息传递的关系。（生命观念水平二）

2.以特定的生物学事实为基础，解释减数分裂的概念，比较精细胞与卵细胞形成的异同。（科学思维水平二）

3.认识减数分裂对生物的重要意义，能对有关减数分裂的社会热点议题进行理性判断。（社会责任水平一）

【学情分析】

“有丝分裂”部分的学习直接为本节“减数分裂”的学习做好了知识铺垫，由于减数分裂本身就是一种在有丝分裂基础上进化产生的特殊分裂方式，对于有丝分裂部分细胞周期的掌握有利于学生来认识减数分裂的过程。

【教学实录】

一、问题情境

生殖细胞能否通过有丝分裂产生？有性生殖主要包括哪些重要环节？

二、学习活动

环节1：初步认识减数分裂的全过程

1.通过人类体细胞中的染色体模式图，分析生殖细胞中的染色体组成。

2.读图辨析同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体等概念，能准确区分同源染色体和非同源染色体。

3.教师提出问题：减数分裂具体如何让细胞中染色体数精确减半的？

4.观看减数分裂动画，归纳出减数分裂复制一次细胞连续分裂两次，一次是同源染色体的分离，一次是染色单体的分离，这样使得4个子细胞中的染色体数目被精确地减半。

设计意图：利用了有丝分裂的基础知识，引导学生进行逻辑推理，判断生殖细胞的形成过程，初步建立对减数分裂的认知。

环节2：细化认识减数第一次分裂过程

分析减数第一次分裂各期图，描述每张图上细胞结构的特点，归纳减数第一次分裂各期的特征以及染色体的变化。

设计意图：在初步认知的基础上，借助图片，引导学生应用结构与功能观分析与减数第一次分裂各期的特征。

环节3：细化认识减数第二次分裂过程

分析减数第二次分裂各期图，描述每张图上细胞结构的特点，并比较减数第二次分裂和有丝分裂的异同；归纳减数第二次分裂各期的特征以及染色体的变化。

设计意图：在初步认知的基础上，借助图片，引导学生应用结构与功能观分析与减数第二次分裂各期的特征。

环节4：归纳减数分裂全过程

以文字、图示的形式，归纳与概括减数分裂的全过程以及染色体、DNA、染色单体的数量变化。

设计意图：引导学生通过归纳和概括的方式，总结减数分裂的全过程以及在减数分裂过程中染色体的变化和遗传信息的传递。

学习单

【概念自测】

续　表

【课后交流】

进行有性生殖的生物体，其遗传信息是怎样传递给子代的？减数分裂和受精作用的生物学意义是什么？染色体与基因有何关系？设计模拟减数分裂染色体行为变化的实验，交流实验过程中遇到的困难及成果。

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例4

“微课”案例5

课题：基因的分离定律

教学指导

【教学说明】

本节课内容是必修二“遗传与进化”中的内容，包含1个次位概念：有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并由此预测子代的遗传性状，介绍基因的分离定律。通过学习，帮助学生构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传的大概念”和重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”。

【教学目标】

1.运用结构与功能观、进化与适应观，基于减数分裂和受精作用过程和原理，解释基因分离定律的本质。（生命观念水平二）

2.基于基因的分离定律，运用演绎推理方法，从亲代的性状表现预测子代的遗传类型和频率。（科学思维水平二）

3.设计能模拟基因分离定律的实验方案。（科学探究二）

【学情分析】

学生通过之前的学习已初步掌握了有丝分裂、减数分裂和受精作用的过程和原理，理解亲代、子代间的DNA分子怎样保持其连续性，基因在染色体上的事实，以及遗传物质调控生物性状的机理。此外，学生已具有一定的资料分析和归纳与概括的能力，并具有制作实物模型，模拟染色体变化的实验探究能力，这都为理解基因分离定律的实质，并设计模拟实验探究基因分离定律实质的实验方案等奠定了基础。

【教学实录】

一、问题情境

为什么两朵红花杂交后会出现白花？你能否运用减数分裂和受精作用的原理来解释呢？

二、学习活动

环节1：复习减数分裂和受精作用的原理

1.以基因型为Aa的生物为例，根据减数分裂和受精作用的原理，绘制基因随染色体的行为变化而发生的变化过程。

2.用等位基因、基因型、表现型等概念，概括等位基因在减数分裂过程中发生的变化。

3.教师提问：科学家是如何通过实证发现这一过程的呢？

设计意图：通过引导学生复习减数分裂和受精作用的原理，根据遗传物质的结构与功能特点，运用概念图的形式，演绎与推理的科学思维方法，解释同源染色体上的等位基因如何在减数分裂的过程中随同源染色体的分离而分开，独立地进入配子中，提高学生的科学思维能力。

