高中生物第2節(jié)基因在染色體上示范教案新人教版必修

1、第 2 節(jié) 基因在染色體上 淡定說課本節(jié)內(nèi)容包括了薩頓的假說、基因位于染色體上的試驗證據(jù)和孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明 3 個教學(xué)學(xué)問點； 在人類對基因與染色體關(guān)系的探究過程中,薩頓和摩爾根都作出了杰出的奉獻；因此在我們的課堂教學(xué)中 , 通過組織同學(xué)活動、摸索和爭論,幫忙同學(xué)領(lǐng)會科學(xué)家獨到的爭論方法、縝密的摸索、嚴謹?shù)耐评?進行探究并得出相關(guān)的結(jié)論；由于本節(jié)從上一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用引過來,所以在教學(xué)支配上思路如下：（1）通過回憶孟德爾分別定律和觀看哺乳動物精子（或卵細胞）的形成過程圖解,引導(dǎo)同學(xué)聯(lián)想等位基因與同源染色體的行為之間到底是什么關(guān)系？同學(xué)的這種疑問源于頭腦中的認知沖突,由認知沖突產(chǎn)生的

2、問題會激發(fā)同學(xué)的探究愛好；（2）接著引導(dǎo)同學(xué)把孟德爾分別定律中的遺傳因子換成同源染色體,重讀分別定律,畫含一對同源染色體 （假設(shè)其上有一對等位基因）和含兩對同源染色體（假設(shè)其上各有一對等位基因）的精原細胞減數(shù)分裂示意圖, 讓同學(xué)劇烈意識到基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系；實行同學(xué)活動的教學(xué)方式有利于落實探究性學(xué)習(xí)的課程理念,培育同學(xué)的探究意識和動手、動腦的才能, 并使同學(xué)在活動中加深對生物學(xué)原理的懂得,提高同學(xué)對生物學(xué)觀點的認同程度；老師確定同學(xué)的發(fā)覺并介紹薩頓的假說,讓同學(xué)體驗到勝利的歡樂；（3）在摩爾根的果蠅雜交試驗中,老師實行問題串的形式、環(huán)環(huán)相扣、層層深化的設(shè)問、引導(dǎo)學(xué)生摸索和爭論,

3、 逐步掀開遺傳的秘密,最終證明基因的確位于染色體上；通過介紹多種生物的染色體和基因的數(shù)量關(guān)系, 讓同學(xué)懂得到一條染色體上應(yīng)當有很多個基因,且基因在染色體上呈線性排列；另外,仍簡要介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在基因定位上的應(yīng)用,有利于拓展同學(xué)視野,增強同學(xué)學(xué)習(xí)生物學(xué)學(xué)問的時代感,表達教材內(nèi)容的先進性；（4）在以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)同學(xué)在染色體和基因水平上闡明基因分別定律和基因自由組合定律,以達到課程標準的要求；培育同學(xué)的分析歸納才能,讓同學(xué)不僅在觀念上逐步認同,在學(xué)問結(jié)構(gòu)上也獲得了科學(xué)學(xué)問； 三維目標1. 學(xué)問與技能（1）說出基因位于染色體上的理論假說和試驗證據(jù)；（2）概述孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明；2

4、. 過程與方法（1）運用有關(guān)基因與染色體的學(xué)問闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)；（2）嘗試運用類比推理的方法,說明基因位于染色體上；3. 情感態(tài)度與價值觀（1）認同科學(xué)爭論需要豐富的想象力,大膽質(zhì)疑和勤奮實踐的精神,以及對科學(xué)的喜愛；（2）參加類比推理的過程,提出與薩頓假說相像的觀點,體驗勝利的歡樂； 教學(xué)重點1. 基因位于染色體上的理論假說和試驗證據(jù)；2. 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明； 教學(xué)難點1. 運用類比推理的方法,說明基因位于染色體上；2. 基因位于染色體上的試驗證據(jù)； 教具預(yù)備教學(xué)課件； 課時支配1 課時 教學(xué)過程課前預(yù)備1. 畫有孟德爾一對相對性狀的雜交試驗圖解的小黑板（或?qū)嵨锿队皟x）；2.

5、 教學(xué)課件；情境創(chuàng)設(shè)老師：同學(xué)們,前段時間我們學(xué)習(xí)了孟德爾分別定律,有哪位同學(xué)能夠回憶出來？同學(xué)：在生物的體細胞中,掌握同一性狀的遺傳因子（即等位基因）成對存在,不相融合；在形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分別,分別后的遺傳因子分別進入不同 的配子中,隨配子遺傳給后代；老師：很好；這就是說配子中只含有每對等位基因中的一個；那同學(xué)們是否摸索過這樣的問題：成對的等位基因是如何分別并分別進入不同的配子中的呢？老師顯示哺乳動物精子（或卵細胞）的形成過程圖解；老師：我們知道,在減數(shù)分裂過程中同源染色 體發(fā)生分別,結(jié)果配子只含每對同源染色體中的一條；在這里我們可以發(fā)覺等位基因與同源染色體的行為有何相像之處？

