理解教材，把握教学 施忆 Shi_yi_22@sohu.com

一、《遗传与进化》模块的定位 有助于学生认识生命的延续和发展，了解遗传和变异规律在生产生活中的应用；领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用；理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一，形成生物进化观点。” 《普通高中生物课程标准》

《遗传与进化》——人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程 人类怎样认识到基因的存在？基因在哪里？基因是什么？基因怎样行使功能？基因会发生怎样的变化？人类如何利用基因？进化过程中基因频率是如何改变的？

二、《遗传与进化》模块的教育价值 1.领悟假说演绎、建立模型等科学方法 本模块突出的科学方法：课程标准所指出的，本模块有助于学生“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。

归纳： 是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法。 演绎： 是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。

假说—演绎法的内容主要安排在： 第1章 《遗传因子的发现》 第2章 《基因和染色体的关系》

本模块侧重物理模型和数学模型的构建： DNA分子的双螺旋结构模型 减数分裂中染色体数目和行为变化的模型 种群基因频率变化的数学模型

本模块的科学探究活动 实验3个、探究2个、模型建构2个、调查（课外实践）2个、资料分析（资料搜集和分析）7个、思考与讨论16个、技能训练5个。 全面提高学生的生物学实验操作技能、收集和处理信息的能力、科学探究能力。

本模块科学活动 类型 活动内容 所在章节 实验 性状分离比的模拟 第1章，第1节 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 第2章，第1节 低温诱导植物染色体数目的变化 第5章，第2节 探究 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性 第3章，第4节 自然选择对种群基因频率变化的影响 第7章，第2节 资料搜集 通过基因诊断来监测遗传病 第5章，第3节 人类基因组计划及其影响 调查 调查人群中的遗传病 调查转基因食品的发展现状 第6章，第2节

2.形成科学观点，树立正确的自然观 对立同一的观点：理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一” 变是绝对的，不变是相对的；从量上比较，遗传基因是大量的，改变的基因是少量的，少量的变异逐渐积累，量变会引起质变，形成新的物种。 生物进化的观点：在遗传学知识的基础上，较深入地学习现代生物进化理论。 科学态度和科学精神：比如孟德尔热爱科学、锲而不舍、敢于独立思考的精神，摩尔根尊重科学、勇于自我否定的精神，达尔文既能挑战传统观念，又能正视自己不足的精神，等等。 科学技术价值观： STS思想的渗透

三、《遗传与进化》教材设计思路 本模块以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开，让学生从浓郁的历史感中获取丰富的营养，“厚今薄古”，突出分子遗传学和现代生物进化论的内容。 这样编排，既展示科学的过程和方法，又体现个体水平、细胞水平、分子水平和遗传学知识的内在逻辑联系；既能引导学生不断提出问题，分析和解决问题，尝试像科学家那样进行解释和推理，又能从众多科学家表现出的科学精神、科学态度及其他优秀品质中多有感悟。

遗传与进化 遗传因子的发现 基因和染色体的关系 基因的本质 基因的表达 基因突变及其他变异 从杂交育种到基因工程 现代生物进化理论 人类是怎样认识到基因的存在的？ 基因在哪里？ 基因是什么? 基因是怎样行使功能的？ 基因在传递过程中怎样变化？ 人类如何利用生物的基因？ 生物进化过程中基因频率是如何变化的？

四、《遗传与进化》模块的教学建议 1.到位而不越位 本模块重在讲清楚基本概念、基本原理和方法，不宜过多扩展或涉及细节。 2.灵活处理教学内容 在完成课程标准规定的具体内容标准的基础上，可以根据实际情况取舍教学内容。 3.把握教学目标的全面性 在教学过程中，应当切实将知识、能力和情感态度价值观三维目标融为一体。

4.处理好探究性学习与有限课时之间的矛盾 重在正确认识探究性学习，理解探究性学习的价值和意义。同时，也要认识到对许多教学内容而言，采取接受式学习也是有效的方式。关键在于形成有意义学习。 5.运用好科学史内容 本模块涉及许多科学史内容，有的甚至占了相当大的篇幅。目的是要提升学生对知识的认识，促进主动建构知识，而不要让学生将科学史本身作为基础知识来记忆。

五、《遗传与进化》教材章节分析 章节 课时 第1章，遗传因子的发现 4 第2节 基因对性状控制 1 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验1 2 第3节 遗传密码的破译（选学） （1） 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验2 第5章 基因突变及其他变异 5 第2章，基因和染色体的关系 第1节 基因突变和基因重组 第1节 减数分裂和受精作用 3 第2节 染色体变异 第2节 基因在染色体上 第3节 人类遗传病 第3节 伴性遗传 第6章 从杂交育种到基因工程 第3章 基因的本质 第1节 杂交育种与诱变育种 第1节 DNA是主要的遗传物质 第2节 基因工程及其应用 第2节 DNA分子的结构 第7章 现代生物进化理论 第3节 DNA复制 第1节 现代生物进化理论的由来 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 第2节 现代生物进化理论的主要内容 第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 基因指导蛋白质合成

