第一篇:高中生物 第2節(jié) 基因在染色體上示范教案 新人教版必修2
第2節(jié) 基因在染色體上
●從容說課
本節(jié)內(nèi)容包括了薩頓的假說、基因位于染色體上的實驗證據(jù)和孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋3個教學(xué)知識點。在人類對基因與染色體關(guān)系的探索過程中,薩頓和摩爾根都作出了杰出的貢獻。因此在我們的課堂教學(xué)中,通過組織學(xué)生活動、思考和討論,幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家獨到的研究方法、縝密的思考、嚴謹?shù)耐评恚M行探究并得出相關(guān)的結(jié)論。
由于本節(jié)從上一節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》引過來,所以在教學(xué)安排上思路如下:
(1)通過回憶孟德爾分離定律和觀察哺乳動物精子(或卵細胞)的形成過程圖解,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想等位基因與同源染色體的行為之間究竟是什么關(guān)系?學(xué)生的這種疑惑源于頭腦中的認知沖突,由認知沖突產(chǎn)生的問題會激發(fā)學(xué)生的探究興趣。
(2)接著引導(dǎo)學(xué)生把孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體,重讀分離定律,畫含一對同源染色體(假設(shè)其上有一對等位基因)和含兩對同源染色體(假設(shè)其上各有一對等位基因)的精原細胞減數(shù)分裂示意圖,讓學(xué)生強烈意識到基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系。采取學(xué)生活動的教學(xué)方式有利于落實探究性學(xué)習(xí)的課程理念,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和動手、動腦的能力,并使學(xué)生在活動中加深對生物學(xué)原理的理解,提高學(xué)生對生物學(xué)觀點的認同程度。教師肯定學(xué)生的發(fā)現(xiàn)并介紹薩頓的假說,讓學(xué)生體驗到成功的喜悅。
(3)在摩爾根的果蠅雜交實驗中,教師采取問題串的形式、環(huán)環(huán)相扣、層層深入的設(shè)問、引導(dǎo)學(xué)生思考和討論,逐步揭開遺傳的奧秘,最終證實基因的確位于染色體上。通過介紹多種生物的染色體和基因的數(shù)量關(guān)系,讓學(xué)生理解到一條染色體上應(yīng)該有許多個基因,且基因在染色體上呈線性排列。另外,還簡要介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在基因定位上的應(yīng)用,有利于拓展學(xué)生視野,增強學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的時代感,體現(xiàn)教材內(nèi)容的先進性。
(4)在以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生在染色體和基因水平上闡明基因分離定律和基因自由組合定律,以達到課程標準的要求。培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力,讓學(xué)生不僅在觀念上逐漸認同,在知識結(jié)構(gòu)上也獲得了科學(xué)知識。
●三維目標 1.知識與技能
(1)說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。(2)概述孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。2.過程與方法
(1)運用有關(guān)基因與染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。(2)嘗試運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。3.情感態(tài)度與價值觀
(1)認同科學(xué)研究需要豐富的想象力,大膽質(zhì)疑和勤奮實踐的精神,以及對科學(xué)的熱愛。(2)參與類比推理的過程,提出與薩頓假說相似的觀點,體驗成功的喜悅。●教學(xué)重點
1.基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。2.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋?!窠虒W(xué)難點
1.運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)?!窠叹邷蕚?教學(xué)課件?!裾n時安排 1課時
●教學(xué)過程 [課前準備]
1.畫有孟德爾一對相對性狀的雜交實驗圖解的小黑板(或?qū)嵨锿队皟x)。2.教學(xué)課件。[情境創(chuàng)設(shè)]
教師:同學(xué)們,前段時間我們學(xué)習(xí)了孟德爾分離定律,有哪位同學(xué)能夠回憶出來?
學(xué)生:在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子(即等位基因)成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
教師:很好。這就是說配子中只含有每對等位基因中的一個。那同學(xué)們是否思考過這樣的問題:成對的等位基因是如何分離并分別進入不同的配子中的呢?
教師顯示哺乳動物精子(或卵細胞)的形成過程圖解。
教師:我們知道,在減數(shù)分裂過程中同源染色體發(fā)生分離,結(jié)果配子只含每對同源染色體中的一條。在這里我們可以發(fā)現(xiàn)等位基因與同源染色體的行為有何相似之處?