环节2：孟德尔基因分离定律的科学史

1.阅读孟德尔豌豆杂交实验的相关资料，阐明孟德尔发现基因分离定律的实验依据。

2.归纳与概括孟德尔研究基因分离定律时做出的假设及推测和验证的方法，以及最终的结论。

3.教师提问：孟德尔擅长数学，你能否运用统计和概率的相关知识，设计实验模拟基因的分离定律？

设计意图：通过引导学生科学史的学习，归纳与概括科学家的实验设计思路、演绎与推理的过程，进一步巩固科学探究的一般方法。

环节3：基因分离定律的实质(www.xing528.com)

1.设计实验模拟生物性状分离的杂交实验。

2.运用统计与概率的相关知识，根据亲代的性状表现型预测子代的遗传类型和频率。

3.归纳与概括基因分离定律的实质。

设计意图：通过引导学生设计实验模拟基因的分离定律，运用数学的相关知识来解释基因的分离定律，通过计算来预测对子代的遗传类型和频率，并归纳与概括基因分离定律的实质，培养学生科学探究与科学思维能力。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

孟德尔是如何发现分离规律的？他提出了哪些假说？分离规律与减数分裂中染色体的变化是什么关系？分离比实现的条件是什么？分离规律的解释有何理论和实践价值？小组合作设计“模拟分离定律”的实验方案，课上交流设计思路。

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例5

“微课”案例6

课题：基因的自由定律

教学指导

【教学说明】

本节内容是必修二“遗传与进化”中的内容，包含1个次位概念：有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并由此预测子代的遗传性状，介绍基因的自由定律。通过学习，帮助学生构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传的大概念”和重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”。

【教学目标】

1.运用结构与功能观、进化与适应观，基于减数分裂和受精作用过程和原理，解释基因自由组合定律的本质。（生命观念水平二）

2.基于基因的自由组合定律，运用演绎推理方法，从亲代的性状表现预测子代的遗传类型和频率。（科学思维水平二）

3.设计并选取能模拟基因自由组合定律的恰当方案并实施。（科学探究水平二）

4.关注并举例说明自由组合定律在生产生活中的应用。（社会责任水平二）

【学情分析】

学生通过之前的学习已初步掌握了有丝分裂、减数分裂和受精作用的过程和原理，理解亲代、子代间的DNA分子怎样保持其连续性，基因在染色体上的事实，以及遗传物质调控生物性状的机理。此外，学生已具有一定的资料分析和归纳与概括的能力，并具有制作实物模型，模拟染色体变化的实验探究能力，这都为理解基因分离定律的实质，并设计模拟实验探究基因分离定律实质的实验方案等奠定了基础。

【教学实录】

一、问题情境

孟德尔将纯合的黄圆豌豆与绿皱豌豆杂交获得F1，再将F1 自交后获得F2中出现了4种表现型，比例为9∶3∶3∶1，这是否与分离定律中3∶1的分离比矛盾？这个比例是如何产生的？孟德尔是如何解释的呢？

二、学习活动

环节1：孟德尔自由组合定律的发现史

1.阅读孟德尔豌豆杂交实验的相关资料，阐明孟德尔发现基因自由组合规律的实验依据。

2.归纳与概括孟德尔研究基因自由组合定律时做出的假设及推测和验证的方法，以及最终的结论。

设计意图：通过引导学生科学史的学习，归纳与概括科学家的实验设计思路、演绎与推理的过程，进一步巩固科学探究的一般方法。

环节2：自由组合定律与减数分裂中染色体变化的关系

1.以基因型为AaBb的生物为例，根据减数分裂和受精作用的原理，绘制基因随染色体的行为变化而发生的变化过程。

2.用等位基因、非等位基因、同源染色体、非同源染色体、基因型、表现型等概念，概括等位基因和非等位基因在减数分裂过程中发生的变化。

设计意图：通过引导学生复习减数分裂和受精作用的原理，根据遗传物质的结构与功能特点，运用概念图的形式，演绎与推理的科学思维方法，解释非同源染色体上的非等位基因如何在减数分裂的过程中自由组合，发展学生的科学思维，并在此基础上，进一步建立“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能”的次位概念。

