《基因遗传的基本规律和基因的本质》单元学历案
——发展素养的高中生物学单元学历案设计实践研究（四）
（设计者：成都市李金香名师工作室 龙显莉、李金香）
单元主题：生命的传递———基因遗传的基本规律和基因的本质
课标要求：《普通高中生物学课程标准（2017年新版）》- 课程内容-必修课程-内容要求：（大）概念3：遗传信息控制生物性状并代代相传
（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
（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基因组合有多种可能
单元主题确立依据：围绕“（大）概念3”来组织教学，整合其下的3.1和3.2 两个重要概念，形成“生命的传递———基因遗传的基本规律和基因的本质”主题单元。
一、单元学习导读：
1.邀你挑战（单元导引：大情景 →单元问题→分问题）
单元情景：图1：印度德里市的普兰（Pullan）家族是世界上最大的白化病家族，一家八口（六兄妹、父母）均患白化病；图2：上世纪我国某山区的一个白化病家庭。 医学资料显示，白化病人不能合成黑色素而导致皮肤、毛发呈现白色，他们被称为“月亮的孩子”，其眼睛结膜或虹膜没有色素而伴有畏光等症状。
父亲（正常） 母亲（正常）
儿媳（正常） 白化病儿子 正常女儿 女婿（正常）
孩子（均正常） 一个白化病女孩
其余孩子均正常
（图2：上世纪我国某山区的一个白化病家庭）
问题挑战：
白化病在家族中的传递规律是怎样的？其致病机理是什么？（单元大问题）
要认清以上两方面的机理，你需要挑战以下问题：（分问题）
（1）父母与子代之间的桥梁细胞是什么？它（配子）是怎么形成的？
（2）白化病能在家族中传递的根本原因是什么？
（3）遗传因子（基因，见《遗传因子的发现》第2节）位于细胞中的什么位置？
（4）人类红绿色盲在家族中的遗传特点与白化病有何不同？
（5）DNA为什么是遗传物质？
（6）基因与DNA是什么关系？
（7）基因的功能是什么？白化病基因如何导致肤色、毛发呈白色的？
2.你需要学什么
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单元主题
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重要概念
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单元内容（参考教材目录）
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课时数
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基因遗传的基本规律和基因的本质
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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合有多种可能
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减数分裂和受精作用
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4（含建构模型）
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遗传因子的发现：孟德尔的豌豆杂交实验（一）、（二）
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4
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基因在染色体上
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2
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伴性遗传、人类遗传病的类型
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2
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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
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DNA是主要的遗传物质
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2
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DNA的结构
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2（含建构模型）
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DNA的复制
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1
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基因通常是有遗传效应的DNA片段
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1
