人教版（2019）必修二

遺傳與進(jìn)化

第2章

基因和染色體的關(guān)系

第2節(jié)

基因在染色體上

一、教學(xué)目標(biāo)的確定

課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)對應(yīng)的“內(nèi)容要求”是：“概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)”，結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下。

1.嘗試運(yùn)用假說一演繹法分析薩頓的假說和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。

2.通過畫圖或操作學(xué)具模型，運(yùn)用基因和染色體關(guān)系的知識，解釋孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

（1）基因位于染色體上的假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

（2）對孟德爾遺傳規(guī)律作出現(xiàn)代解釋。

教學(xué)難點(diǎn)

（1）對果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋和驗(yàn)證。

（2）等位基因與同源染色體、非等位基因與非同源染色體的關(guān)系。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

首先通過課本“問題探討”創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考基因和染色體的關(guān)系。接下來就介紹薩頓的假說，并指導(dǎo)學(xué)生思考假說是否正確。展示摩爾根的實(shí)驗(yàn)過程并領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)摩爾根的驗(yàn)證過程，得出基因與染色體的關(guān)系。展示相關(guān)圖片，講解基因在染色體上呈線性排列。最后用基因和染色體的關(guān)系，講解分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)。在講課過程中引導(dǎo)學(xué)生思考，發(fā)展科學(xué)思維。

四、教學(xué)步驟

1.新課導(dǎo)入

教師活動：展示人體46對染色體的圖片，并提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生思考。

（1）對人類基因組進(jìn)行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？

（2）為什么不測定全部46條染色體？

學(xué)生活動：獨(dú)立思考并進(jìn)行小組討論后嘗試回答。

教師活動：講解以上問題，講解要點(diǎn)為：

（1）因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測定某個基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測定人類基因組的基因序列，就要知道包含人類基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。

（2）人有22對常染色體和1對性染色體。在常染色體中，每對同源染色體的形態(tài)、大小相同結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只對其中1條進(jìn)行測序就可以了；而性染色體X和Y的差別很大，基因也大為不同，所以兩條性染色體都需要測序，因此人類基因組計(jì)劃測定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測定46條染色體，耗資巨大工作量會增加一倍，但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。

教師活動：那基因和染色體是什么關(guān)系？之前的科學(xué)家為了研究這一現(xiàn)象又做出了什么貢獻(xiàn)？下面我們先來學(xué)習(xí)薩頓的假說。

2.新課講授

一、薩頓的假說

教師活動：首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧對分離定律和自由組合定律的理解，用課件呈現(xiàn)遺傳定律和減數(shù)分裂過程圖。讓學(xué)生觀察對比染色體和遺傳因子的變化。并提問：基因和染色體存在什么樣的關(guān)系？

教師活動：用同源染色體替換遺傳因子并做進(jìn)一步的講解。

學(xué)生活動：嘗試總結(jié)出：基因和染色體的行為存在平行關(guān)系。

教師活動：進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生思考分析二者在哪些方面存在怎樣的平行關(guān)系？教師活動：帶領(lǐng)學(xué)生分析基因和染色體行為具有驚人的一致性，引導(dǎo)學(xué)生推斷二者位置關(guān)系。

教師活動：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。

教師活動：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(xiàn)。他用蝗蟲細(xì)胞作材料，發(fā)現(xiàn)有一種蝗蟲的體細(xì)胞中有24條染色體，生殖細(xì)胞中只有12條染色體，精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵又具有24條染色體，蝗蟲子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目，與雙親的體細(xì)胞染色體數(shù)目一樣。子代體細(xì)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，薩頓做出了假說：基因就在染色體上。

教師活動：那是否就可以認(rèn)為我們利用類比推理得出的結(jié)論就是正確的呢？其實(shí)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(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。如何用實(shí)驗(yàn)證明基因就在染色體上呢？這就是我們接下來要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

教師活動：利用課件介紹摩爾根，并指出摩爾根質(zhì)疑薩頓的假說，也質(zhì)疑孟德爾的遺傳定律。

教師活動：課件展示摩爾根的果蠅雜交試驗(yàn)，并提出以下問題：

（1）白眼性狀和紅眼性狀的顯隱性關(guān)系是怎樣的？

（2）摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)與孟德爾遺傳規(guī)律矛盾嗎？

活動意圖：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和問題意識。

教師活動：根據(jù)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解，果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點(diǎn)？

學(xué)生活動：（思考后回答）只有雄性才出現(xiàn)白眼。

教師活動：課件展示果蠅體細(xì)胞染色體圖解，明確染色體組成及性染色體的不同。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)摩爾根，試著提出解釋問題的假說。并根據(jù)自己的假說對于摩爾根的實(shí)驗(yàn)做出解釋。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生思考31頁中的問題，并進(jìn)行講解。

提示（1）：可用F1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)，如果后代中出現(xiàn)紅眼雌果蠅白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅這4種類型，且數(shù)量各占四分之一，再選用其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，如果子代中雄果蠅都是紅眼，雄果蠅都是白眼，則可以證明他們的解釋是正確的。

提示（2）：如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因?yàn)閄染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗(yàn)轱@性，所以不會出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符；如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

教師活動：講解果蠅的紅眼、白眼基因型的書寫方法。

教師活動：請學(xué)生畫出果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的基因遺傳圖解，然后用課件展示正確的遺傳圖解。

教師活動：那么下一步就是驗(yàn)證這個解釋是否正確，他們后來做了測交實(shí)驗(yàn)加以證明。從此摩爾根變成了孟德爾理論的堅(jiān)定支持者。

教師活動：展示課本32頁“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。

三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

教師活動：用基因和染色體的關(guān)系，講解分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)。

（1）分離定律：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因隨同源染色體的分開而分離立地隨配子遺傳給后代

（2）自由組合定律：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。

五、板書設(shè)計(jì)

第二章

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(shí)驗(yàn)證據(jù)——摩爾根

三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