高中生物必修2第二章《基因和染色体的关系》
-教材分析[1，2，3]
生命科学与技术学院学科教学（生物）王祖喜（20144616009）摘要：本文对人教第二版《普通高中课程标准实验教科书生物必修2 遗传与进化》第二章《基因和染色体的关系》进行了分析。主要从教材内容、目标体系、重难点、教学建议、教学活动设计等方面进行了较为全面的分析，但也有所侧重。目的在于让自己初步掌握教材分析的基本要素和方法。文本最后部分也对这次教材分析活动进行了较为深刻的反思。
关键词：《基因和染色体的关系》;教材分析；基本要素和方法；
1 教材内容分析
《遗传与进化》一书是以人们对基因的发现、研究和应用历程，即遗传学发展史为主线编写的。第一章《遗传因子的发现》隶属于“基因的发现”部分；“基因的研究”部分有第二章《基因和染色体的关系》、第三章《基因的本质》、第四章《基因的表达》和第五章《基因突变及其他变异》；“基因的应用”部分包括第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》。由此可见，教材的编排不仅符合课标中“倡导探究性学习”的理念，还遵循了“由浅入深、由现象-本质-现象”的认知规律。
1.1 本章概述
1.1.1 本章地位
结合《普通高中生物课程标准（实验）》的相关要求和教科书内容编排的顺序，本文确定出本章的地位有：（1）《基因和染色体的关系》隶属于人教第2版高中生物必修2 第二章；（2）本章是“在第1章引导学生认识孟德尔遗传规律的基础上，继续依照科学史的顺序，寻找孟德尔提出的遗传因子，也就是基因在细胞中的位置”进行编排的；（3）本章有关减数分裂的内容与《分子与细胞》第六章有关细胞增殖、有丝分裂的内容有联系；（4）是本模块“基因研究”部分的首章内容，是后面学习内容的基础。
1.1.2 本章作用
与上同理，本文确定出本章的作用主要有两个方面，即生物通过生殖和遗传
实现生命延续和种族的繁衍，通过进化形成物种多样性和适应性，实现生命的发展。在本章中，选取减数分裂和受精作用等内容，目的在于揭示生命延续的细胞学基础；学生再次体验观察—提出假说—实验验证的科学思想方法，领略科学家严谨求证的科学态度和大胆假设、富于想像的创新思维品质。
1.1.3 本章知识体系
本章是针对“基因在细胞中有没有物质基础？孟德尔提出的遗传因子，究竟是不是物质实体？如果是，有存在于细胞的什么位置？”等问题，按照减数分裂和受精作用、基因在染色体上、伴性遗传的顺序编写，正体现了科学发展的历程。因此，本章知识体系为（图1）：
1.2 各节内容分析
1.2.1 减数分裂和受精作用
本节包括“减数分裂”和“受精作用”两小节，由于在减数分裂和受精作用过程中起关键作用的是染色体行为和数目的变化，因而，第1节的“问题探讨”部分是从比较“果蝇配子和体细胞的染色体差异”开始的。结合教材的内容及布局，本节知识有以下特点：
减数分裂：
教材没有直接给出减数分裂的定义，而是先介绍与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼的预言，再引出减数分裂的概念。减数分裂的过程，包括精子形成过程和卵子形成过程两过程。教材首先讲述了精子形成的过程，在借助详细的文字说明外，教材还借助教材中“图2-1”介绍精子的形成部位，用“图2-2”和“旁栏图1 《基因和染色体的关系》知识体系
思考题”帮助学生对精子形成过程的理解，其中在“图2-2”的中央罗列出了“减数第一次和第二次的分裂的主要特征”。有了精子的形成过程作基础，卵细胞的形成过程就可以介绍得比较简略，教科书也借“图2-4”介绍了卵细胞形成的部位，随后用比较法叙述了卵细胞形成过程与精子形成过程的不同点，并配以图解（图2-5），最后用“图2-6”对精子和卵细胞的形成过程进行归纳和总结。除此，本小节还用黑体字将重要知识标出，以示重要，如减数分裂、联会的概念，四分体，染色体数目减半发生的时期等，用图2-3帮助学生理解“交叉互换”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验帮助学生对本小节知识的巩固。
