内容正文:
必修二第二章第2节 基因在染色体上
【核心素养】
1. 生命观念:说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据,阐明基因与染色体的平行关系。
2. 科学思维:运用类比推理和假说-演绎法分析基因在染色体上的证明过程。
3. 科学探究:体验摩尔根果蝇杂交实验的探究过程,掌握科学研究方法。
4. 社会责任:认同科学研究需要大胆质疑、重视实证的科学态度。
【教学重难点】
重点:萨顿假说的依据;摩尔根果蝇杂交实验的分析
难点:摩尔根果蝇杂交实验的假说演绎过程
【教学过程】
一 、萨顿的假说(科学方法: )
【任务1】 阅读课本p29-30, 思考回答下列问题:
1、列表比较基因和染色体的行为
比较项目
基因的行为
染色体的行为
传递中的
“存在状态”
在杂交过程中保持:
在配子形成和受精过程中
保持:
“数量”
体细胞
配子
体细胞中“来源”
一个来自: 一个来自:
一条来自: 一条来自:
形成配子时的
“行为”
非等位基因
非同源染色体
类比:基因和染色体之间存在明显的
推理:基因位于
2、 分析减数分裂中基因和染色体的关系:若基因在染色体上,请你在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标注基因符号(D/d表示)
二 、基因位于染色体上的实验证据——摩尔根的果蝇杂交实验
1、实验材料:
【任务2】请结合教材P18、P30有关果蝇的相关信息,总结果蝇作为实验材料的优点。
2、探究过程:(科学方法: )
(1) 观察现象,提出问题:
1910年5月,在摩尔根蝇室的大群野生型红眼果蝇中出现了一只白眼雄果蝇,摩尔根利用这只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行了杂交实验:
实验分析:
· F1全为红眼, 是显性性状。
· F2中红眼∶白眼=3∶1,说明符合 定律。
· 白眼性状的表现,总是与 相关联。
(2) 作出假设,解释现象
与性别决定无关的染色体称为
与性别决定有关的染色体称为 ,
在雌性中用 表示,在雄性中用 表示
注:常染色体上的基因表示如:Dd、dd
性染色体上的基因表示如:XAXa、XAY
果蝇体细胞染色体示意图
✮若控制白眼的基因位于性染色体上,结合性染色体的结构,你认为白眼基因可能位于哪个位置?并尝试用你的假设来解释摩尔根的杂交实验,完成任务4。
✮X染色体与Y染色体比较如下图
【任务4】小组合作,尝试运用遗传图解来判断假设是否能够解释摩尔根果蝇杂交实验
假说:
红眼♀ 白眼♂
P X X × X Y
配子
F1 ×
配子
F2
表型
比例
假说:
红眼♀ 白眼♂
P X X × X Y
配子
F1 ×
配子
F2
表型
比例
(3) 演绎推理,实验验证
✮联系孟德尔验证假说的实验设计,并完成任务5:
【任务5】小组合作尝试写出测交实验的遗传图解(测交组合: )
假说:
测交P
配子
F1
表型:
比例:
假说:
测交P
配子
F1
表型:
比例:
测交实验实际结果:
红眼雌蝇126:红眼雄蝇132:白眼雌蝇120:白眼雄蝇115≈1:1:1:1:1
✮若上述的测交结果不能区分两种假说,请尝试利用已有果蝇类型再设计一组实验来验证
已有的果蝇材料:
野生红眼♀ 杂合红眼♀ 白眼♀ 野生红眼♂ 白眼♂
【任务6】小组合作写出测交实验的遗传图解(测交组合: )
假说:
假说:
(4) 测交实验实际结果:子代中雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼。
(5) 得出结论:
控制果蝇红眼、白眼的基因 ,
从而用实验证明了基因在染色体上。
4.基因与染色体的关系
(1)数量关系:一条染色体上有 个基因。
(2)位置关系:基因在染色体上呈 排列。
【学习评价】
1、判断:
(1)萨顿提出“基因在染色体上”,但没有证明这一结论。( )
(2)蝗虫体内的各种细胞中基因都是成对存在的,染色体也是成对存在的。( )
(3)孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说。( )
(4)细胞中所有的基因都位于染色体上。( )
(5)摩尔根等人绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。( )
2、下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 萨顿利用类比推理法提出"基因在染色体上"的假说
B. 摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上
C. 基因在染色体上呈线性排列
D. 每条染色体上都只有一个基因
3、果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性,这对基因在X染色体上。
下列杂交组合中,子代雌雄果蝇全部为红眼的是()
A. XᵂXʷ × XʷY B. XᵂXᵂ × XʷY
C. XʷXʷ × XᵂY D. XʷXʷ × XʷY
4、控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,红眼对白眼为显性。在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( )
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
5、 据下图回答下列问题:
(1)此图为________________性果蝇的染色体图解。此图中有______对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中的________染色体。
(2)此图表示果蝇的原始生殖细胞经过减数分裂能产生________种染色体组合的配子。
(3)写出此果蝇的基因型:_____________________。在减数分裂过程中遵循分离定律的基因是__________________,能够发生自由组合的基因是______________________________。
(4)果蝇的一个原始生殖细胞性染色体上的W基因在________________________期形成两个W基因,这两个W基因在__________________________期发生分离。
(5)已知某昆虫的刚毛性状由一对等位基因(B/b)控制,直毛对卷毛为显性。现有纯合直毛与纯合卷毛的雌雄个体若干。为确定控制刚毛的基因是位于 X染色体的特有区段(即Y染色体上没有等位基因),还是位于 X、Y染色体的同源区段,请设计一个杂交实验方案,并预测实验结果与结论。
要求: 写出实验思路、预期结果及相应结论。
实验思路:
预期结果及相应结论:
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