高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上教案

学生活动、教师组织和引导

教学意图

导入：【学生活动】

1、分析减数分裂中染色体和基因的行为特点。

2、阅读：请同学们试着将孟德尔遗传定律中的遗传因子换成同源染色体，念一遍。

替换后是否能恰当地描述同源染色体在减数分裂过程中的行为变化？

那么遗传因子，也就是基因和染色体的关系究竟如何？

一、萨顿的假说——类比推理法

【背景介绍】：萨顿相关资料。

【教师活动】：介绍萨顿利用蝗虫发现的染色体在减数分裂、受精作用过程中的行为变化。

【教师活动】：介绍萨顿研究方法

萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，发现两者具有惊人的一致性，发现如下（学案）

引导学生填充两者行为变化比较的表格。

【学生活动】：回答问题，补充表格

切入：课本P28页，思考与讨论。

图示为孟德尔一对相对性状杂交试验中，豌豆细胞中一对同源染色体在遗传过程中的行为变化，请同学们在图中染色体上标注基因，解释孟德尔一对相对性状的杂交试验（染色体上黑色横线代表基因的位置）。

【学生活动】：填充图解

通过分析比较，同源染色体、基因行为上存在什么联系？（明显的平行关系）

萨顿根据基因、染色体行为变化的一致性，推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因在染色体上。（类比推理法）

【教师活动】：介绍总结萨顿研究方法——类比推理法，并说明其不足之处：缺乏实验验证，仅为假说，需进一步实验验证。

二、基因位于染色体上的实验证据

生物学家摩尔根对孟德尔及萨顿的学说持怀疑态度，一致致力于设计实验探究基因与染色体的关系。

【教师活动】：介绍摩尔根其人及其研究

1．实验材料介绍：果蝇

【教师活动】：介绍果蝇，引导学生归纳摩尔根利用果蝇作为实验材料获得成功的原因。

①果蝇具有什么特点？

②孟德尔选用豌豆与摩尔根选用果蝇有何相识之处？

【学生活动】：思考、回答问题

材料选对，实验就成功了一半。

2．摩尔根果蝇杂交实验

【教师活动】：介绍杂交实验过程、现象，引导学生对实验结果进行分析

请同学们结合下列三个问题进行思考：

①   实验如何判断果蝇眼色的显隐性？

②   实验现象是否符合孟德尔遗传定律？依据？

③   果蝇眼色的遗传有何不同于孟德尔一对相对性状杂交试验？

【学生活动】：思考、讨论、回答

【教师活动】：归纳、总结、肯定

果蝇眼色中白眼性状的表现，总是与性别相联系（明确指出），如何解释呢？

我们需要先认识下果蝇性别的决定方式。

3．果蝇性别决定方式

【教师活动】：多媒体演示，雌雄果蝇体细胞染色体组成情况。

果蝇体细胞中具有3对常染色体，1对性染色体。

性染色体：与性别决定相关。

常染色体：与性别决定无关。

雌性果蝇性染色体同型用XX表示，雄性果蝇性染色体异型，用XY表示。

(XY染色体示意图，人类染色体展示)

4．对杂交实验的解释

根据染色体的结构，控制白眼的基因存在位置做出三种假设。根据杂交现象，只有假设二可能成立。

摩尔根及其同事假设：如果控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，Y染色体不具有它的等位基因。

【教师活动】：这种假设下，雌雄果蝇个体都具有哪些基因型？

【学生活动】：完成学案问题

【教师活动】：多媒体引导学生完成果蝇杂交试验遗传图解

【学生活动】：完成遗传图解

【教师活动】：引导学生继续实验探究

5．对假说的验证

【教师活动】：利用摩尔根的假说，杂交实验现象就可以得到合理的解释，但是这还只是假说，如要验证以上假说是否成立，如何设计实验验证？

【学生活动】：设计测交实验，上板演示

【教师活动】：巡视并及时与同学交流想法，引导实验设计运用能力

摩尔根同样设计并进行了测交试验（XWXw×XwY），结果发现实验结果与推理得到的结论相符。

那么，摩尔根是否能根据测交试验结果，证明自身假说的正确性？

提示：摩尔根等人又通过一系列实验，进一步验证了假说。

6．摩尔根研究方法

【教师活动】：多媒体演示，引导回顾摩尔根实验过程，归纳研究方法

假说——演绎法

发现问题：白眼性状的表现为什么总是与性别相联系？

作出假说：控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基。

实验验证：测交

得出结论：基因在染色体上

三、基因分离定律的实质

【教师活动】：分析基因分离定律和自由组合定律的实质。即孟德尔遗传定律的现代解释。

  提问：同源染色体上的非等位基因能够自由组合吗？

【学生思考】：同源染色体上的非等位基因不能自由组合

引入新课，为下面教学做准备

学生亲自实践萨顿假说发现过程，体会成功喜悦

获得结论，引发继续学习兴趣

培养学生分析、比较能力

培养学生进行自主学习，强化推理、应用能力

进行学习答题技能训练

培养学生持疑精神，并能通过实验进行进一步的探究，锻炼实验设计的能力

进一步掌握科学研究方法

巩固课堂知识，引申知识