第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）

本章循着人类认识基因之路，从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，即从个体水平出发，来展示人类探索遗传规律的历程。

总之，让学生比较完整地沿着孟德尔的探索过程进行思考，进而领悟其中的科学方法。 第1节的教学内容是按照孟德尔的探索过程由现象到本质，层层深入地展开。 发现问题：孟德尔观察到的实验现象 提出假说：孟德尔对现象的分析 验证假说：对分离现象的解释验证实验 总结规律：总结出分离定律 总之，让学生比较完整地沿着孟德尔的探索过程进行思考，进而领悟其中的科学方法。

这一节的教学要把握： 1.运用问题串的形式，层层深入地引发问题和分析问题，在分析和解决问题的过程中建构知识框架。

3.让学生以“假如我是孟德尔”的方式去体验当时实验的过程、方法，并由此分析实验的结果。 2.对于杂交实验的解释和对遗传规律的总结完全是根据孟德尔的推理得出的。在这里教材没有引出基因的概念（跨越时代），而是按照科学史的发展顺序开展。基因与染色体的关系在第2章减数分裂的内容之后进行阐明。 3.让学生以“假如我是孟德尔”的方式去体验当时实验的过程、方法，并由此分析实验的结果。

孟德尔取得成功的原因 （来自遗传学专著） 1.精心选择实验材料 2.精心设计实验方法 3.精确的统计分析 4.首创了测交方法

1.要揭示孟德尔敢于质疑、勇于创新的科学精神：由一对相对性状实验想到两对相对性状实验。 第2节在安排上与第1节类似。 这一节教学要把握： 1.要揭示孟德尔敢于质疑、勇于创新的科学精神：由一对相对性状实验想到两对相对性状实验。 2.建立一对相对性状实验与两对相对性状实验的联系。 3.讨论孟德尔成功的原因。

4.“假说—演绎法”贯穿教学过程

19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发、提出问题、做出假设、然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法使生物科学的研究结果可以超越当时科学的发展，推动科学的新发现。使遗传学由描述性科学进入理性推导和实验验证的科学。

有关假说—演绎法的其他教学内容举例： 第2章 萨顿提出假说，摩尔根先怀疑孟德尔的遗传理论和萨顿的假说，后来通过实验证实 第3、4章 DNA分子结构和复制方式的提出与证实，以及整个中心法则的提出与证实 第4章 遗传密码的破译

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 第2节 基因在染色体上 第3节 伴性遗传

本章围绕着科学家寻找基因在细胞中的位置而展开。首先是细胞学揭示减数分裂的过程，提出染色体的行为与基因在亲子代间的传递行为具有惊人的一致性，进而提出了基因位于染色体上的假说；然后，通过摩尔根的果蝇实验得以确认这一假说。

2.减数分裂内容出现的名词较多，要结合图形特征，让学生观察和理解这些名词。 第1节分为“减数分裂”和“受精作用”两个小节。 在“减数分裂”教学时要把握： 1.不仅要认识魏斯曼预言的内涵，即“在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。受精时，精子和卵细胞融合，恢复到正常的染色体数目”；同时，也要让学生认识到科学预言是建立在对事实观察和分析基础上的。 2.减数分裂内容出现的名词较多，要结合图形特征，让学生观察和理解这些名词。 此外，学生要学会识别3个重要图解：“哺乳动物精子形成过程图解”、“哺乳动物卵细胞的形成过程图解”、“减数分裂图解”。

在“受精作用”教学时要把握： 1. 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。

2.理解受精作用的实质。即本节最后一段话。

1.用“同源染色体”概念替换“遗传因子”，重新认识孟德尔分离定律 。引出“基因与染色体”一一对应吗？ 第2节在“”教学时要把握： 1.用“同源染色体”概念替换“遗传因子”，重新认识孟德尔分离定律 。引出“基因与染色体”一一对应吗？ 2.通过介绍科学史，重点说明“类比推理” 的思维方式。 3.摩尔根实验的材料选择、实验说明的问题、实验过程的思考路经。 4.以对孟德尔遗传规律的现代解释，作为本节的小结。

