復(fù)課教學(xué)中摩爾根果蠅雜交試驗(yàn)拓展初探

1、1 / 4 復(fù)課教學(xué)中摩爾根果蠅朵交實(shí)驗(yàn)拓展初探 復(fù)課教學(xué)中摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)拓展初探 趙 興（安徽省懷遠(yuǎn)第一中學(xué) 233400 ） 摘要 摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)是教材中遺傳學(xué)部分的經(jīng)典內(nèi)容。本文簡(jiǎn)要闡述了在復(fù) 課教學(xué)中如何通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適度拓展，達(dá)到提髙教學(xué)效果的目的。 關(guān)鍵詞 復(fù)課教學(xué)摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)拓展 1903年， 美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓運(yùn)用類(lèi)比推理提出基因在染色體上的觀點(diǎn)。1909 年，摩爾根用果蠅雜交實(shí)驗(yàn)為基因位于染色體上假說(shuō)提供了證據(jù)。當(dāng)時(shí)，摩爾根 從野生型的紅眼果蠅培養(yǎng)瓶中發(fā)現(xiàn)了一只例外的口眼雄果蠅，這只果蠅引起了摩 爾根的重視并用它做了一系列設(shè)訃精巧的實(shí)驗(yàn)。教材介紹了摩爾根做的實(shí)驗(yàn)一

2、： P 紅眼（雌） X 白眼（雄） I Fi 紅眼（雌、雄） I F1雌雄交配 F2 紅眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 之后，教材展示了摩爾根用白眼雄果蠅做雜交實(shí)驗(yàn)并發(fā)現(xiàn)后代的特點(diǎn)，提 出F2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)U比例是3:1,符合孟德?tīng)栠z傳定律；但是發(fā) 現(xiàn)這種性狀的遺傳還跟性別有關(guān)，于是能推想到控制這種性狀的基因在性染色體 上。緊接著教材出示了摩爾根的假設(shè)：控制白眼性狀的隱性基因山X染色體所攜 帶，Y染色體上不帶有口眼基因的等位基因。 在教學(xué)中多數(shù)教師的處理是引導(dǎo)學(xué)生就摩爾根的假設(shè)，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái) 驗(yàn)證摩爾根的假設(shè)，得出結(jié)論。整個(gè)推理過(guò)程完整簡(jiǎn)單清晰流暢。筆者認(rèn)為如果 是新

3、課教學(xué)，在此處暫且不必作過(guò)多的介紹，既可以保證過(guò)程的完整性，也不會(huì) 給學(xué)生增加負(fù)擔(dān)。但作為復(fù)課教學(xué)，應(yīng)該對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣梗饘W(xué)生探 究過(guò)程中的矛盾沖突，更有利于突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。尤其是在學(xué)生了解果蠅的 性染色體知識(shí)后，就更有必要重新審視這個(gè)似乎過(guò)于簡(jiǎn)單的推理過(guò)程。 果蠅是XY型性別決定的生物，果蠅的Y染色體比X染色體長(zhǎng)一些。X染色 體和Y染色體上的片段可以分為三個(gè)區(qū)段：X染色體上的非同源區(qū)段、Y染色體 上的非同源區(qū)段和同源區(qū)段（如下圖）。就此，我們可以反問(wèn)學(xué)生：摩爾根當(dāng) 初怎么就可以2 / 4 直接假設(shè)控制口眼性狀的隱性基因僅僅山X染色體所攜帶，Y染色3 / 4 復(fù)課教學(xué)中摩爾根果蠅

4、朵交實(shí)驗(yàn)拓展初探 體上不攜帶，準(zhǔn)確定位于】II區(qū)段上呢？其他的可能性（位于I、【I區(qū)段）乂怎么 排除的？如果你是摩爾根，乂會(huì)怎樣去解決？ X Y 復(fù)課教學(xué)中我們可將此問(wèn)題為線索進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行再挖掘，鼓勵(lì)學(xué)生 進(jìn)行討論交流并假設(shè)。首先應(yīng)該對(duì)控制口眼性狀的隱性基因的位置可能性進(jìn)行初 步分析。 可能性一：若僅位于Y染色體的非同源區(qū)段，則白眼雄蠅表示為XY紅 眼雌蠅表示為XXo P XX X XY I Fi XX XY 1雌雄交配 F2 XX XY 據(jù)此假設(shè)，雌果蠅沒(méi)有紅、白眼色這一對(duì)相對(duì)性狀，而摩爾根實(shí)驗(yàn)中的雄果 蠅無(wú)論R還是F?均為白眼。與客觀事實(shí)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)均不符，假設(shè)不成立。 可能性二：若

