内容正文:
第 2 章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
年级
高一年级
授课时间
1课时
课题
第2节 基因在染色体上
教材分析
本节课是必修2第2章第2节"基因在染色体上"的核心内容,是连接孟德尔遗传定律与染色体遗传学的关键桥梁。在前一章学习了孟德尔遗传定律的基础上,本节进一步揭示遗传因子的物质基础——基因与染色体的关系。本节课主要包括三个核心部分:
1.萨顿的假说:介绍萨顿通过类比推理提出的"基因位于染色体上"的假说,及其依据的基因与染色体行为的平行关系。
2.基因位于染色体上的实验证据:重点讲解摩尔根的果蝇杂交实验,这是证明基因在染色体上的经典实验,涉及假说-演绎法的完整应用。
3.孟德尔遗传规律的现代解释:用染色体理论重新解释孟德尔的分离定律和自由组合定律,建立基因行为与染色体行为的直接对应关系。
本节课是遗传学从经典到现代的重要转折点,为后续学习伴性遗传和人类遗传病等内容奠定理论基础。
学情分析
【已有知识基础】
已掌握孟德尔的分离定律和自由组合定律的内容及实质。
了解减数分裂过程中染色体的行为变化。
熟悉假说-演绎法的基本流程。
知道基因、等位基因、同源染色体等基本概念。
【可能存在的学习困难】
类比推理理解困难:萨顿假说的建立基于类比推理,部分学生可能不理解这种科学方法的逻辑。
果蝇实验设计复杂:摩尔根的实验涉及多代杂交和测交,逻辑链条较长,学生难以理清实验思路。
基因与染色体对应关系抽象:将抽象的基因与具体的染色体对应起来,需要较强的空间想象能力。
遗传图解绘制困难:伴性遗传的遗传图解涉及性染色体,绘制和理解都有难度。
现代解释整合困难:将孟德尔定律与染色体理论整合,理解基因分离和自由组合的染色体基础。
【教学策略】
采用科学史教学法,沿着"萨顿假说→摩尔根实验→现代解释"的历史脉络展开。
利用动画演示果蝇杂交实验和测交实验,将复杂过程可视化。
设计探究活动,让学生尝试标注染色体上的基因,理解基因与染色体的对应关系。
通过对比表格,明确基因行为与染色体行为的平行关系。
设计递进式问题链,引导学生逐步深入思考。
教学目标
【知识目标】
1.理解萨顿假说的内容和依据,掌握类比推理法
2.掌握摩尔根果蝇杂交实验的过程和结论,理解假说-演绎法
3.能够用现代遗传学理论解释孟德尔遗传规律
4.理解基因在染色体上呈线性排列的概念
【素养目标】
1.生命观念:理解基因与染色体的关系,形成"基因是遗传信息的载体,染色体是基因的载体"的生命观念;认识基因在染色体上呈线性排列的结构特点。
2.科学思维:通过学习萨顿的类比推理和摩尔根的假说-演绎法,培养科学推理和逻辑思维能力;能够分析基因行为与染色体行为的平行关系。
3.科学探究:能够分析摩尔根果蝇实验的设计思路和实验结果;能够绘制伴性遗传的遗传图解;能够设计简单实验验证基因与染色体的关系。
4.社会责任:了解人类基因组计划的科学意义,认识基因定位对疾病诊断和治疗的重要性,形成科学看待遗传信息的态度。
教学重、难点
【教学重点】
1.萨顿假说的内容和依据(基因与染色体行为的平行关系)。
2.摩尔根果蝇杂交实验的设计、过程和结论。
3.基因在染色体上呈线性排列的证据和意义。
4.孟德尔遗传规律的现代解释(染色体理论)。
【教学难点】
1.理解基因行为与染色体行为的平行关系。
2.分析摩尔根实验的遗传图解和推理过程。
3.掌握伴性遗传的遗传规律和特点。
4.将孟德尔定律与染色体理论有机结合。
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
新课导入
【情景材料】
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。
【讨论】
(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?
(2)为什么不测定全部 46 条染色体?
引出课题:基因是否真的位于染色体上?如何证明?
明确学习目标:学习萨顿的假说和摩尔根的实验证据。
阅读资料,思考并回答问题。
明确本节课探究主题。
新知探究
一、 萨顿的假说
【探究活动1】阅读课本p29-30, 小组合作完成以下任务。
讨论:
(1)萨顿以哪种生物作为实验材料推测基因和染色体的关系?