环节3：遗传规律在实践中的应用

分析生活和生产上的实例，概括遗传规律在生产实践方面的应用。

设计意图：通过呈现与生活相关的遗传学实例，引导学生运用“有性生殖中基因的分离和自由组合使子代的基因型和表现型有多种可能”的概念，阐述遗传规律的应用和价值；能运用数学的相关知识来解释基因的分离定律，通过计算来预测对子代的遗传类型和频率，并归纳与概括基因分离定律的实质，培养学生的科学思维能力。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

孟德尔是如何发现自由组合规律的？这些规律与减数分裂中染色体的变化是什么关系？遗传规律的解释有何理论和实践价值？小组合作设计“模拟自由组合规律”的实验方案，课上交流设计思路。

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例6

“微课”案例7

课题：伴性遗传

教学指导

【教学说明】

本节课内容是必修二“遗传与进化”中的内容，包含1个次位概念：性染色体上的基因传递和性状相关联。通过学习，帮助学生构建大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传的大概念”和重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”。

【教学目标】

1.运用结构与功能观，基于减数分裂和受精作用过程和原理，解释性染色体上的基因传递和性别相关联。（生命观念水平二）

2.基于基因的分离定律和基因的自由组合规律，运用演绎推理方法，从亲代的性染色体上的性状表现预测子代的遗传类型和频率。（科学思维水平二）

3.根据科学史分析，归纳伴性遗传的特征，总结科学实验探究的方法和思路。（科学思维、科学探究二）

【学情分析】

学生通过之前的学习已初步掌握了基因的分离和自由组合规律，能基于基因遗传的基本规律，运用演绎推理等方法，从亲代的性状表现预测子代的遗传类型和频率等，能设计实验探究基因遗传规律的本质。此外，学生已具有一定的资料分析和归纳与概括、演绎推理的能力，这都为理解和阐释染色体上的基因传递和性别相关联奠定了基础。

【教学实录】

一、问题情境

各种两性生物中雌雄比例大多是1∶1，所以很多人猜测，性别和其他性状一样，也是按照孟德尔的遗传方式，你觉得这个说法对吗？请说明理由。

二、学习活动

环节1：性染色体的发现

1.阅读性染色体发现的相关资料，认识性染色体的形态和结构。

2.根据实例，列举果蝇、人类、鸡等不同生物的性染色体组成。

3.根据资料分析，比较与归纳不同生物性染色体的异同。

4.教师提问：在性染色体上的基因是否遵循孟德尔的遗传规律呢？

设计意图：通过引导学生科学史的学习，并以案例的形式，启发学生比较与归纳不同生物性染色体的异同，为理解生物的进化奠定基础。

环节2：伴性遗传

1.分析摩尔根的果蝇实验，演绎与推理实验结论。

2.根据摩尔根的实验结论，归纳伴性遗传的特点。

3.分析果蝇、人类、植物、蜜蜂等不同生物的伴性遗传实验，归纳与概括不同生物伴性遗传的异同。

4.教师设问：在有雌雄性别的物种中，几乎都有性染色体的存在，但这并不是说只有性染色体能影响性的发育，你知道这是为什么吗？

设计意图：组织学生分析摩尔根的果蝇实验的探究过程，引导学生运用减数分裂、受精作用、孟德尔遗传规律等概念，运用演绎与推理思维得出实验结论，培养科学探究和科学思维能力；通过引导学生运用实证的方法，探索自然界中生物伴性遗传的共性和区别，为之后理解进化与适应的生物学观点打下基础。

环节3：基因与性别决定

1.通过资料分析，了解果蝇、人类的性别决定基因。

2.基于表观遗传现象的原理，尝试推测除性染色体和相关基因外，还有什么因素也可能会对性别分化产生影响？

3.用概念图的形式，归纳决定生物性别的因素。

设计意图：通过组织学生对资料进行分析，并引导学生运用已学的遗传学知识，运用概念图的形式归纳与概括影响生物性别的因素，发展科学思维水平。

环节4：伴性遗传在实践上的应用

通过资料分析，了解人类位于性染色体上的色盲等基因，运用数学方法演绎与推测子代基因型和患病概率。

设计意图：通过组织学生对资料进行分析，并引导学生运用已学的遗传学知识，运用概念图的形式归纳与概括影响生物性别的因素；引导运用数学的相关知识来解释基因的分离定律，通过计算来预测对子代的遗传类型和频率，培养学科学思维能力；为学生之后建立遗传与变异、进化与适应等观点做铺垫。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

