高中生物第2节基因在染色体上示范教案新人教版必修

1、第 2 节 基因在染色体上 淡定说课本节内容包括了萨顿的假说、基因位于染色体上的试验证据和孟德尔遗传规律的现代说明 3 个教学学问点； 在人类对基因与染色体关系的探究过程中,萨顿和摩尔根都作出了杰出的奉献；因此在我们的课堂教学中 , 通过组织同学活动、摸索和争论,帮忙同学领会科学家独到的争论方法、缜密的摸索、严谨的推理,进行探究并得出相关的结论；由于本节从上一节减数分裂和受精作用引过来,所以在教学支配上思路如下：（1）通过回忆孟德尔分别定律和观看哺乳动物精子（或卵细胞）的形成过程图解,引导同学联想等位基因与同源染色体的行为之间到底是什么关系？同学的这种疑问源于头脑中的认知冲突,由认知冲突产生的

2、问题会激发同学的探究爱好；（2）接着引导同学把孟德尔分别定律中的遗传因子换成同源染色体,重读分别定律,画含一对同源染色体 （假设其上有一对等位基因）和含两对同源染色体（假设其上各有一对等位基因）的精原细胞减数分裂示意图, 让同学剧烈意识到基因和染色体行为存在明显的平行关系；实行同学活动的教学方式有利于落实探究性学习的课程理念,培育同学的探究意识和动手、动脑的才能, 并使同学在活动中加深对生物学原理的懂得,提高同学对生物学观点的认同程度；老师确定同学的发觉并介绍萨顿的假说,让同学体验到胜利的欢乐；（3）在摩尔根的果蝇杂交试验中,老师实行问题串的形式、环环相扣、层层深化的设问、引导学生摸索和争论,

3、 逐步掀开遗传的秘密,最终证明基因的确位于染色体上；通过介绍多种生物的染色体和基因的数量关系, 让同学懂得到一条染色体上应当有很多个基因,且基因在染色体上呈线性排列；另外,仍简要介绍现代分子生物学技术在基因定位上的应用,有利于拓展同学视野,增强同学学习生物学学问的时代感,表达教材内容的先进性；（4）在以上内容的基础上,引导同学在染色体和基因水平上阐明基因分别定律和基因自由组合定律,以达到课程标准的要求；培育同学的分析归纳才能,让同学不仅在观念上逐步认同,在学问结构上也获得了科学学问； 三维目标1. 学问与技能（1）说出基因位于染色体上的理论假说和试验证据；（2）概述孟德尔遗传规律的现代说明；2

4、. 过程与方法（1）运用有关基因与染色体的学问阐明孟德尔遗传规律的实质；（2）尝试运用类比推理的方法,说明基因位于染色体上；3. 情感态度与价值观（1）认同科学争论需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的喜爱；（2）参加类比推理的过程,提出与萨顿假说相像的观点,体验胜利的欢乐； 教学重点1. 基因位于染色体上的理论假说和试验证据；2. 孟德尔遗传规律的现代说明； 教学难点1. 运用类比推理的方法,说明基因位于染色体上；2. 基因位于染色体上的试验证据； 教具预备教学课件； 课时支配1 课时 教学过程课前预备1. 画有孟德尔一对相对性状的杂交试验图解的小黑板（或实物投影仪）；2.

5、 教学课件；情境创设老师：同学们,前段时间我们学习了孟德尔分别定律,有哪位同学能够回忆出来？同学：在生物的体细胞中,掌握同一性状的遗传因子（即等位基因）成对存在,不相融合；在形成配子时,成对的遗传因子发生分别,分别后的遗传因子分别进入不同 的配子中,随配子遗传给后代；老师：很好；这就是说配子中只含有每对等位基因中的一个；那同学们是否摸索过这样的问题：成对的等位基因是如何分别并分别进入不同的配子中的呢？老师显示哺乳动物精子（或卵细胞）的形成过程图解；老师：我们知道,在减数分裂过程中同源染色 体发生分别,结果配子只含每对同源染色体中的一条；在这里我们可以发觉等位基因与同源染色体的行为有何相像之处？

6、同学：都存在分别现象：等位基因分别和同源染色体分别；配子中只有原先的一半：配子只含每对等位基因中的一个和只含每对同源染色体中的一条；老师： 没错； 基因与染色体到底是什么样的关系呢？带着这样的问题,我们一起来学习第2 节基因在染色体上 ；师生互动1. 萨顿的假说老师：有同学看了这一节的标题以后会想,“ 基因在染色体上” 这一结论是如何推导出来的呢？下面请同学们将孟德尔分别定律中的遗传因子换成同源染色体,将分别定律念一遍,看看这样替换是否有问题；由此你联想到什么？同学阅读,进行摸索和争论；同学：没有问题；是否可说明基因在染色体上？老师：是否可说明基因在染色体上,对于这个问题,由同学们自己去探究；