學(xué)生:都存在分離現(xiàn)象:等位基因分離和同源染色體分離;配子中只有原來的一半:配子只含每對等位基因中的一個和只含每對同源染色體中的一條。
教師:沒錯?;蚺c染色體到底是什么樣的關(guān)系呢?帶著這樣的問題,我們一起來學(xué)習(xí)第2節(jié)《基因在染色體上》。
[師生互動] 1.薩頓的假說
教師:有同學(xué)看了這一節(jié)的標題以后會想,“基因在染色體上”這一結(jié)論是如何推導(dǎo)出來的呢?下面請同學(xué)們將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體,將分離定律念一遍,看看這樣替換是否有問題。由此你聯(lián)想到什么?
學(xué)生閱讀,進行思考和討論。
學(xué)生:沒有問題。是否可說明基因在染色體上?
教師:是否可說明基因在染色體上,對于這個問題,由同學(xué)們自己去探究?,F(xiàn)在如果我們把等位基因標在同源染色體上,并以此畫含一對同源染色體(假設(shè)其上有一對等位基因)和含兩對同源染色體(假設(shè)其上各有一對等位基因)的精原細胞減數(shù)分裂示意圖??纯唇Y(jié)果如何?
學(xué)生畫圖,教師巡視學(xué)生畫圖情況并給予一定的指導(dǎo)。隨機叫兩名學(xué)生上講臺在黑板上畫圖。教師:經(jīng)過畫圖,同學(xué)們可發(fā)現(xiàn)基因和染色體有何相似的地方?
學(xué)生:精原細胞中基因成對存在,染色體也是成對的;但配子只含有等位基因中的一個,也只是有同源染色體中的一條。另外,非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。
教師:根據(jù)畫圖和大家的分析,我們可以得出什么結(jié)論? 學(xué)生:基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系。
教師:正確。那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢? 學(xué)生分小組思考、討論并表述。教師根據(jù)學(xué)生的簡述情況進行引導(dǎo)、補充、肯定和鼓勵,并逐個顯示基因與染色體的4點平行關(guān)系。教師:我們可以根據(jù)基因與染色體行為存在明顯的平行關(guān)系,能夠推論基因就在染色體上。這是科學(xué)研究中常用的方法之一,叫做類比推理。在研究基因與染色體的關(guān)系方面,美國遺傳學(xué)家薩頓應(yīng)用類比推理法作出了突出的貢獻。他用蝗蟲細胞作材料,發(fā)現(xiàn)有一種蝗蟲的體細胞中有24條染色體,生殖細胞中只有12條染色體。精子和卵細胞結(jié)合形成的受精卵,又具有24條染色體。蝗蟲子代體細胞中的 染色體數(shù)目,與雙親的體細胞染色體數(shù)目一樣。子代體細胞中的這24條染色體,按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分,兩兩成對,共12對,每對染色體中的一條來自父方,另一條來自母方。薩頓由此推論:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說,薩頓做出了與大家完全一樣的假說:基因就在染色體上。
教師:由此我們可以發(fā)現(xiàn),只要有縝密的思考和嚴謹?shù)耐评?,我們一樣能得出與偉大遺傳學(xué)家一樣的結(jié)論。但問題是如果薩頓的推論成立,它應(yīng)該能夠解釋孟德爾的豌豆雜交實驗。下面請同學(xué)們利用課本P28的“思考與討論”所提供的孟德爾一對相對性狀的雜交實驗圖解,在染色體上標注出相應(yīng)基因,看看對實驗現(xiàn)象的解釋是否仍然成立。
學(xué)生畫圖,教師巡視學(xué)生畫圖情況,并利用小黑板(或?qū)嵨锿队皟x)隨機叫1名學(xué)生上講臺畫圖。教師:解釋是否成立? 學(xué)生:成立。教師:那是否就可以認為我們利用類比推理得出的結(jié)論就是正確的呢?其實,類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性,其正確與否,還需要觀察和實驗的檢驗。如何用實驗證明基因就在染色體上呢?我們一起來看看美國生物學(xué)家摩爾根是怎么做的。