受精作用：
本小节有两个重点内容。一个是通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化和非同源染色体的自由组合，理解配子中染色体组合的多样性。另一个是受精作用的过程、实质和意义，教材中在借助文字详细阐述的同时，还用“图2-7”展示了受精过程的开始，用黑体字标示了受精作用的实质，最后教材用“技能训练”部分加强学生对精原细胞形成精子过程中染色体数目变化的理解，同时注重对学生识图和作图能力的培养。
1.2.2 基因在染色体上
本节在“问题探讨”中，呈现蝗虫精母细胞减数第一次分裂后期照片，提出一系列的问题，让学生带着问题和探究的兴趣学习本节知识。萨顿先对蝗虫的减数分裂和受精作用过程中染色体数目变化的描述，据此为推论假说的依据，并得出黑体字标出的“基因和染色体行为存在着明显的平性关系”，同时以4小点罗列出。为了便于学生对萨顿假说的理解，教材中还在“思考与讨论”中让学生在途中染色体上标注基因符号，促进学生认同“基因在染色体上”的观点。由于萨顿假说运用的是“类比推理”的科学方法，得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验，因此，教科书紧接着介绍了基因位于染色体上的实验证据，也就是著名的摩尔根果蝇杂交实验，同时教科书中还以了解的形式概述了“类比推理”。教材中，特定强调了“摩尔根是如何选取实验材料的”目的是为了向学生强调“科学选材对实验的重要性”，并在教材旁栏以“相关信息”的形式简介了“实验材料-果蝇的优越性”在介绍摩尔根的实验时，教
科书采取问题串的形式，并结合相关实验图解，环环相扣，层层深入，引导学生逐步揭开遗传的奥秘，最终证实基因的确位于染色体上，同时，还用小号楷体字介绍了“现代分子生物学技术将基因定位在染色体上”的进展，并配以彩色图片，这一内容不要求学生掌握，只是为了拓展学生视野。最后，教科书用黑体字标注了“孟德尔遗传规律的现代解释”，帮助学生进行归纳总结，同时，由于DNA 与染色体也是存在着明显的平性关系，因而教材在“技能训练”部分，采用了类比推理的科学方法，引导学生对DNA与染色体的关系，这样便于今后对“DNA和染色体关系”的讲解与学习。教材不仅给出了一定的练习题，还在“科学家的故事”栏中对摩尔根进行了简单介绍。
1.2.3 伴性遗传
红绿色盲和抗维生素D佝偻病是学生比较熟知、比较感兴趣的两大伴性遗传病，因此，该教材在“问题探讨”部分，从这两种遗传病的病症入手，让学生讨论这两种遗传病，为什么在遗传表现上总是和性别相关联，为什么两种遗传病与性别关联的表现又不相同？由此引出“伴性遗传”的概念，并且概念用黑体字标识。教材在“伴性遗传的特点”的讲解中，教科书详细介绍和分析了“人类红绿色盲症”。首先，教材用小号楷体介绍了红绿色盲发现的故事，在激发学生学习兴趣的同时，也注意到了对学生情感的教育，随后通过“资料分析”活动，学生学会识别并分析家系图，教材随后用“表2-1”展示了红绿色盲的基因型和表现型，并且由此得出“人类红绿色盲的遗传方式”主要的几种情况。遗传方式总共有6种情况，由于女性和男性都正常，或都患病，其子代变现型是与他们一致的，所以教科书以图文结合的方式，只介绍了其余4种遗传方式，并重视学生对遗传分析的能力，用“图2-14和图2-15”进行展出，随后，用文字对“交叉遗传的特点”进行了总结。在“抗维生素D佝偻病和伴性遗传在实践中的应用”的呈现中，由于教材已对“人类红绿色盲症”进行了详细的阐述，所以教材仅用文字进行了阐释，并且教材采用了开放式的结尾，鼓励学生查阅资料，多了解有关伴性遗传规律在生产实践中的其他应用。本章最后还设有“本章小结”和“自我检测”，使得教材在总结本章内容的同时，也使学生们得以整体的检测，除此，教材还向学生提供了几个有关的学习网站，便于学生“继续学习”。
2 目标体系