类比推理的形式 A 对象具有a, b, c, d 属性 B 对象具有a, b, c 属性 所以，B 对象可能也有 d 属性

第3节 “伴性遗传”教学时要把握： 1.基于已有知识，通过实例引导学生分析。 2. 训练学生看懂、能画遗传图解。 3.鼓励学生搜集相关资料

与原教材有所变化的其他地方： 1.建立减数分裂中染色体变化的模型 2.“类比推理”方法的运用 3.孟德尔遗传规律的现代解释 （教学上注意：对前面所学内容进行概括、总结）

第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 第2节 DNA分子的结构 第3节 DNA的复制 第4节 基因是有遗传效应的 DNA片断

本章中心：基因是什么？DNA或蛋白质？几多实验，几多论争，是谁将谜底揭破？

第1节“DNA是主要的遗传物质”教学时要把握： 1. 首先要引发学生思考“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质？”

2. 借助多媒体或图片，讲解DNA分子结构的主要特点。让学生直观感受DNA模型。 与原教材比较，变化是： 没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是先采取讲故事的形式，以沃森和克里克的研究历程为主线，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的特点

这则故事给学生的启示是多方面的： 1.自然地了解DNA双螺旋结构模型的基本内容 2.两个年轻学者能脱颖而出并非偶然： 对问题的兴趣是科学探索的开端； 多学科知识的背景是科学发现的前提； 科学的思维方法，锲而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和与他人合作的品质，是科学发现的关键。

2. DNA半保留复制实验难度较在，安排选学。 沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制这一事实。 先讲推测，后讲述DNA半保留复制的实验证据，再次体现假说—演绎法的应用。

注意： 1. 科学史是分析和讨论的材料，不是基础知识，不能“为史而史”。应及时对基本概念和原理进行归纳和梳理，不要让它们淹没在科学史的“海洋”中。 2.注意体会科学发现过程中的科学方法。 3. 学生不必记住每位科学家的工作，但是应了解一项重大的科学发现，往往是许多科学家努力的结果。

2. 通过探究活动，使学生认识DNA上脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。 第4节“基因是有遗传效应的DNA片段”教学时要把握： 1. 将基因与DNA分子结构联系起来思考。 2. 通过探究活动，使学生认识DNA上脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

起承上启下的作用： 本节内容既是对本章内容的概括与提升，又为第4章《基因的表达》作铺垫

1.基因概念是不断发展的。本节标题的这句话是大家普遍认可的对基因的概述。 2.原教材中有关基因的概念，是一句结论性的话。新教材提供许多资料，让学生分析，自己得出结论。

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 第2节 基因对性状的控制 第3节 遗传密码的破译（选学）

本章的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的，即遗传信息转录和翻译的过程。

第1节“基因指导蛋白质的合成”教学时要把握： 1. 以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。教材用了四个独立成段的问题统领全文，突出转录、翻译的主干过程，保证主线清晰。引发学生思考，以期改变学生的学习方式。 2. 注意从细胞水平和分子水平两个层面引导学生认识转录和翻译过程。 3.图文并用，便于学生的阅读和自学。

教学上注意：这是对初、高中相关内容的总结 第2节“基因对性状的控制”教学时要把握： 1. 中心法则的提出和发展，重在让学生认识生命世界的复杂性。 2. 基因、蛋白质和性状的关系是对三者关系的总结。 教学上注意：这是对初、高中相关内容的总结

第3节“遗传密码的破译”教学时要把握： 该部分内容是选学。教学时要着力在实验的设计思路上，体验科学研究的严密性。同时，感受研究要有新思路、新方法，即要有创新意识。 重在科学方法和科学思维的训练

第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 第2节 染色体变异 第3节 人类遗传病

本章集中解决的问题是：基因为什么会变？怎么变？变对生物生存有何影响？

本章在知识方面的要求主要集中在了解水平，因此不必在知识方面过多地加深。 本章在情感态度与价值观方面有一定的要求，其中探讨人类遗传病的监测预防是经历（感受）水平的，而关注人类基因组计划是反应（认同）水平的，教学时要处理好知识学习与情感态度教育的关系。

1.讲述“基因突变”要避免从概念到概念，而应当从实例分析入手，再归纳总结概念。即从现象到概念，从宏观到微观展开。 第1节“基因突变和基因重组”教学时要把握： 1.讲述“基因突变”要避免从概念到概念，而应当从实例分析入手，再归纳总结概念。即从现象到概念，从宏观到微观展开。 基因重组在讲自由组合定律时已学过了，不作为重点。 2. 要用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型。英文字母游戏 密码子 氨基酸 性状。

3.基因突变和基因重组的意义是教学的难点。要让学生理解基因突变最重要的特点是产生了新的基因；基因重组产生了新的基因型。前者是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料；后者是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。