5、僅位于X染色體的非同源區(qū)段，則口眼雄蠅表示為XbY,紅 眼雌蠅表示為XBXB,摩爾根的實(shí)驗(yàn)圖解同教材，按此假設(shè)推出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié) 果符合。 可能性二：若位于X、 表示為XBXB： Y的同源區(qū)段，則口眼雄蠅表示為XbYb,紅眼雌蠅 P X3XB X X Yb 1 Fi X3Xb XBYb l雌雄交配 F2 X 吹B xBXb XBYb XbYb 按此假設(shè)推岀的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果也符合。 復(fù)課教學(xué)中摩爾根果蠅朵交實(shí)驗(yàn)拓展初探 那么后兩種假設(shè)（XY與疋于）乂如何繼續(xù)辨別？至此，矛盾已現(xiàn)。 可以推理：如果控制果蠅眼色的基因在XY染色體同源區(qū)段，那么純合紅眼 雄蠅基因型就是X5,用測(cè)交方法可讓它產(chǎn)生的兩種配

6、子都顯出來(lái)，就是讓其和 隱性純合子口眼雌蠅雜交。那乂如何得到口眼雌蠅呢，在摩爾根所做的實(shí)驗(yàn)二就 可以得到白眼雌蠅。 實(shí)驗(yàn)二：將實(shí)驗(yàn)一中所得的R中的紅眼雌蠅和口眼雄蠅進(jìn)行雜交 P： 紅眼2X白眼 I F 紅眼2 紅眼 白眼2 白眼 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：紅眼：白眼1： 1：雌性：雄性1： 1。 此實(shí)驗(yàn)親本中的紅眼雌果蠅應(yīng)為雜合子，則子代預(yù)計(jì)應(yīng)該出現(xiàn)紅眼雌蠅、口 眼雌蠅、紅眼雄蠅、白眼雄蠅4種表現(xiàn)型，比例接近1： 1： 1： 1。遺憾的是， 實(shí)驗(yàn)二只可以幫助我們得到口眼雌蠅，但并不能解決最初的問(wèn)題！因?yàn)椋?P X3Xb X X Y P XBXb X XY I I F X3Xb X Xb X3Y XY F X3

7、Xb X Xb X3Yb X Yb 兩種假設(shè)推出的結(jié)果乂與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都符合。 那乂該怎么辦？摩爾根乂做了最為關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)三：將白眼雌蠅和紅眼雄蠅進(jìn)行雜交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：紅眼：白眼1； 雌性：雄性1： 1。且看兩種解釋?zhuān)?可能性二的解釋?zhuān)喝舭籽刍騼H位于X染色體的非同源區(qū)段 p X3Y X xbx I F X3Xb X Y 此假設(shè)推出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合。 可能性三的解釋?zhuān)喝艨谘刍蛭挥赬、Y的同源區(qū)段 P X3YB X X Xb P XYB X X Xb P X3Yb X X Xb I I I F X3Xb XYB F X Xb XYB F X3Xb X Yb 此實(shí)驗(yàn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在，若口

8、眼基因位于X、Y的同源區(qū)段，雜交后 會(huì)出現(xiàn)三種可能的結(jié)果。摩爾根任意選擇紅眼雄果蠅和口眼雌果蠅交配，結(jié)果都 3 / 46 / 4 復(fù)課教學(xué)中摩爾根果蠅朵交實(shí)驗(yàn)拓展初探 只出現(xiàn)了子代雌蠅都是紅眼、雄蠅都是口眼這一種情況。曲此可以得出：控制果 蠅眼色的基因只位于X染色體的非同源區(qū)段，Y染色體上沒(méi)有相應(yīng)的基因。 以上復(fù)課教學(xué)過(guò)程的設(shè)汁力求再現(xiàn)摩爾根當(dāng)初的探究過(guò)程，雖然當(dāng)初摩爾 根的思路和我們想的可能不完全相同。但意義是很大的，學(xué)生不僅再一次經(jīng)歷了 一個(gè)科學(xué)探究過(guò)程，還可提高學(xué)生應(yīng)用遺傳圖解分析和解釋遺傳學(xué)問(wèn)題的能力， 對(duì)正確的結(jié)論有更深刻的認(rèn)識(shí)。更重要的是通過(guò)這個(gè)探究過(guò)程讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué) 研究的艱辛

9、，感受到科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神，并在這種潛移默化的學(xué)習(xí)中提升生 物科學(xué)素養(yǎng)。 參考文獻(xiàn)： 1 許耀輝.注談中學(xué)青年教師隊(duì)伍建設(shè)中存在的問(wèn)題與對(duì)策J.青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)報(bào).2011(03) 2 陳柳娟.農(nóng)村初中數(shù)學(xué)!！干教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)研與分析J.福建教棄學(xué)院學(xué) 報(bào).2011(01) 3 徐小會(huì).提高髙校教師創(chuàng)新能力的途徑J.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). (06) 4 丁浩，王美田.髙校教師激勵(lì)的困境分析及治理路徑選擇J.高校教育管理. 2012(01) 5 廛湘生，李再湘.構(gòu)建以縣為主的教師培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)一一農(nóng)村中小學(xué)教師培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研 究J.當(dāng)代教育理論與實(shí)踐.(01) 6 賀安溪，胡惠明.