为什么有些性状的遗传总是与性别相关联？性别是如何决定的？性染色体上的基因遗传有何特点？伴性遗传的研究有何价值？在实践中有何应用？

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例7

（三）重要概念3.3（必修二）相关“微课”的开发

重要概念3.3“由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的”由6个次位概念构成，分别在“微课”案例8、9中呈现。

“微课”案例8

课题：变异

教学指导

【教学说明】

本节内容是必修二“遗传与变异”中的内容，包含5个次位概念：碱基的替换、插入或缺失通过学习后，能够帮助学生构建遗传信息控制生物性状，并代代相传的大概念以及由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可遗传的重要概念。通过学习后能够概述基因突变的概念，阐明基因突变的后果，描述诱发基因突变的原因，阐明基因重组和染色体变异的类型，并能举例说明染色体变异对生物的影响。

【教学目标】

1.能基于减数分裂和受精作用过程和原理，阐明有性生殖中，亲子代间遗传信息的变异性及细胞学基础。（生命观念水平二）

2.能以表格的形式对生物体变异的类型进行比较。（科学思维水平二）

3.能运用变异的基本观念，理解滥用抗生素药物的危害，形成正确的相关认识。（社会责任水平二）

【学情分析】

学生在必修模块的学习中，已经掌握了基因的概念及其与染色体的关系、减数分裂过程中染色体行为的变化及遗传规律，在生活中，学生对变异一词也有所接触，但尚不清楚变异的具体类型，这些知识储备能够激发学生学习的兴趣，帮助学生更好地理解本节内容。

【教学实录】

一、问题情境

俗话说“一母生九子，连母十个样”，这句话有没有生物学道理呢？

二、学习活动

环节1：基因重组

1.结合减数分裂的原理，列举基因重组发生的时期以及基因重组的类型。

2.教师提问：基因重组是否有新的基因产生？能否人为进行基因重组呢？如果可以的话如何进行？

3.阅读教材，归纳基因重组的应用和意义。

设计意图：结合减数分裂及基因工程的原理归纳基因重组的类型，调动学生“前概念”，加深学生对基因重组的理解，培养科学思维。

环节2：基因突变的概念

1.分析镰状细胞贫血症的实例，阐释基因突变的本质。

2.教师提问：结合基因突变的本质，思考基因突变是否产生了新的基因？结合细胞的分裂和分化中所学知识，思考基因突变可能发生在细胞周期的什么时期？结合密码子表，思考基因突变一定会导致蛋白质结构发生改变吗？

设计意图：通过对镰状细胞贫血症发病原因进行分析，由宏观现象到微观过程，有利于学生进一步认识基因突变的本质，并将所学知识与生活实践相联系。

环节3：基因突变的原因

根据遗传信息传递，归纳基因突变的原因。

设计意图：引导学生复习前面学过的相关知识，调动学生学习兴趣，在归纳基因突变原因的过程中，初步形成稳态与平衡的生物学观念。

环节4：基因突变的特点

阅读教材，概括基因突变的特点，并讨论基因突变与生物性状的关系。

设计意图：通过对教材中相关材料的分析，帮助学生进一步理解基因突变与生物性状的关系，在分析过程中，进一步形成稳态与平衡的生物学观念。

环节5：染色体结构变异

观察染色体结构变异图解，比较染色体结构变异的类型；

教师提问：染色体结构变异是染色体上的一个碱基对发生了变异吗？

设计意图：通过资料分析，归纳染色体结构变异的类型，通过提问，引导学生正确地认识染色体结构变异和基因突变。

环节6：染色体数目整倍化变异

1.举例说明染色体组、多倍体、单倍体的概念，理解染色体数目的整倍化变异。

2.教师提问：含有4个染色体组的个体一定是多倍体吗？单倍体一定只有一个染色体组吗？

设计意图：举例说明染色体组、多倍体、单倍体的概念，通过提问，引导学生辩证地认识多倍体和单倍体。

环节7：多倍体育种

1.根据无籽西瓜的培育的实例，阐明染色体数目整倍化变异的应用之一“多倍体育种的原理”。

2.结合无籽番茄培育过程的实例，教师提问：无籽西瓜和无籽番茄的培育原理一样吗？

设计意图：通过分析无籽西瓜的培育过程，将所学知识与生产、生活相联系，激发学生的学习兴趣。对比无籽西瓜和无子番茄培育的培育过程，引导学生辩证看待变异在育种方面的应用。