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù) 教師:摩爾根一開始對待孟德爾的遺傳理論和薩頓的基因位于染色體上的學(xué)說抱不相信、懷疑的態(tài)度,他認為以上兩個學(xué)說是主觀的臆測。但是盡管如此,他沒有批評、挖苦,而是認真鉆研,設(shè)計實驗,尋找證據(jù)解決疑點。科學(xué)家這種對待科學(xué)的態(tài)度和高尚的人品,非常值得我們學(xué)習(xí)。摩爾根實驗的成功同樣離不開實驗材料的正確選擇——果蠅。
教師顯示果蠅的照片,并簡要介紹選擇果蠅作為遺傳學(xué)實驗研究材料的優(yōu)點。
教師:從1909年開始,摩爾根就開始潛心研究果蠅的遺傳行為,并利用在一群紅眼果蠅中偶然發(fā)現(xiàn)的一只白眼雄果蠅做了如下的雜交實驗。
教師顯示課本P29“圖2-8 果蠅雜交實驗圖解”,并簡要介紹實驗的過程與結(jié)果。教師:根據(jù)實驗,果蠅紅眼和白眼的遺傳是否符合基因的分離定律?如何判斷? 學(xué)生:符合。因為F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3∶1。教師:那通過哪一個雜交組合可判斷果蠅的顯性性狀?
學(xué)生:親本雌性紅眼果蠅和雄性白眼果蠅雜交所產(chǎn)生的后代全部是紅眼,說明紅眼是顯性性狀,白眼是隱性性狀。
教師:很好。根據(jù)果蠅雜交實驗圖解,果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點? 學(xué)生:只有雄性才出現(xiàn)白眼。教師:是的。那為什么會這樣?
教師顯示雌、雄果蠅體細胞的染色體圖解,介紹果蠅體細胞中染色體的分類與數(shù)量,重點提示果蠅的性別決定方式與人類相同,同為XY型,且性染色體與性別決定有關(guān)。
教師:前面我們已經(jīng)推論基因在染色體上,結(jié)合果蠅白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系,我們又可以作出什么樣的設(shè)想?
學(xué)生:控制白眼的基因在性染色體上。
教師:當(dāng)時摩爾根和他的同事也是這樣假設(shè)的,他們設(shè)想控制白眼的基因(用w表示)在X染色體上,并假設(shè)Y染色體不含有它的等位基因。如是,雌性紅眼果蠅的基因型怎么寫?按照前面學(xué)過的知識,寫成WW正確嗎?
學(xué)生:不對。
教師:那應(yīng)該如何表示?
學(xué)生:因為果蠅眼色的遺傳與性染色體有關(guān),應(yīng)先把性染色體寫出來,如雌性應(yīng)先寫出XX,然后
WW把控制紅眼的基因?qū)懺趦蓷l性染色體的右上方,所以雌性紅眼果蠅應(yīng)寫成XX。
ww教師:那我們又該如何去表示一個雄性白眼果蠅的基因型呢?寫成XY對嗎? 學(xué)生:不對。因為我們已經(jīng)假設(shè)Y染色體上沒有與X配對的基因w,所以不能寫成XY。因此雄性w白眼果蠅的基因型應(yīng)該表示為XY。
教師:很好。請同學(xué)們畫出果蠅雜交實驗的基因遺傳圖解。學(xué)生畫圖,然后逐步顯示下邊的分析圖解,師生共同分析討論。
教師:從圖2-2-1的圖解可以看出,摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋。但能否就說以上的解釋是正確的呢?
雌性紅眼親代WWX Xww
雄性白眼wX Y配子XWYXwF1WX Y雄性白眼雌性紅眼WwX X配子XWYXWXwF2X XWWX XwWX YWwX Y雌性紅眼雌性紅眼雄性紅眼雄性白眼 圖2-2-1 學(xué)生:不能。還需要通過測交實驗加以證明。
教師:沒錯。后來摩爾根他們通過測交等方法,進一步驗證了以上解釋。正是他們的工作,把一個特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來,從而用實驗證明了基因在染色體上。從此,摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。
教師:實驗證明基因在染色體上以后,人們又在思考:果蠅體細胞的染色體只有4對,但被人們研究過的基因就達數(shù)百個;人類體細胞的染色體只有23對,但攜帶的基因大約有幾萬個。這又能說明什么問題?