(2)萨顿认为基因和染色体存在怎样的关系及其依据?
(3)完成课本思考·讨论的任务: 在图中的染色体上标注基因符号(D/d)
【知识讲解】萨顿的假说
1903年,美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料,研究精子和卵细胞的形成过程。
(1) 萨顿的假说内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,➡基因位于染色体上。
(2) 萨顿的假说依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
【布置任务】分析减数分裂中基因和染色体的关系:若基因在染色体上,请你在图中的染色体上标注基因符号(A/a表示)
阅读课本,小组合作讨论完成任务。
学生代表上台绘制。
二、基因位于染色体上的实验证据
【探究活动2】阅读课本p30-31, 小组合作完成以下任务。
讨论:
(1)摩尔根以哪种生物作为实验材料且其有何优点?
(2)摩尔根如何解释果蝇杂交实验中白眼性状的表现总是与性别相关联?
(3)请根据摩尔根的假说,书写出果蝇杂交实验的遗传图解
(4)摩尔根为了验证假说,设计了什么实验,请书写出该实验的遗传图解
【知识讲解】基因位于染色体上的实验证据
(1) 实验材料:果蝇
优点:①易饲养②繁殖快、后代比较多③有许多易于区分的相对性状④染色体数目少,便于观察
(2) 果蝇的染色体组成
常染色体:雌雄个体细胞中相同,不决定性别的染色体 3对:ⅡⅡ,ⅢⅢ,ⅣⅣ
性染色体:雌雄个体细胞中不相同,决定性别的染色体 1对:XX(雌性),XY(雄性)
性染色体有1对,雌性体细胞中含有两条同型的性染色体用XX表示,雄性体细胞中含有两条异型的性染色体用XY表示。
XY染色体的同源区段和非同源区段
(3) 实验探究过程
观察现象、提出问题:F2红眼和白眼之间的数量比是3:1,遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现,总是与性别相联系。
结果分析:
F1:全为红眼(雌雄)➡红眼为显性性状
F2:红眼:白眼=3:1➡符合分离定律
提出假说、解释现象:如果控制白眼的基因(w)在X染色体上,而Y染色体上不含它的等位基因,上述现象可以得到合理解释。
【布置任务】(4)根据摩尔根的假说,绘制果蝇杂交实验遗传图解
趣味交互动画演示——果蝇杂交实验
演绎推理
实验验证:测交实验的实验结果与预期结果相符合。
趣味交互动画演示——果蝇测交实验
得出结论:控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上,而Y染色体不含其等位基因,基因在染色体上。
【实验方法】假说演绎法
【知识讲解】基因与染色体关系
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。
实例:果蝇只有4对染色体,携带的基因有1.3万多个;人只有23对染色体,却有约2.6万个基因。
可知:一条染色体上应该有许多个基因。
摩尔根和他的学生们,设计测量出:第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
结论:基因在染色体上呈线性排列。
小组合作讨论完成任务。
认真听讲,做笔记。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
【知识讲解】孟德尔遗传规律的现代解释
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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
基因的自由组合定律的实质:
①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;
②在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
趣味交互动画演示——果蝇测交实验
认真听讲,做笔记。
【习题巩固】
1.下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.摩尔根等人测定基因的相对位置,说明基因在染色体上呈线性排列
B.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
C.雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
D.减数分裂时成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
【答案】C
【详解】
A、摩尔根团队通过果蝇实验测定基因在染色体上的相对位置,证实基因呈线性排列,A正确;
