第2章第2节基因在染色体上 教案（详案）-2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修2

第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 (一)教学目标 1.基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说——演绎法。 2.从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。 3.认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。 (二)教学重点和难点 1.教学重点 (1)基因位于染色体上的假说和实验证据。 (2)对孟德尔遗传规律作出现代解释。 2.教学难点 (1 )对果蝇杂交实验结果的解释和验证。 (2)等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。 (三)教学过程 一、利用“问题探讨”中的问题情境导入新课 学生思考“对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体?”“为什么不测定全部46条染色体?”引导学生关注基因和染色体的关系，激发学生的学习兴趣。 二、萨顿的假说 美国遗传学家萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行比较，提出基因位于染色体上的假说。 1．假说内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。 2．假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 项目 基因 染色体 独立性 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中，具有相对稳定的形态结构 存在 方式 在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条 来源 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方 体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方 分配 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合 3.根据基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，让学生在教材P30“思考·讨论”提供的减数分裂和受精作用过程中一对同源染色体上的一对等位基因的行为变化的图片的染色体上标出相对应的基因。 根据比较的结果进行推理是科学研究中常用的一种方法，但是这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。 三、基因位于染色体上的实验证据 介绍摩尔根的果蝇杂实验。 1．实验者：摩尔根。 2．实验材料——果蝇 (1)果蝇作为实验材料的优点：①有许多易于区分的相对性状；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。 (2)果蝇体细胞内染色体的组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。雌果蝇的性染色体是XX，雄果蝇的性染色体是XY。 3．观察现象 P　 红眼(♀)×白眼(♂) ↓ F1　　　　红眼(♀、♂) ↓F1雌雄交配 F2　 红眼(♂、♀)、白眼(♂) (1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。 (2)F1全为红眼，红眼是显性性状。 (3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。 (4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相关联。 4．提出问题：白眼性状的表现为何总与性别相关联？ 5．作出假设，解释现象 如果用W表示控制红眼的基因，用w表示控制白眼的基因，则雌性和雄性果蝇眼睛颜色的性状分别有哪些类型?白眼的遗传与X染色体的遗传相似，最可能的假设是什么?请画出遗传图解。 (1)假设：白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。 (2)解释 F2 ♂ ♀ XW Y XW XWXW(红眼雌性) XWY(红眼雄性) Xw XWXw(红眼雌性) XwY(白眼雄性) 摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说——演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。 6.验证方法——测交 用白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配。 7．实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上。 8．基因和染色体关系 每种生物的基因数量，都要远远多于这种生物的染色体数目。例如，果蝇的体细胞中有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；人的体细胞中有23对染色体，基因大约有2.6万个。摩尔根和他的学生们进一步证明了：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。 四、孟德尔遗传规律的现代解释 分别以含有一对、两对同源染色体的细胞为例，画出减数分裂过程的图解，并在染色体上标注基因符号，理解基因的分离定律和自由结合的定律实质。培养学生归纳、概括的科学思维。 1．基因的分离定律的实质 (1)在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。 (2)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