學(xué)生:說明一條染色體上應(yīng)該有許多個基因。
教師:沒錯。摩爾根與其學(xué)生經(jīng)過十多年的努力發(fā)明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法,并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上相對位置的圖。
教師顯示課本P30“圖2-11 果蠅某一條染色體上的幾個基因”,幫助學(xué)生理解基因在染色體上呈線性排列。
教師結(jié)合課本圖解簡單介紹現(xiàn)代分子生物技術(shù)將基因定位在染色體上的研究成果。3.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 教師引導(dǎo)、幫助學(xué)生用關(guān)于基因和染色體的知識解釋孟德爾的分離定律和自由組合定律,提高學(xué)生的分析歸納能力,獲得科學(xué)知識。如可引導(dǎo)學(xué)生分析等位基因是如何并在何時分離的,或組織學(xué)生將兩對等位基因標在兩對同源染色體上,畫出遺傳圖解,解釋孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗。
[教師精講]
1.常染色體和性染色體:常染色體是指與性別決定沒有直接關(guān)系的染色體,性染色體是指與性別決定有關(guān)的染色體。
2.2種性別決定的方式:
XY型:雌性性染色體為XX,雄性性染色體為XY。如果蠅、哺乳動物以及人類的性別決定屬于這種形式。
ZW型:雌性性染色體為ZW,雄性性染色體為ZZ。如鳥類、蝶類和蛾類的性別決定屬于這種形式。[評價反饋] 1.基因型為AaBb的動物,在其精子的形成過程中,基因AA分開發(fā)生在 A.精原細胞形成初級精母細胞的過程中 B.初級精母細胞形成次級精母細胞的過程中 C.次級精母細胞形成精細胞的過程中 D.精細胞形成精子的過程中
解析:基因AA是隨著著絲點分裂姐妹染色單體的分離而分開,發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期,即在次級精母細胞形成精細胞的過程中。
答案:C 2.假設(shè)某動物精原細胞的兩對等位基因(Aa、Bb)分別位于兩對同源染色體上,該細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子時,可表示其減數(shù)第二次分裂后期染色體和基因變化的是圖2-2-2中的
A ba B A bA b A Ba bA B a bA B C D
圖2-2-2 解析:減數(shù)第二次分裂后期,著絲點分裂,姐妹染色單體分開形成2條染色體,2條染色體基因相同。
答案:B 3.果蠅白眼為伴X染色體隱性遺傳,顯性性狀為紅眼。下列哪組雜交子代中,通過眼色就可直接判斷果蠅的性別
A.白♀╳白♂
B.雜合紅♀╳紅♂ C.白♀╳紅♂
D.雜合紅♀╳白♂
解析:根據(jù)基因分離定律,C組所產(chǎn)生后代,雌性全部為紅眼,雄性則全部為白眼。答案:C [課堂小結(jié)]
[布置作業(yè)]
完成課本P31的練習(xí)。[課后拓展]
1.將兩對等位基因標在兩對同源染色體上,解釋孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗,畫出遺傳圖解。2.設(shè)計一個測交實驗驗證摩爾根的果蠅雜交實驗?!癜鍟O(shè)計
第2節(jié) 基因在染色體上
1.薩頓的假說
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù) 3.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 ●習(xí)題詳解
一、練習(xí)(課本P31)
(一)基礎(chǔ)題
1.解析:不能說染色體就是由基因組成的,而只能說染色體上有多個基因。染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。
答案:D 2.解析:同一對同源染色體上不同位置的非等位基因是連鎖遺傳的,或在四分體時期由于同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換而交換了部分基因,而不是所有的非等位基因都可自由組合。
答案:B
(二)拓展題
1.這些生物的體細胞中的染色體雖然減少一半,但仍具有一整套非同源染色體。這一組染色體,攜帶有控制該種生物體所有性狀的一整套基因。
2.提示:人體細胞染色體數(shù)目變異,會嚴重影響生殖、發(fā)育等各種生命活動,未發(fā)現(xiàn)其他染色體數(shù)目變異的嬰兒,很可能是發(fā)生這類變異的受精卵不能發(fā)育,或在胚胎早期就死亡的緣故。
二、問題探討(課本P27)1.這個替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德爾分離定律中成對的遺傳因子的行為與同源染色體在減數(shù)分裂過程中的行為很相似。