B、体细胞中的等位基因位于同源染色体上,在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体分离而分离,二者行为具有独立性(遵循分离定律),B正确;
C、自由组合发生在减数第一次分裂的四分体时期(非同源染色体自由组合),而非雌雄配子结合形成合子时,C错误;
D、减数第一次分裂时,同源染色体分离导致等位基因分离;减数第二次分裂时,姐妹染色体分离可能导致等位基因分离(如交叉互换后),D正确。
故选C。
2.孟德尔发现了两大遗传规律,摩尔根证明了基因位于染色体上,他们都为遗传学的研究作出了贡献。下列叙述错误的是( )
A.二人获得成功的关键都有选材恰当、运用统计学等
B.为了探究F1均为高茎豌豆的原因,孟德尔让F1进行测交
C.F1高茎能产生两种比例相同的配子可体现分离定律的实质
D.摩尔根通过杂交实验确定了白眼基因位于X染色体上
【答案】B
【详解】
A、孟德尔使用豌豆作为实验材料,摩尔根使用果蝇作为实验材料,二者获得成功的关键都有选择材料恰当、运用统计学方法等,A正确;
B、孟德尔为探究F₁高茎原因,先让F1自交(而非测交),观察到F₂出现3:1分离比,推测存在隐性因子;测交用于验证假说,B错误;
C、F1在减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,产生配子的比为1:1,即F1高茎能产生两种比例相同的配子可体现分离定律的实质,C正确;
D、摩尔根运用假说-演绎的方法,通过红眼和白眼果蝇的杂交实验,确定了果蝇的白眼基因位于X染色体上,得出了基因在染色体上的结论,D正确。
故选B。
3.在摩尔根的果蝇眼色遗传实验中,能够推测白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是( )
A.白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1不论雌雄都为红眼
B.F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F2出现白眼雌果蝇
C.F1的雌、雄果蝇相互杂交,F2中红眼、白眼=3:1
D.F1的雌、雄果蝇相互杂交,F2中白眼全部是雄性
【答案】D
【详解】
A、白眼雄果蝇(XwY)与红眼雌果蝇(XWXW)杂交,F1全为红眼(XWXw、XWY),说明红眼对白眼为显性,但无法确定基因是否位于X染色体上(常染色体遗传也可能出现该结果,aa与AA杂交产生的Aa),A错误;
B、F1雌果蝇(XWXw)与白眼雄果蝇(XwY)杂交,F2可出现白眼雌果蝇(XwXw),该结果符合X染色体遗传,但常染色体上的遗传也可得到该结果,B错误;
C、F1雌雄杂交(XWXw、XWY),F2红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,但该比例在常染色体遗传中同样存在,无法证明基因位于X染色体上,C错误;
D、F1雌雄杂交(XWXw、XWY),F2中白眼果蝇(XwY)全为雄性,说明白眼性状的遗传与性别相关联,这是推测白眼基因位于X染色体上的最直接证据,D正确。
故选D。
4.摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,下列有关叙述错误的是( )
A.摩尔根的实验方法是假说—演绎法
B.摩尔根发现F₂ 中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比接近3:1,符合分离定律
C.摩尔根所做的假设是控制白眼的基因位于性染色体上
D.摩尔根用测交实验验证了其假说的正确性
【答案】C
【详解】
A、摩尔根通过果蝇眼色遗传实验,运用假说—演绎法提出基因位于染色体上的结论,其过程包括观察现象、提出假说、演绎推理、实验验证,A正确;
B、F₂中红眼与白眼的比例为3:1,符合基因分离定律,表明白眼性状由隐性基因控制,且性状表现与性别相关联,B正确;
C、摩尔根的假设是控制白眼的基因位于X染色体上且 Y染色体不携带其等位基因,C错误;
D、摩尔根通过测交实验(如F₁红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交)验证了假说,后代性状比例与预期一致,D正确。
故选C。
5.某雄果蝇(2n=8)的X染色体和一条常染色体上的某些基因分布如图。不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述正确的是( )
A.朱红眼基因和棒眼基因是一对等位基因
B.棒眼基因和棕眼基因在减数分裂时可以互换
C.朱红眼基因和棕眼基因可出现在同一个配子中
D.次级精母细胞中可出现4个卷翅基因
【答案】C
【详解】
A、等位基因是指位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因。朱红眼基因和棒眼基因位于同一条X染色体上,并非同源染色体的相同位置,因此不是等位基因,A错误;