7、现在假如我们把等位基因标在同源染色体上, 并以此画含一对同源染色体（假设其上有一对等位基因）和含两对同源染色体 （假设其上各有一对等位基因）的精原细胞减数分裂示意图；看看结果如何？同学画图,老师巡察同学画图情形并赐予肯定的指导；随机叫两名同学上讲台在黑板上画图；老师：经过画图,同学们可发觉基因和染色体有何相像的地方？同学：精原细胞中基因成对存在,染色体也是成对的；但配子只含有等位基因中的一个,也只是有同源染色体中的一条；另外, 非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的；老师：依据画图和大家的分析,我们可以得出什么结论？同学：基因和染色体行为存在明显的平行关

8、系；老师：正确；那么基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？同学分小组摸索、争论并表述；老师依据同学的简述情形进行引导、补充、确定和勉励, 并逐个显示基因与染色体的 4 点平行关系；老师： 我们可以依据基因与染色体行为存在明显的平行关系,能够推论基因就在染色体上；这是科学争论中常用的方法之一,叫做类比推理； 在争论基因与染色体的关系方面,美国遗传学家萨顿应用类比推理法作出了突出的奉献；他用蝗虫细胞作材料,发觉有一种蝗虫的体细胞中有 24 条染色体,生殖细胞中只有 12 条染色体； 精子和卵细胞结合形成的受精卵,又具有 24 条染色体； 蝗虫子代体细胞中的染色体数目,与双亲的体细胞染色体数目一样；

9、子代体细胞中的这24 条染色体,按形状结构来分,两两成对,共 12 对,每对染色体中的一条来自父方,另一条来自母方；萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的；也就是说,萨顿做出了与大家完全一样的假说：基因就在染色体上；老师：由此我们可以发觉,只要有缜 密的摸索和严谨的推理,我们一样能得出与宏大遗传学家一样的结论； 但问题是假如萨顿的推论成立,它应当能够说明孟德尔的豌豆杂交试验；下面请同学们利用课本 P28的“ 摸索与争论”所供应的孟德尔一对相对性状的杂交试验图解,在染色体上标注出相应基因,看看对试验现象的说明是否仍旧成立；同学画图,老师巡察同学画图情形,并利用小黑板（或实物投影仪

10、）随机叫 1 名同学上讲台画图；老师：说明是否成立？同学：成立；老师：那是否就可以认为我们利用类比推理得出的结论就是正确的呢？其实,类比推理得出的结论并不具有规律的必定性, 其正确与否, 仍需要观看和试验的检验；我们一起来看看美国生物学家摩尔根是怎么做的；2. 基因位于染色体上的试验证据如何用试验证明基因就在染色体上呢？老师：摩尔根一开头对待孟德尔的遗传理论和萨顿的基因位于染色体上的学说抱不信任、怀疑的态度,他认为以上两个学说是主观的臆测；但是尽管如此, 他没有批判、 讥讽,而是仔细钻研, 设计试验,查找证据解决疑点；科学家这种对待科学的态度和高尚的人品,特别值得我们学习；摩尔根试验的胜利同样

11、离不开试验材料的正确挑选果蝇；老师显示果蝇的照片,并简要介绍挑选果蝇作为遗传学试验争论材料的优点；老师：从 1909 年开头,摩尔根就开头潜心争论果蝇的遗传行为,并利用在一群红眼果蝇中偶然发现的一只白眼雄果蝇做了如下的杂交试验；老师显示课本P29“ 图 28 果蝇杂交试验图解”,并简要介绍试验的过程与结果；老师：依据试验,果蝇红眼和白眼的遗传是否符合基因的分别定律？如何判定？同学：符合；由于F2红眼和白眼之间的数量比是31；老师：那通过哪一个杂交组合可判定果蝇的显性性状？同学： 亲本雌性红眼果蝇和雄性白眼果蝇杂交所产生的后代全部是红眼,说明红眼是显性性状,白眼是隐性性状；老师：很好；依据果蝇杂

12、交试验图解,果蝇的白眼性状遗传有什么特点？同学：只有雄性才显现白眼；老师：是的；那为什么会这样？老师显示雌、 雄果蝇体细胞的染色体图解,介绍果蝇体细胞中染色体的分类与数量,重点提示果蝇的性别打算方式与人类相同,同为 XY型,且性染色体与性别打算有关；老师： 前面我们已经推论基因在染色体上,结合果蝇白眼性状的表现总是与性别相联系,我们又可以作出什么样的设想？同学：掌握白眼的基因在性染色体上；老师：当时摩尔根和他的同事也是这样假设的,他们设想掌握白 眼的基因（用 w 表示）在 X 染色体上,并假设 Y 染色体不含有它的等位基因；如是,雌 性红眼果蝇的基因型怎么写？依据前面学过的学问,写成 WW正确