2.一條染色體上可能有許多個基因。
三、本節(jié)聚焦(課本P27)
1.基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系,主要體現(xiàn)在如下四個方面:
(1)基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子形成和受精過程中,也有相對穩(wěn)定的形成結(jié)構(gòu)。
(2)在體細胞中基因成對存在,染色體也是成對的。在配子中成對的基因只有一個,同樣,成對的染色體也只有一條。
(3)體細胞中成對的基因一條來自父方,一條來自母方。同源染色體也是如此。
(4)非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。2.摩爾根所做的果蠅雜交實驗。
3.對孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋如下:
(1)基因的分離定律的實質(zhì)是:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
(2)基因的自由組合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
四、思考與討論(課本P28)
矮莖d減數(shù)d分裂ddD 高d莖d矮d莖受高減數(shù)精D d莖F 2分裂D D D高莖D d高莖高減數(shù)莖D D分裂D D dP 配子 F 1 F 1 配子
圖2-2-3
五、技能訓(xùn)練(課本P30)
不同的基因也許是DNA長鏈上的一個個片段。7
第二篇:第2節(jié)基因在染色體上
第2節(jié)基因在染色體上
1.(2012安徽省城名校聯(lián)考)下列說法中不正確的是
A.摩爾根通過紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅的雜交實驗證明了基因位于染色體上
B.孟德爾通過豌豆的雜交實驗發(fā)現(xiàn)了遺傳的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律
C.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
D.沃森和克里克構(gòu)建了 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,并提出了 DNA半保留復(fù)制的假說
2.(2012安徽懷寧中學(xué)模擬)下列關(guān)于遺傳學(xué)發(fā)展的敘述,與事實不相符合的是
A.薩頓通過實驗證明了控制果蠅眼色的基因位于X染色體上
B.沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)
C.孟德爾在實驗中采取了假說——演繹法發(fā)現(xiàn)了分離定律與自由組合定律
D.艾弗里通過實驗證明S型菌的DNA是導(dǎo)致R型菌轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)化因子”
3.(2012湖北孝感第一次統(tǒng)考)下列關(guān)于人類探索遺傳奧秘歷程中所用的科學(xué)實驗方法的敘述中,錯誤的是
A.孟德爾在以豌豆為材料進行遺傳規(guī)律研究時,運用了統(tǒng)計學(xué)的方法
B.薩頓提出“基因位于染色體上”的假說時,運用了類比推理的方法
C.格里菲思進行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗時,運用了放射性同位素標記法
D.沃森和克里克研究DNA分子結(jié)構(gòu)時,運用了建構(gòu)物理模型的方法
第三篇:基因在染色體上教案
基因在染色體上
授課時間:2016年10月12日 授課班級:高三(9)班 授課人:賴榮華
教學(xué)目標
(1)說出基因位于染色體上的理論依據(jù)和實驗依據(jù)。
(2)會用有關(guān)基因和染色體的知識說明孟德爾遺傳定律的實質(zhì)。
教學(xué)重難點
(1)基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。(2)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。教學(xué)過程
一、導(dǎo)入
復(fù)習(xí)孟德爾遺傳實驗和減數(shù)分裂導(dǎo)入。
二、學(xué)習(xí)過程
1、薩頓的假說(類比推理法)
學(xué)生回顧第一章孟德爾的豌豆雜交實驗和第二章減數(shù)分裂過程,分析遺傳因子(基因)的行為與減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化
問題一:寫出孟德爾一對或者兩對相對性狀的雜交實驗中F1產(chǎn)生的配子類型?
問題二:畫出減數(shù)分裂一對或者兩對同源染色體的精原細胞產(chǎn)生的配子類型?