B、交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。棒眼基因位于X染色体,棕眼基因位于常染色体,二者所在染色体为非同源染色体,不能发生交叉互换,B错误;
C、朱红眼基因位于X染色体,棕眼基因位于常染色体,二者属于非同源染色体上的非等位基因,在减数分裂时会随非同源染色体自由组合,因此可出现在同一个配子中,C正确;
D、次级精母细胞是减数第一次分裂后形成的,染色体数目减半。卷翅基因位于常染色体上,初级精母细胞中该常染色体复制后有2个卷翅基因,减数第一次分裂后,次级精母细胞中最多含2个卷翅基因(不考虑变异),D错误。
故选C。
6.下图为一只雌果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl互为非等位基因
B.在减数第一次分裂后期,细胞中不可能含有4个基因v
C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
【答案】B
【详解】
A、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因,朱红眼基因cn和暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上的不同位置,A正确;
B、若该雌果蝇两条X染色体上都是v基因,则减数第一次分裂前的间期 DNA 复制,v基因加倍,减数第一次分裂后期细胞尚未分裂,此时细胞中含有4个v基因,B错误;
C、在有丝分裂过程中,染色体经复制后平均分配到两个子细胞中。在有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,移向细胞两极,所以基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极,C正确;
D、在减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图示两条非同源染色体有可能组合到一起,进入同一个细胞中,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D正确。
故选B。
7.孟德尔通过豌豆杂交实验提出了分离定律和自由组合定律。下列关于这两个定律的叙述,从不同角度进行了表述。下列说法正确的是( )
A.分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分开,而自由组合定律的实质是非等位基因自由组合,这两个定律都发生在减数分裂Ⅰ后期
B.自由组合定律是以分离定律为基础的,因此在形成配子时,等位基因先分离,然后非等位基因再自由组合
C.分离定律和自由组合定律所描述的基因行为,是通过显微镜观察染色体行为变化直接证实的
D.分离定律和自由组合定律都适用于真核生物有性生殖过程中的核基因遗传,但都不适用于细胞质基因遗传
【答案】D
【详解】
A、分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分开,自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,这两个过程都发生在减数分裂Ⅰ后期,A错误;
B、自由组合定律确实是以分离定律为基础的,但在形成配子时,等位基因的分离和非等位基因的自由组合是同时发生的,不存在时间上的先后顺序。B错误;
C、基因的行为(如基因的分离和自由组合)是通过孟德尔的假说—演绎法推断出来的,而不是通过显微镜观察到的染色体行为变化直接证实的,染色体的行为变化是通过细胞学研究(如减数分裂的观察)间接证实了孟德尔的假说,C错误;
D、分离定律和自由组合定律都适用于真核生物有性生殖过程中的核基因遗传,因为细胞质基因(如线粒体基因、叶绿体基因)的遗传不遵循孟德尔定律,而主要是通过母系遗传等方式传递,D正确。
故选D。
8.大部分果蝇的翅形是长翅,实验室繁育的翅形突变株可以是残翅、卷翅、小翅或由此产生的各种组合形状。已知控制某品系果蝇翅形的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点V、W和D,V基因位点存在3个不同的等位基因VC、VL、v,VC决定卷翅,VL决定长翅,v决定残翅,它们的显隐性关系为VC>VL>v,其中VCVC的纯合胚胎致死。W基因位点存在2个等位基因,W(有翅脉)对w(无翅脉)为完全显性。回答下列问题:
(1)果蝇作为遗传学材料的优点有 (至少答出2点)。
(2)只考虑V基因位点时,可以产生的存活基因型有 种,表型有 种。
(3)基因型为VCVLWw的卷翅有翅脉雌雄果蝇杂交,后代表型及其比例为:卷翅有翅脉∶长翅有翅脉∶卷翅无翅脉∶长翅无翅脉=6∶3∶2∶1,产生这种分离比的原因是 。