13、吗？同学：不对；老师：那应当如何表示？同学：由于果蝇眼色的遗传与性染色体有关,应先把性染色体写出来,如雌性应先写出 XX,然后把掌握红眼的基因写在两条性 染色体的右上方,所以雌性红眼果蝇应写成 X WX W；老师：那我们又该如何去表示一个雄性白眼果蝇的基因型呢？写成 X wY w对吗？同学：不对；由于我们已经假设Y 染色体上没有与X配对的基因w,所以不能写成X wY w；因此雄性白眼果蝇的基因型应当表示为X wY；老师：很好；请同学们画出果蝇杂交试验的基因遗传图解；同学画图,然后逐步显示下边的分析图解,师生共同分析争论；老师： 从图 221 的图解可以看出,摩尔根等人的设想可以合理地说明；但能

14、否就说以上的说明是正确的呢？雌性红眼 雄性白眼W W w亲代 X X X Y配子 X WY X wF1 X Y W 雄性白眼 雌性红眼 X X W wW W w配子 X Y X XF 2 X X W 图 221 X Y X Y同学：不能；仍需要通过测交试验加以证明；雌性红眼 雌性红眼 雄性红眼 雄性白眼老师：没错；后来摩尔根他们通过测交等方法,进一步验证了以上说明；正是他们的工作,把一个特定的基因和一条特定的染色体尔根成了孟德尔理论的坚决支持者；X 染色体联系起来,从而用试验证明白基因在染色体上；从今,摩老师：试验证明基因在染色体上以后,人们又在摸索： 果蝇体细胞的染色体只有4 对,但被人们研

15、究过的基因就达数百个；人类体细胞的染色体只有 么问题？23 对,但携带的基因大约有几万个；这又能说明什同学：说明一条染色体上应当有很多个基因；老师：没错；摩尔根与其同学经过十多年的努力创造了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图；老师显示课本P30“ 图 211 果蝇某一条染色体上的几个基因”,帮忙同学懂得基因在染色体上呈线性排列；老师结合课本图解简洁介绍现代分子生物技术将基因定位在染色体上的争论成果；3. 孟德尔遗传规律的现代说明 老师引导、 帮忙同学用关于基因和染色体的学问说明孟德尔的分别定律和自由组合定律,提高同学 的分析归纳才能, 获得科

16、学学问； 如可引导同学分析等位基因是如何并在何时分别的,或组织同学将两 对等位基因标在两对同源染色体上,画出遗传图解,说明孟德尔两对相对性状的杂交试验；老师精讲1. 常染色体和性染色体：常染色体是指与性别打算没有直接关系的染色体,性染色体是指与性别决定有关的染色体；2.2 种性别打算的方式：XY型：雌性性染色体为XX,雄性性染色体为XY；假如蝇、哺乳动物以及人类的性别打算属于这种形式；ZW型：雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ；如鸟类、蝶类和蛾类的性别打算属于这种形式；评判反馈1. 基因型为 AaBb的动物,在其精子的形成过程中,基因 AA分开发生在 A. 精原细胞形成初级精母细胞的过程中

17、 B. 初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中 C.次级精母细胞形成精细胞的过程中 D.精细胞形成精子的过程中解析：基因 AA是随着着丝点分裂姐妹染色单体的分别而分开,发生在减数其次次分裂后期,即在 次级精母细胞形成精细胞的过程中；答案： C 2. 假设某动物精原细胞的两对等位基因（Aa、Bb）分别位于两对同源染色体上,该细胞通过减数分裂产生精子时,可表示其减数其次次分裂后期染色体和基因变化的是图A222 中的ADaAbAbBaBAbabBbAB 图 222 C同；解析：减数其次次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成 2 条染色体, 2 条染色体基因相答案： B 3. 果蝇白眼为伴 X 染

18、色体隐性遗传,显性性状为红眼；以下哪组杂交子代中,通过眼色就可直接判定果蝇的性别 A. 白 白B.杂合红 红C.白 红D.杂合红 白解析：依据基因分别定律,C组所产生后代,雌性全部为红眼,雄性就全部为白眼；答案： C 课堂小结布置作业完成课本 P31的练习；课后拓展1. 将两对等位基因标在两对同源染色体上,说明孟德尔两对相对性状的杂交试验,画出遗传图解；2. 设计一个测交试验验证摩尔根的果蝇杂交试验； 板书设计 第 2 节 基因在染色体上 1. 萨顿的 假说 2. 基因位于染色体上的试验证据 3. 孟德尔遗传规律的现代说明 习题详解 一、练习（课本 P31）（一）基础题 1. 解析：不能说染色

19、体就是由基因组成的,而只能说染色体上有多个基因；染色体由 DNA和蛋白 质构成；答案： D 2. 解析：同一对同源染色体上不同位置的非等位基因是连锁遗传的,或在四分体时期由于同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而交换 答案： B （二）拓展题了部分基因,而不是全部的非等位基因都可自由组合；1. 这些生物的体细胞中的染色体虽然削减一半,但仍具有一整套非同源染色体；这一组染色体, 携带有掌握该种生物体全部性状的一整套基因；2. 提示： 人体细胞染色体数目变异,会严峻影响生殖、发育等各种生命活动,未发觉其他染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异的受精卵不能发育,或在胚胎早期就死亡的缘故；二、问题探讨（课本 P27）1. 这个替换好像可行； 由此联想到孟德尔分别