問題一以基因的形式展示配子的種類,問題二以染色體的形式展示配子的種類。
設(shè)計問題:薩頓的理論“基因在染色體上”沒有經(jīng)過實驗的驗證,是主觀推理的結(jié)果,提出疑問
2、基因在染色體上的實驗證據(jù)(1)材料的選擇
學(xué)生自己閱讀材料,思考果蠅作為實驗材料成功的原因?(2)學(xué)習(xí)果蠅的染色體組成(3)果蠅雜交實驗
觀察實驗現(xiàn)象,小組間展開討論,回答下列問題:
① 根據(jù)雜交實驗過程,判斷哪個是顯性性狀? ② 是否符合孟德爾遺傳定律? ③ 該實驗結(jié)果與孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中F2的性狀表現(xiàn)有什么不同之處?
④ 當(dāng)時,性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn),據(jù)此你能作出怎樣的解釋?
摩爾根對該現(xiàn)象提出的假說:控制白眼的基因(w)在X染色體上,Y上沒有對應(yīng)的等位基因。
(4)對果蠅雜交實驗結(jié)果的解釋
根據(jù)假說寫出遺傳圖解:通過寫遺傳圖解發(fā)現(xiàn)F2的性狀表現(xiàn)與摩爾根的雜交實驗的結(jié)果是一致的,所以摩爾根的假說“控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含有它的等位基因”是成立的。(5)驗證實驗
展示測交實驗的遺傳圖解:
摩爾根通過實際去做測交實驗,統(tǒng)計數(shù)據(jù),結(jié)果接近1:1:1:1,與理論推測一致,從而得出假說是成立的。
3、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
嘗試用“基因在染色體上”解釋孟德爾的分離定律和自由組合定律。結(jié)合學(xué)生所講,展示細胞分裂圖:
4、課堂小結(jié) 師生一起歸納總結(jié)
5、鞏固、升華
三、板書設(shè)計
第2節(jié)
基因在染色體上
一、薩頓的假說:類比推理法
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
四、作業(yè):
(PPT展示,課后完全。)
五、教學(xué)后記
第四篇:2 基因在染色體上 教學(xué)設(shè)計 教案
教學(xué)準備
1.教學(xué)目標
1、說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2、運用有關(guān)基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。
3、嘗試運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。
2.教學(xué)重點/難點
教學(xué)重點:
1、位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。教學(xué)難點:
1、運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。
2、基因位于染色體上的實驗證據(jù)。
3.教學(xué)用具
教學(xué)課件
4.標簽
教學(xué)過程
(一)、引入新課
大家都知道,孟德爾的雜交試驗之所以能夠取得成功,是因為他選擇了豌豆這個實驗材料,為他的成功打下基礎(chǔ),那么大家回憶一下,豌豆作為實驗材料,都有哪些優(yōu)點?
(二)、自主學(xué)習(xí)、合作討論:完成任務(wù)
任務(wù)1:分析孟德爾的分離定律中(等位基因)(遺傳因子)的分離過程(P7頁)任務(wù)2:分析減數(shù)分裂過程中(同源)染色體的分離過程(以精子的形成例,P17~P18頁)減數(shù)分裂的核心:減數(shù)第一次分裂時,同源染色體分離;非同源染色體自由組合 自由組合定律的核心:雜合子在形成配子時,等位基因分離;非等位基因自由組合 比較上述兩個問題,你還能發(fā)現(xiàn)基因和染色體行為之間有其他的平行關(guān)系嗎?