(4)卷翅有翅脉雌果蝇和长翅无翅脉雄果蝇杂交,F1产的后代中有2/8卷翅有翅脉果蝇,2/8卷翅无翅脉果蝇,1/8长翅有翅脉果蝇,1/8长翅无翅脉果蝇,1/8残翅有翅脉果蝇和1/8残翅无翅脉果蝇。则杂交亲本基因型分别为♀ ,♂ 。
【答案】
(1)繁殖速度快(周期短);染色体数目少;具有多对易区分的相对性状
(2) 5/五 3/三
(3) VCVC纯合胚胎致死,导致V基因位点杂交后代中卷翅:长翅=2:1,且与W基因位点自由组合
(4) VCvWw VLvww
【详解】
(1)果蝇之所以适合作为遗传学的经典材料,其优点有:繁殖速度快(周期短);染色体数目少;具有多对易区分的相对性状等。
(2)依据题干信息可知,VC决定卷翅,VL决定长翅,v决定残翅,它们的显隐性关系为VC>VL>v,其中VCVC的纯合胚胎致死,所以卷翅的基因型有:VCVL、VCv,长翅的基因型有:VLVL、VLv,残翅的基因型有:vv,即在只考虑V基因位点时,可以产生的存活基因型有5种,表型有三种。
(3)依据题干信息,VCVLWw×VCVLWw,后代表型为:卷翅(VC-):长翅(VLVL)=2:1,有翅脉(W-):无翅脉(ww)=3:1,所以可知卷翅VCVC纯合胚胎致死,卷翅的基因型为VCVL,卷翅:长翅=2:1,而有翅脉:无翅脉=3:1,两对基因自由组合得到卷翅有翅脉∶长翅有翅脉∶卷翅无翅脉∶长翅无翅脉=6∶3∶2∶1。
(4)依据题干信息,卷翅有翅脉雌果蝇(VC-W-)与长翅无翅脉雄果蝇(VL-ww),F1中,卷翅:长翅:残翅=2:1:1,可知亲代相关的基因型为VCv(雌果蝇)、VLv(雄果蝇),有翅脉:无翅脉=1:1,可知亲代相关的基因型为Ww、ww,综上,可知,雌果蝇的基因型为VCvWw、雄果蝇的基因型为VLvww。
做习题,巩固知识。
课堂小结
板书设计
第1节 基因在染色体上
一、萨顿的假说(1903年)
1. 内容:基因位于染色体上
2. 依据:基因与染色体行为的平行关系
完整性、独立性
成对存在、分离规律
一个来自父方,一个来自母方
3. 方法:类比推理法
二、基因位于染色体上的实验证据(摩尔根)
1. 实验材料:果蝇(优点:易饲养、繁殖快、性状易区分、染色体少)
2. 实验现象:白眼性状与性别相关联(F₂白眼全为雄性)
3. 提出假说:控制白眼的基因(w)在X染色体上,Y染色体不含其等位基因
4. 验证实验:测交实验(F₁红眼♀ × 白眼♂)
5. 结论:基因在染色体上
6. 进一步发现: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. 分离定律的实质:
等位基因随同源染色体的分开而分离(减数第一次分裂后期)
2. 自由组合定律的实质:
非同源染色体上的非等位基因自由组合(减数第一次分裂后期)
四、核心概念
1. 性染色体:决定性别(XX-雌性,XY-雄性)
2. 常染色体:不决定性别(ⅡⅡ,ⅢⅢ,ⅣⅣ)
3. 伴性遗传:性状遗传与性别相关联
4. 基因线性排列:一条染色体上有许多基因
课后作业
1.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种方法。假说是在观察分析、提出问题的基础上通过推理和想象提出的,演绎是根据假说进行的推理预测过程。演绎的结果是否正确需要通过实验来检验。若实验结果与演绎结果相符,则假说正确;反之,假说错误。下列说法正确的是( )
A.孟德尔在一对相对性状的遗传实验中提出了性状是由染色体上的遗传因子控制的
B.我们从孟德尔得出的自由组合定律中可知“控制不同性状的基因的遗传互不干扰”
C.孟德尔针对豌豆相对性状进行研究的过程中进行的测交实验属于演绎
D.萨顿运用假说—演绎法得出了基因在染色体上的推论
【答案】B
【详解】
A、孟德尔在一对相对性状实验中提出的是遗传因子的概念,而非染色体上的遗传因子,当时染色体理论尚未建立,孟德尔并未将遗传因子定位于染色体上,A错误;
B、自由组合定律的核心内容是:控制不同性状的基因在形成配子时自由组合,互不干扰,B正确;
C、假说—演绎法中,演绎指根据假说推导出可检验的预测,如测交结果,而测交实验本身属于对演绎预测的验证过程,并非演绎,C错误;
D、萨顿提出基因在染色体上的假说,并未进行实验验证,而非假说—演绎法,而是运用了类比推理法,D错误。
故选B。
2.下图为果蝇(2n=8)体细胞中的两条染色体上部分基因及位置关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因
B.萨顿等人测出了果蝇的上述基因在染色体上的相对位置
C.在减数分裂Ⅰ的后期,上述基因不会位于细胞的同一极
D.白眼雄蝇与野生型杂交,可根据F1表型验证基因位于染色体上的假说
【答案】A
【详解】
A、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因,图中两条染色体为非同源染色体,所以图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因,A正确;