环节8：单倍体育种

根据无芒抗病小麦的培育的实例，阐明染色体数目整倍化变异的应用之二“单倍体育种的原理”。

设计意图：通过分析无芒抗病小麦的培育过程，将所学知识与生产、生活相联系，激发学生的学习兴趣。

环节9：染色体数目非整倍化变异

结合唐氏综合征的案例分析，阐述染色体非整倍化变异及其与生物的关系。

设计意图：以生活中常见的唐氏综合征为例，帮助学生更好地理解染色体非整倍化变异与生物的关系，并将所学知识应用于生活，逐步形成关爱生命健康的价值观。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

变异现象是如何产生的？为什么有些变异不能遗传，有些变异可以遗传？可遗传变异有哪些类型？怎样判别？

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

扫码看视频例8

“微课”案例9

课题：人类遗传病及预防

教学指导

【教学说明】

本节课内容是必修二“遗传与变异”中的内容，包含1个次位概念：人类遗传病是可以检测和预防的。通过学习后，能够举例说明人类遗传病常见的类型，以及人类遗传病是可以检测和预防的，为构建重要概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”和重要概念“基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可遗传的”奠定基础。

【教学目标】

1.能够基于生活中常见遗传病的实例，概述人类遗传病的概念和主要类型及人类遗传病的预防等生产生活中的应用。（生命观念水平二）

2.基于基因遗传的基本规律，运用演绎推理等方法，预测遗传病的类型和子代患病率。（科学思维水平二）

3.能运用常见遗传病的方法，设计调查人群中某种遗传病的方案。（科学探究水平二）

4.根据遗传学的原理，认同优生优育的重要性。（社会责任水平一）

【学情分析】

学生在必修模块的学习中，已经掌握了基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传及可遗传变异的类型及其产生原因。在生活中，学生对遗传病也不陌生，但对遗传病的类型及预防措施尚不清晰，这些知识储备能够增加学生的好奇心，帮助学生更好地理解本节内容。

【教学实录】

一、问题情境

以体检时测试色盲为例，引出遗传病，提出问题：人类遗传病与变异有何关系？如何检测和预防？在实践中有何应用？

二、学习活动

环节1：单基因遗传病

1.根据人类常见遗传病的实例，归纳单基因遗传病的常见类型、病例及特点。

2.教师提问：你能根据学习过的遗传规律，归纳出每种类型单基因遗传病的遗传规律吗？

设计意图：列举人类常见遗传病，归纳单基因遗传病的常见类型及特点，既贴近生活，又可以结合遗传规律进行分析，培养学生知识迁移的能力。

环节2：多基因遗传病

根据人类常见遗传病的实例，归纳多基因遗传病的特点。

设计意图：列举人类常见遗传病，归纳多基因遗传病的常见病例及特点，贴近生活，提高学生的学习热情，培养科学思维能力。

环节3：染色体遗传病

1.根据人类常见遗传病的实例，归纳染色体遗传病的特点及其产生原因。

2.教师提问：你能画出21三体综合征患者的亲代在减数分裂过程中21号染色体的异常行为吗？

设计意图：以常见的21三体综合征为例认识染色体遗传病，结合减数分裂的原理，对其产生原因进行分析，培养学生的分析能力和知识迁移能力。

环节4：人类遗传病的预防

结合上述人类常见遗传病的实例和资料，概述人类遗传病的预防措施。

设计意图：紧密联系生活，通过列举人类遗传病的预防措施，引导学生正确地认识遗产病的危害，并自觉遵守遗传病预防的相关措施，能正确看待社会热点问题，并基于客观事实，做出正确的判断。

学习单

【概念自测】

【课上交流】

人类遗传病有哪些常见的类型？如何检测和预防？

【学业质量水平】

教学参考

【微课视频】

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