(三)薩頓的假說
基于以上提出的種種問題,在1903年,美國遺傳學(xué)家薩頓用蝗蟲細胞做材料,研究精子和卵子的形成過程。實驗表明,一種蝗蟲的體細胞中有24條染色體,生殖細胞中只有12條染色體。精子和卵細胞結(jié)合形成的受精卵,又具有24條染色體?;认x子代體細胞中的染色體數(shù)目與雙親的體細胞染色體數(shù)目一樣。子代體細胞中的這24條染色體,按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分,兩兩成對,共12對,每對染色體中一條來自父方,一條來自母方。從實驗中他發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子,也就是等位基因,它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。
薩頓由此推論:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說,基因就在染色體上,因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。他所依據(jù)的方法是類比推理法。
什么叫做類比推理法呢?由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象,推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。
(四)基因與染色體的關(guān)系
1、對比基因與染色體的行為
于是,薩頓將看不見的基因與看得見的染色體的行為進行類比,根據(jù)其驚人的一致性,提出基因位于染色體上的假說。
2、思考:
(1)、類比推理有科學(xué)的必然性么? 不具有邏輯的必然性
(2)、怎么知道類比推理是否正確? 還需要觀察和實驗檢驗
(3)、那么薩頓所得出的染色體在基因上的結(jié)論究竟是否正確呢? 由于缺少實驗證據(jù)美國生物學(xué)家摩爾根等對此持懷疑態(tài)度。
(五)、摩爾根的雜交試驗
1、自主學(xué)習(xí),合作討論,完成任務(wù)
(1)、摩爾根選用了什么作實驗材料?為什么?
(2)、果蠅的紅眼和白眼性狀,哪種是顯性性狀?為什么?
(3)、F2中紅眼果蠅和白眼果蠅的性狀分離比是多少?是否符合基因的分離定律?(4)、果蠅白眼性狀的遺傳有什么特點?
(5)、根據(jù)白眼性狀的遺傳特點,摩爾根作出了什么假設(shè)?
2、摩爾根的實驗材料---果蠅
美國生物學(xué)家摩爾根經(jīng)過不懈努力,他和他的學(xué)生終于找到一種適合作實驗的材料——果蠅。
(1)果蠅的優(yōu)點:
①易飼養(yǎng)②相對性狀明顯、③繁殖快、后代數(shù)量多,后代數(shù)量多④染色體少易觀察(2)果蠅染色體組成
3對常染色體+XX 3對常染色體+XY 雌雄果蠅體細胞中染色體組成有何異同?
如X、Y染色體 從1909年開始,摩爾根開始潛心研究果蠅的遺傳行為。正常的果蠅都是紅眼的,一天,他偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼果蠅。白眼性狀是如何遺傳的?他做了下面的實驗(詳見P29)
(3)對實驗現(xiàn)象的假說
白眼的遺傳和性別相聯(lián)系,但果蠅成對的兩個性染色體大小、形態(tài)相差懸殊。這個白眼基因會在哪個位置呢?
假設(shè)一:控制白眼的基因在X、Y染色體上。假設(shè)二:控制白眼的基因在Y染色體上,而X染色體上不含有它它的等位基因。
假設(shè)三:控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含有它的等位基因。經(jīng)過推理、想象提出假說:控制白眼的基因只在X染色體上,Y染色體不含有它的等位基因。
若用W表示控制眼睛顏色的基因,紅眼W,白眼w.雌果蠅種類:紅眼(XX)紅眼(XXw)白眼(XwXw)
W
W
W雄果蠅種類:紅眼(XY)白眼(XwY)
W(4)對實驗現(xiàn)象的解釋
(5)摩爾根的驗證試驗---測交
摩爾根等人親自做了該實驗,實驗結(jié)果如下:
與理論推測一致,完全符合假說,假說完全正確!——證明了基因在染色體上 摩爾根通過實驗驗證了自己的設(shè)想,從而證明了基因在染色體上。從此摩爾根成了孟德爾理論的支持者。
思考
果蠅體細胞內(nèi)有4對染色體,被人們研究過的基因就達數(shù)百個;又如,人的體細胞只有23對染色體,卻有3~3.5萬個基因,基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢?