1.染色体结构变异是学生了解的内容，可通过图解的方式，让学生直观地认识染色体结构变异的类型。 第2节“染色体变异”教学时要把握： 1.染色体结构变异是学生了解的内容，可通过图解的方式，让学生直观地认识染色体结构变异的类型。 2. 染色体数目变异是本节的重点。染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等都是具体概念，可以通过对具体的事物（图解）的认识来理解这些概念。其中，单倍体概念是难点，学生容易将单倍体与一倍体、二倍体、三倍体相混淆。 由受精卵发育成的个体，含有几个染色体组就是几倍体；由配子直接发育成的生物个体，不管含有几个染色体组，都称为单倍体。

第3节“人类遗传病”教学时要把握： 本节有一个调查“人群中的遗传病”、两个资料搜集和分析“通过基因诊断来监测遗传病”和“人类基因组计划及其影响”，活动内容多，要注意统筹安排。在活动之前，应当有必要介绍一些背景资料和方法。

第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种 第2节 基因工程及其应用

本章内容围绕遗传学原理和规律在生产、生活中的应用展开。通过杂交育种、诱变育种和基因工程，呈现了人类应用遗传学原理和规律对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。

1.本章内容围绕遗传学规律在生产生活中的应用展开。通过截取三个具有代表性的阶段，即杂交育种、诱变育种和基因工程，再现了人类对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。 2.注意“到位而不越位”，关于基因工程的内容，选修课《现代生物科技专题》设有专题，本章讲清楚最基本的原理和方法，举例说明其应用即可，不要过多涉及技术细节，对应用范围的介绍也不求全面。

引导学生思考“杂交育种”历史久远，但有其局限性（是什么？）。相比之下诱变育种存在着哪些优势？ 第1节“杂交育种与诱变育种”教学时要把握： 引导学生思考“杂交育种”历史久远，但有其局限性（是什么？）。相比之下诱变育种存在着哪些优势？ 第2节“基因工程”教学时要把握： 简要介绍基因工程的原理，使学生有一个基本的认识，不要过多展开。重点可放在对转基因生物和转基因食品的安全性讨论上。

第7章 现代生物进化理论 第1节 现代生物进化理论的由来 第2节 现代生物进化理论的主要 内容

现代生物进化理论有诸多流派。本章主要介绍为大多数学者所接受的、影响最为广泛的主流理论——综合进化理论。

1. 通过呈现多方面的视角，使学生对现代综合进化理论的核心——达尔文的自然选择学说有更深入的理解。 第1节“现代生物进化理论的由来”教学时要把握： 1. 通过呈现多方面的视角，使学生对现代综合进化理论的核心——达尔文的自然选择学说有更深入的理解。 2.从“问题探讨”——对蝴蝶翅色的适应性做出解释，组织教学 。 3.达尔文以后生物进化理论的发展，主要从两个方面进行概括：一是从性状水平深入到基因水平；二是从个体水平上升到种群水平。 4.思考与讨论“探讨生物进化观点对人们思想观念和影响”是课标规定的要求。

第2节“现代生物进化理论的主要内容”教学时要把握： 1.为什么说种群是生物进化的基本单位?这是教学的重点和难点之一。一是要说明个体不是进货的基本单位，一个个体适应能力无论多强，如果它的基因不能传递给后代，它在进化上就没有贡献，如骡。二是种群是生物繁殖的基本单位，它是指同种生物中一群能够自由交配的个体。 如果同种生物的两个异性个体相距遥远，没有机会交配，它们是独立进化的，假以时日，有可能演变为两个物种。

2.对于基因库和基因频率的概念，学生根据已有的知识，是容易理解的。要引导学生认识到自然界中种群基因频率是不断变化的。 3.探究——自然选择对种群基因频率变化的影响。这项探究强调的是运用数学方法，而不是用实验材料来实际操作，对科学探究能力的全面提高具有独特的价值。 4.关于物种的概念，目前还没有一个完全统一的定义，分类学上的物种主要依据的是形态学标准；进化论中的物种主要依据的是遗传学标准——以能否自由交配为标准；生态学生又主要以生态要求是否一致为标准。本小节物种定义采取的是遗传学标准。因此，在定义之前有一个状语“在遗传学和进化论中”。

5.共同进化包括两层含义：一是不同物种间的共同进化，二是生物与无机环境之间的相互影响和共同演变。物种间的共同进化，教材通过两个实例来说明，指出捕食者的存在客观上有利于被捕食者种群的发展，有利于增加物种多样性。在此注意培养学生辩证思维。 6.生物多样性的形成，教材主要是从地球环境的变迁和生态系统的演变的角度讲述的，体现了共同进化的观点。 7.生物进化理论在发展。主要让学生认识到在进化论领域至今仍有不同的观点，进化理论仍在不断发展。同时，强调了以自然选择学说为核心的进化理论的重要地位。

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