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寻找遗传与变异的秘密

李腊梅

一、教材分析

本课在学生初步认识了遗传现象和变异现象后,引导学生了解关于遗传和变异的科学史,从而对生物的遗传和变异形成比较完整的认识。

本课教学内容分四个部分 :第一部分,从孟德尔及后续的研究入手,了解遗传和变异的科学史 ;第二部分,以分析高产抗倒伏小麦的产生、寻找目标狗的亲代为例,了解遗传和变异在生活生产中的应用 ;第三部分,了解利用人工干预生物变异的方法 ;第四部分,开展科学辩论会 :人工干预生物变异,是利大于弊,还是弊大于利 ?

六年级的学生对遗传和变异有了一定的认识,比如:长得像谁;将来会长成什么样的样子。现在科技发达,他们可以从网上了解关于遗传和变异的实例。如:转基因食品、克隆生物等。所以他们对于遗传变异这些名词也不陌生。

但是,学生通过网络获得的这些认识是感性的,比较抽象,并且他们不能用科学性的语言来表述。

通过深入学习,让他们学会通过归纳、总结的方法,发现遗传变异特点,同时感受科技发展对人类生活的影响。让学生畅所欲言,提出自己的见解,培养他们批判性思维能力。

三、教学目标

1.科学观念:了解孟德尔及后续对遗传和变异秘密的研究,初步了解遗传和变异的原因。

2. 科学思维:通过学生自主阅读分析资料,进行探究性学习,培养学生批判性思维的能力。

3. 探究实践 :通过应用遗传和变异的道理辨别身边动植物的杂交现象。

4. 态度责任 :能实事求是,坚持正确的观点。进行合作学习时,愿意沟通交流,能接受别人的批判意见。

四、教学重难点

1. 重点:了解孟德尔及后续对遗传和变异秘密的研究,初步了解遗传和变异的原因。

2. 难点:通过应用遗传和变异的道理辨别身边动植物的杂交现象。

四、教学材料

课件 PPT、照片

五、教学过程

(一)导入

1.通过玩“猜猜他是谁?”的游戏进行导入。每人准备一张家人照片,随机抽取几位同学和家人的照片,将带来的照片展示出来,猜猜他是谁?

2.通过学生与他家人照片的对比,提问 :他与父母之间有什么特点?

3.为什么他长得像父母又稍有不同?是什么让他父母的某些特征遗传到他的?

4.长得相似的是遗传,不同的是变异。那遗传与变异之间究竟存在什么样的秘密?我们一起去探索吧。

(二)新课讲授

1.孟德尔的研究与发现

( 1)阅读课本 21页孟德尔的研究与发现这段资料

( 2)提问 1:孟德尔为什么进行研究?

孟德尔发现在自然状态下,豌豆有着不同的形态特征:有的长得高,有的长得矮;有的花是红色的,有的花是白色的……通过进一步观察,他还发现这些豌豆后代的形态特征大多和它们的上代相似。

( 3)提问 2:孟德尔研究了什么?

他用豌豆的白花与白花、红花与红花分别授粉后,子一代豌豆的花还是白色的或红色的。但当他用两种不同颜色的豌豆花进行人工授粉后,在子一代中,所有的豌豆花都是红色的,而在子二代中,既有红花,也有白花,且红花多于白花。

( 4)孟德尔发现了什么秘密?

他发现豌豆的某种因子可以决定它的某个特征。遗传因子有显性的,如控制红色的遗传因子;也有隐性的,如控制白色的遗传因子。

( 5)你们玩过积木吗?我们可以这样来理解:红色积木色彩艳丽,活泼亮眼爱显摆;白色积木单调易隐藏。

( 6)播放孟德尔与豌豆的视频。

( 7)思考:利用孟德尔的解释,分析为什么豌豆子一代全开红花,而子二代既开红花又开白花。

因为亲代含有控制红花的显性遗传因子和控制白花的隐性遗传因子。子一代表现为由显性遗传因子控制的红花,但它同时也含有亲代的隐性遗传因子,所以子二代既有红花也有白花。

2.后续的研究与发现

( 1)利用孟德尔的解释,现在你能回答课前提出的问题:为什么长得既像父母又稍有不同吗?

因为遗传因子一半来自父亲,一半来自母亲,组合成了一个新的个体。所以既像父母又稍有不同。

( 2)子代与亲代的这种不同只存在于父母结合中吗?

( 3)展示课本中白化虎和太空椒的图片。它们能利用孟德尔的研究发现来解释吗?

提问 1:为什么棕黑相间毛色的虎爸虎妈,生出黑白相间毛色的白化虎?(小虎的毛色特征与父母都不同,父母的遗传因子发生了突变。)

提问 2:彩椒是怎么培育的?(利用人工技术改变种子的遗传因子。)

( 4)小结:孟德尔的研究发现不能圆满解释这样的现象,科学家进一步研究发现:生物除了因父母的结合而产生变异,生物体自身、人工干预等都可能产生变异。

( 5)通过前面的学习,知道孟德尔进行了 8年的豌豆杂交实验。科学研究不是一蹴而就的,在孟德尔进行研究后,还有很多的科学家进行了深入研究。

遗传因子在细胞核的染色体上,并命名为基因。 1944年,艾弗里证明 DNA是遗传物质。 1953年,沃森和克里克构建了 DNA的双螺旋结构。

(设计意图:通过观察现象、实验研究、作出解释、发现不同现象、继续研究的学习过程,引导学生由浅入深地去探索遗传和变异的秘密。在学习的同时培养学生的科学思维和探究能力。)

3.学以致用,帮它们寻找“家人”

( 1)子一代高产抗倒伏小麦寻找“家人”

小组制作高产倒伏、低产倒伏、低产抗倒伏的卡片,在小组内进行角色扮演。对其进行组合,加深对显性遗传因子和隐性遗传因子的认识;

同时让学生体验人工选择的过程。

( 2)目标狗寻找“家人”

小组讨论,通过观察、分析、归纳、对比每只小狗的特点,帮助目标狗找到家人。

(设计意图:在进行组合的学习活动中,可以让学生清晰地认识到遗传和变异是可以进行人工干预的,同时引出后面的学习内容。)

2. 人工选择培育优良品种

( 1)通过上面的活动,知道可以通过杂交培养高产抗倒伏的小麦和所需要的动物,你还知道生活中有哪些类似的应用吗?

培育瘦肉型猪、杂交玉米、鲫鱼改良成金鱼等。

( 2)展示无籽西瓜和太空椒的图片,提问:你们知道他们是怎么培育的吗?

无籽西瓜是通过添加秋水仙素使西瓜产生变异。

太空椒是用放射性的物质照射使其产生变异。

( 3)小结

杂交技术:瘦肉型猪、杂交玉米、金鱼

人工选择 添加化学物质:无籽西瓜

用放射性物质照射:太空椒

5.人工干预生物变异,是利大于弊,还是弊大于利?

人工选择可以让我们获得很多的新品种,但是同时也会产生一些新问题。人工干预生物变异有利还是有弊呢?请同学们课后去查阅相关资料,为辩论赛做准备。

(三)总结

本课主要通过孟德尔及后续科学家的研究,对遗传和变异的秘密进行了深入的解释。知道变异除了因父母结合产生变异,还有生物体自身和人工干预也会产生变异;以及遗传和变异在生活中的应用和人工选择培育优良品种的方法。

(四)拓展

查一查,了解生物安全标识的含义。

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