通過分析得出:一條染色體上有許多個基因,基因在染色體上呈線性排列。
(六)、基因在染色體上
通過上面的學(xué)習(xí)我們知道了基因位于染色體上,孟德爾所說的一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因。不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因。
那么,孟德爾的分離與自由組合定律能不能用基因和染色體來闡述其實質(zhì)呢? 1.基因分離定律的實質(zhì)是:在雜合體的細胞中,位于一對同源染色體的等位基因,具有一定的獨立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立的隨配子遺傳給后代。
2、基因的自由組合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
課堂小結(jié)
從孟德爾豌豆實驗、薩頓假說到摩爾根果蠅實驗,通過類比推理,假說-演繹的科學(xué)思維方法,最終得到基因在染色體上的結(jié)論在整個學(xué)習(xí)過程中,通過一條主線“基因在染色體上”連接起兩種科學(xué)思維方法,類比推理和假說演繹法。其中類比推理需要大家在理解基礎(chǔ)上能夠及時應(yīng)用。而假說演繹則是在回顧的同時達到再次應(yīng)用加深理解的目的。大家在學(xué)習(xí)中的難點主要有兩個,一是類比推理得到基因位于染色體上的假說,另一個是獨立設(shè)計測交實驗。所以在難點問題上要求大家理解到位。
板書
第2章 第2節(jié) 基因在染色體上
第五篇:高一生物人教版必修二第二章第2節(jié)基因在染色體上導(dǎo)學(xué)案
基因在染色體上
教學(xué)設(shè)計
課題:第2章
第2節(jié)基因在染色體上
班級:______姓名:______組別:_______
【學(xué)習(xí)目標】1.說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2.運用有關(guān)基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。
3.嘗試運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。
【學(xué)習(xí)重點】基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)以及孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
【學(xué)習(xí)難點】運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上?;蛭挥谌旧w上的實驗證據(jù)。
一、薩頓的假說(所用的科學(xué)方法是)
1.結(jié)論:。
2.具體內(nèi)容:基因和染色體行為存在著明顯的關(guān)系。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
A.基因在雜交過程中保持
和
。染色體在配子的形成和受精過程中,也有的形態(tài)結(jié)構(gòu)。
B.在體細胞中基因
存在,染色體也是的。在配子中只有成對的基因中的,同樣,也只有成對的染色體中的。
C.體細胞中成對的基因一個來自,一個來自。
也是如此。
D.非等位基因在形成配子時,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是。
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
1.實驗現(xiàn)象:F1表現(xiàn)型、F2
表現(xiàn)型及比例。
2.實驗現(xiàn)象解釋的驗證方法:。
3.實驗結(jié)論:基因在上。
4.基因在染色體上呈
排列。
5.果蠅的體細胞中有
對染色體,3對,1對
。在雌果蠅中,這對性染色體是同型的,用
表示,在雄果蠅中,這對染色體是異性的用
表示。
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
1.基因的分離定律的實質(zhì):
2.基因的自由組合定律的實質(zhì):
一、薩頓的假說
探究一、薩頓作出了哪四個假說?他的這種科學(xué)研究方法是什么方法?
探究二、依據(jù)薩頓的假說完成P28思考與討論,在圖中染色體上標注基因符號
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
探究三:觀察圖2—8(1)依據(jù)哪一個雜交組合判斷出果蠅的顯性性狀?為什么?
(2)從果蠅紅眼和白眼這一對相對性狀來看,其遺傳符合分離定律嗎?
探究四:白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系如何解釋這一現(xiàn)象呢?寫出遺傳圖解:
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
【知識小結(jié)】
【當(dāng)堂檢測】
1、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述,錯誤的是()
A.染色體是基因的主要載體
B.基因在染色體上呈線性排列
C.一條染色體上有多個基因
D.染色體就是由基因組成的2、下列生理活動,能使基因A和基因a分別進入兩個子細胞中的是()
A.有絲分裂
B.減數(shù)分裂
C.細胞分化
D.受精作用
3、下列各項中,肯定含有Y染色體的是()
A.受精卵和初級精母細胞
B.受精卵和次級精母細胞
C.精子和男性口腔上皮細胞
D.初級精母細胞和男性小腸上皮細胞
4、豌豆的雜交實驗中,高莖與矮莖雜交,F(xiàn)2中高莖和矮莖的比為787:277,上述實驗結(jié)果的實質(zhì)是()
A.高莖基因?qū)Πo基因是顯性的B.F1自交,后代出現(xiàn)了性狀分離
C.控制高莖和矮莖的基因不在一條染色體上
D.等位基因隨同源染色體的分離而分開
【課后練習(xí)】
對演繹推理的驗證——測交實驗,寫出遺傳圖解
XWY紅眼(雄)×
XwXw白眼(雌)
XWXw紅眼(雌)×
XwY白眼(雄)
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