人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质习题

第2章　基因和染色体的关系

第2节　基因在染色体上

“基因在染色体上”安排在遗传因子的发现、减数分裂和受精作用之后，伴性遗传之前，是一节承上启下的教学课。本节内容的教学将遗传规律与其细胞学基础紧密联系，有利于学生深入理解遗传的基本规律，同时让学生有了性染色体上有基因分布的认识，为之后伴性遗传的学习做了铺垫。

生命观念：通过“类比推理法”及杂交实验，理解基因在染色体上；

科学思维：分析果蝇杂交实验过程，解释基因在染色体上的观点；

科学探究：通过设计相关实验，探究基因的具体位置。　

1．基因位于染色体上的理论假说和实验证据；

2．孟德尔遗传规律的现代解释。

PPT展示人类染色体的扫描电镜照片：

人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。

问题1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？

基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。

问题2：为什么不测定全部46条染色体？

在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。

一、萨顿的假说

PPT展示萨顿及蝗虫的图片：

1、萨顿将基因与染色体的行为进行比较

2、萨顿的推论

基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。

也就是说，基因就在染色体上。

3、分析减数分裂过程中基因和染色体的关系（填图）

PPT展示相关图解，引导学生填图：

二、基因位于染色体上的实验证据

PPT展示摩尔根及果蝇：

1、果蝇的染色体组成

常染色体：与性别无关的染色体，如Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ。

性染色体：与性别决定有关的染色体，如Ｘ和Y。

其中♀用XX表示，♂用XY表示。

2、摩尔根的果蝇杂交实验

（1）观察实验，发现问题

问题3：果蝇眼色的显性性状如何判断？

红眼为显性性状，根据显性性状定义判断。

问题4：眼色遗传是否遵循基因分离定律？判断依据？

是，F1自交后代的性状分离比为3∶1。

问题5：该实验与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验有何区别？说明什么问题？

F2隐性性状（白眼）只出现在雄性；白眼性状总是与性别相关联。

思考：为什么白眼性状总与性别相关联？如何解释这一现象呢？

（2）提出假设，解释问题

假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。

若用W、w表示控制眼睛颜色的基因：红眼W，白眼w。

雌果蝇种类：红眼（XWXW）、红眼（XWXw）、白眼（XwXw）

雄果蝇种类：红眼（XWY）、白眼（XwY）

（3）演绎推理

测交实验：F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配

（4）实验验证，得出结论

与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！——证明了基因在染色体上。

3、基因和染色体的数量关系

果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。

人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。

PPT展示基因和染色体的关系：

一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

三、孟德尔遗传规律的现代解释

1、基因的分离定律

在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。

2、基因的自由组合定律　

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

首先，考虑到学生的认知水平及知识的承上启下，我把前面所学的“减数分裂中染色体行为”和“孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为”作为问题探讨，通过类比推理，猜想基因和染色体的关系。其次，本节课补充了 “摩尔根的果蝇的测交”内容，这有利基本知识目标的达到成，也理清了摩尔根实验验证的逻辑顺序；由于补充了内容，上课时间很紧，故运用类比推理的方法，推断基因与DNA长链的关系的“技能训练”安排到课后练习完成。最后是教材内容的整合：在课堂练习中，设计了一道回顾科学史的练习。通过对科学史的回顾，学生不仅把前面的知识联系起来了，而且对整个有关“基因”的研究过程有了一个比较全面而整体的认识，使学生对科学家们所作的贡献和取得的成果有了一个系统的了解。