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基因指导蛋白质的合成
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2
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基因表达与性状的关系
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2
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3.你将学会什么（单元素养发展、单元学习目标，可参考《新教学设计》、新教师用书上的描述）
（1）通过本单元对遗传基本规律和基因的本质的学习，形成遗传与变异观，信息与调控观。（生命观念）
（2）通过本单元的科学探究、类比推理以及建构相应重要概念和系列物理模型等过程中，发展学生的归纳和概括、演绎与推理、批判性思维和创新思维。（科学思维）
（3）通过本单元中运用假说-演绎法发现分离定律和自由组合定律、基因在染色体上的过程，让学生学会进行科学探究的一般方法和步骤，培养学生热爱科学和探索求真的科学精神、锲而不舍的探索精神，鼓励学生养成既尊重科学事实又能大胆想象和创新的科学探究精神。（科学探究）
（4）了解白化病、红绿色盲等人类遗传病的传递规律及其研究进展，关爱遗传病患者，科学解释生活中常见的遗传现象。了解苯丙酮尿症等的发病机制和我国的应对措施，关注遗传与疾病、生殖与优生、表观遗传现象等遗传与健康问题，宣传健康的生活方式，培养学生的社会责任感。（社会责任）
4.给你支招
提示：
（1）为何学？（可以是本单元在教材中的地位）
（2）如何学？（可以是本章学习思路）
（3）除教材外，还可从哪里获取哪些重要资源？
二、单元概览——单元活动设计与思维发展：
三、单元学习历程：
提示：单元学习历程和课时学习历程均包括“学习目标、评价任务、学法与建议、学习历程（含任务—活动（探索、建构概念、检测与应用等过程过程）—评价标准）。
（一）单元热身(1课时)
学习目标：
1.通过实例，初步了解基因的传递规律，体会生命传递的意义
2.通过实例分析，初步掌握基因的本质及功能，感知生命的有序离不开遗传信息的指导。
3.结合上述学习目标1、2的学习实例，了解本单元的学习方法和注意事项
评价任务：
1.完成任务一，回答思考1，思考2，思考3 （检测学习目标1）
2.完成任务二，回答思考4，思考5 （检测学习目标2）
3.完成任务三，回答思考6，讨论1、2 （检测学习目标3）
（设计思路：一般说来学习目标、评价任务、学习活动应相互对应。如三个“学习目标”可以用三个“评价任务”来检测，三个或更多个“学习活动”来实施）
学习历程：（包括：任务—活动（探索、形成概念、应用、检测等）—评价标准）
任务一：认识生命的传递（指向学习目标1）
活动1.阅读资料1，完成思考1和讨论
资料1：人的体细胞核中含有23对染色体（共46条）如下图。每对染色体的一个拷贝（粉色）来自母亲（卵子）；另一个拷贝（蓝色）来自父亲（精子）。
思考1: 父母与子代的桥梁细胞是什么？你知道它含多少条染色体吗？请填写下列图示中亲子代间的染色体数目。
讨论：墨奈劳斯说：你的身体里流淌着祖先的血脉。谈谈你对这句话的理解。
活动2. 阅读资料2，完成思考2、3
资料2：下图为上世纪我国某山区的一个白化病家庭的遗传图示：
思考2：白化病的遗传有何特点？
思考3：上述遗传规律的发现离不开一位伟大的科学家——孟德尔，被誉为现代遗传学之父。你能说说对这位科学家的了解吗？一对正常夫妇已经生了一个患白化病的孩子，他们将孕育另一个孩子，可以通过医学手段预防下一个孩子不患白化病吗？
任务二：认识基因的本质——基因的化学本质和功能（指向学习目标2）
活动3. 阅读资料3、4，完成讨论和思考4、5
资料3：科学研究发现，人的每条染色体都含有DNA分子，不同的人的DNA具有个体差异，它是每个人特有的基因身份证，医学上对人类DNA的检测广泛用于刑事犯罪的案情侦查、亲子鉴定、遗传病预防等，这也使DNA成为“解锁之匙”。
讨论：谈谈你对DNA的了解？
资料4：科学家发现，DNA分子上含有许多由脱氧核苷酸序列构成的功能片段——基因。正常肤色的人，体内含有控制合成酪氨酸酶的基因（TYP基因），酪氨酸酶参与催化酪氨酸合成黑色素的过程。而白化病患者体内只有由正常基因（TYP基因）突变而来的白化病基因，不能合成黑色素而使皮肤、毛发呈现白色，被称为“月亮的孩子”。经科学研究证实，该基因位于人体细胞中第11号染色体的DNA上，长约50kb（1kb=1000个碱基对的长度）。
思考4：基因与DNA 是什么关系？基因的化学本质是什么？请根据资料4中的内
容，在下图中填写相关内容：
思考5：一对正常夫妇已经生育了一个患白化病的孩子，他们将孕育另一个孩子，如何预防这个孩子患白化病？
任务三：了解本单元的学习方法（指向学习目标3）
1.学习方法介绍：
（1）学好本单元需要情境学习法，即在具体的情境中归纳总结出相应的规律和结论，再将这些规律和结论迁移到新的情境中应用与分析。
（2）本单元的学习中常用到模型构建的方法，数学模型助力你分析判断，概念模型助力你链接知识脉络，物理模型助力你认识研究对象的特征。
（3）本单元从细胞水平到分子水平，构建出生命的传递蓝图。同时也渗透了生命的信息观，助你认识信息可指导细胞生命的代谢活动，以此建立细胞和生物体的有序和统一。
思考6：你是否已经了解本单元的学习方法？
2.小结与反思
讨论1.通过本节课的学习，你觉得如何学好本单元？
讨论2.通过本节课的学习，你对生命的传递有何新的认识？