B、摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,而不是萨顿,B错误;
C、在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图中的常染色体和X染色体是非同源染色体,有可能移向细胞的同一极,所以上述基因可能位于细胞的同一极,C错误;
D、摩尔根利用白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1雌雄均为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼:白眼=3:1,且白眼性状只在雄蝇中出现,通过测交实验等验证了基因位于染色体上的假说,仅白眼雄蝇与野生型杂交,不能验证基因位于染色体上的假说,D错误。
故选A。
3.下图甲表示纯合野生型果蝇一条正常染色体上的部分基因,乙是一只纯合变异果蝇相应染色体上的部分基因。下列叙述不正确的是( )
A.此图说明基因在染色体上是线性排列
B.果蝇朱红眼和白眼是一对等位基因
C.乙和甲杂交可判断灰身和黄身的显隐性
D.灰身和棒眼的遗传不遵循自由组合定律
【答案】B
【详解】
A、图示多个基因位于一条染色体上,说明基因在染色体上是线性排列,A正确;
B、等位基因是同源染色体相同位置控制相对性状的基因,图中的朱红眼和白眼位于同一条染色体,不属于等位基因,B错误;
C、分析题图可知,甲表示纯合野生型果蝇,乙是一只纯合变异果蝇,两者分别是灰身和黄身,杂交后可根据子一代判断其显隐性关系,C正确;
D、自由组合定律适用于两对以上等位基因的独立遗传,灰身和棒眼位于一条染色体上,它们的遗传不遵循自由组合定律,D正确。
故选B。
教学反思
成功之处与预期效果
1.科学史线索清晰:沿着萨顿→摩尔根的遗传学发展史展开教学,再现了科学发现的过程,有助于学生理解科学研究的逻辑。
2.多媒体资源有效利用:果蝇杂交实验动画、测交实验动画、自由组合动画等将抽象过程具体化,突破了教学难点。
3.探究活动设计合理:染色体上标注基因、设计测交实验等探究活动,培养了学生的科学探究能力。
4.知识体系完整构建:将孟德尔定律、减数分裂、染色体理论有机整合,形成了完整的遗传学知识框架。
实施难点与应对策略
1.内容多时间紧:一课时要完成萨顿假说、摩尔根实验、现代解释三部分内容。策略:突出重点,精简讲解;合理分配时间;部分内容作为课后拓展。
2.遗传图解绘制困难:学生绘制伴性遗传图解有难度。策略:提供模板;分步讲解;展示错误案例进行纠错;课后加强练习。
3.抽象概念理解困难:基因线性排列、平行关系等概念抽象。策略:使用比喻和类比;制作概念图;设计具体例子说明。
4.科学方法区分困难:类比推理与假说-演绎法容易混淆。策略:制作对比表格;设计典型例题;强调两种方法的不同应用场景。
改进建议
1.开发果蝇杂交虚拟实验平台,供学生课后模拟实验。
2.制作遗传图解绘制微课程,帮助学生掌握绘图技巧。
3.收集学生常见遗传图解错误,编制纠错训练材料。
4.设计分层练习题,满足不同层次学生的学习需求。
5.开展"我是小小遗传学家"角色扮演活动,激发学习兴趣。
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摩尔根果蝇杂交实验动态模拟
伴性遗传机制探索
▶ 开始实验
⏭ 下一步
↺ 重置
P
配子
F1
F2
点击“开始实验”观察
红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的杂交过程
实验现象解读:
准备开始实验...
果蝇测交实验动态模拟
验证伴性遗传假说
选择亲本组合:
类型1: 红眼雌(XᵂXʷ) × 白眼雄(XʷY)
类型2: 红眼雄(XᵂY) × 白眼雌(XʷXʷ)
▶ 开始测交
⏭ 下一步
↺ 重置
P
配子
后代
请选择亲本组合类型,然后点击“开始测交”
观察测交实验过程及结果
实验现象解读:
准备开始实验...
内容由AI生成
基因自由组合定律
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减数分裂染色体行为模拟
A
a
B
b
演示控制
开始演示
暂停演示
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重置演示
组合类型选择
类型1: 大A与大B组合 / 小a与小b组合
类型2: 大A与小b组合 / 小a与大B组合
语音解说
点击组合类型按钮开始演示
染色体标注
A
显性基因大A(2号染色体)
a
隐性基因小a(2号染色体)
B
显性基因大B(3号染色体)
b
隐性基因小b(3号染色体)
染色体详情
确定
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