6、同學(xué)：都存在分別現(xiàn)象：等位基因分別和同源染色體分別；配子中只有原先的一半：配子只含每對等位基因中的一個和只含每對同源染色體中的一條；老師： 沒錯； 基因與染色體到底是什么樣的關(guān)系呢？帶著這樣的問題,我們一起來學(xué)習(xí)第2 節(jié)基因在染色體上 ；師生互動1. 薩頓的假說老師：有同學(xué)看了這一節(jié)的標題以后會想,“ 基因在染色體上” 這一結(jié)論是如何推導(dǎo)出來的呢？下面請同學(xué)們將孟德爾分別定律中的遺傳因子換成同源染色體,將分別定律念一遍,看看這樣替換是否有問題；由此你聯(lián)想到什么？同學(xué)閱讀,進行摸索和爭論；同學(xué)：沒有問題；是否可說明基因在染色體上？老師：是否可說明基因在染色體上,對于這個問題,由同學(xué)們自己去探究；

7、現(xiàn)在假如我們把等位基因標在同源染色體上, 并以此畫含一對同源染色體（假設(shè)其上有一對等位基因）和含兩對同源染色體 （假設(shè)其上各有一對等位基因）的精原細胞減數(shù)分裂示意圖；看看結(jié)果如何？同學(xué)畫圖,老師巡察同學(xué)畫圖情形并賜予肯定的指導(dǎo)；隨機叫兩名同學(xué)上講臺在黑板上畫圖；老師：經(jīng)過畫圖,同學(xué)們可發(fā)覺基因和染色體有何相像的地方？同學(xué)：精原細胞中基因成對存在,染色體也是成對的；但配子只含有等位基因中的一個,也只是有同源染色體中的一條；另外, 非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的；老師：依據(jù)畫圖和大家的分析,我們可以得出什么結(jié)論？同學(xué)：基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)

8、系；老師：正確；那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？同學(xué)分小組摸索、爭論并表述；老師依據(jù)同學(xué)的簡述情形進行引導(dǎo)、補充、確定和勉勵, 并逐個顯示基因與染色體的 4 點平行關(guān)系；老師： 我們可以依據(jù)基因與染色體行為存在明顯的平行關(guān)系,能夠推論基因就在染色體上；這是科學(xué)爭論中常用的方法之一,叫做類比推理； 在爭論基因與染色體的關(guān)系方面,美國遺傳學(xué)家薩頓應(yīng)用類比推理法作出了突出的奉獻；他用蝗蟲細胞作材料,發(fā)覺有一種蝗蟲的體細胞中有 24 條染色體,生殖細胞中只有 12 條染色體； 精子和卵細胞結(jié)合形成的受精卵,又具有 24 條染色體； 蝗蟲子代體細胞中的染色體數(shù)目,與雙親的體細胞染色體數(shù)目一樣；

9、子代體細胞中的這24 條染色體,按形狀結(jié)構(gòu)來分,兩兩成對,共 12 對,每對染色體中的一條來自父方,另一條來自母方；薩頓由此推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的；也就是說,薩頓做出了與大家完全一樣的假說：基因就在染色體上；老師：由此我們可以發(fā)覺,只要有縝 密的摸索和嚴謹?shù)耐评?我們一樣能得出與宏大遺傳學(xué)家一樣的結(jié)論； 但問題是假如薩頓的推論成立,它應(yīng)當能夠說明孟德爾的豌豆雜交試驗；下面請同學(xué)們利用課本 P28的“ 摸索與爭論”所供應(yīng)的孟德爾一對相對性狀的雜交試驗圖解,在染色體上標注出相應(yīng)基因,看看對試驗現(xiàn)象的說明是否仍舊成立；同學(xué)畫圖,老師巡察同學(xué)畫圖情形,并利用小黑板（或?qū)嵨锿队皟x

10、）隨機叫 1 名同學(xué)上講臺畫圖；老師：說明是否成立？同學(xué)：成立；老師：那是否就可以認為我們利用類比推理得出的結(jié)論就是正確的呢？其實,類比推理得出的結(jié)論并不具有規(guī)律的必定性, 其正確與否, 仍需要觀看和試驗的檢驗；我們一起來看看美國生物學(xué)家摩爾根是怎么做的；2. 基因位于染色體上的試驗證據(jù)如何用試驗證明基因就在染色體上呢？老師：摩爾根一開頭對待孟德爾的遺傳理論和薩頓的基因位于染色體上的學(xué)說抱不信任、懷疑的態(tài)度,他認為以上兩個學(xué)說是主觀的臆測；但是盡管如此, 他沒有批判、 譏諷,而是仔細鉆研, 設(shè)計試驗,查找證據(jù)解決疑點；科學(xué)家這種對待科學(xué)的態(tài)度和高尚的人品,特別值得我們學(xué)習(xí)；摩爾根試驗的勝利同樣

11、離不開試驗材料的正確挑選果蠅；老師顯示果蠅的照片,并簡要介紹挑選果蠅作為遺傳學(xué)試驗爭論材料的優(yōu)點；老師：從 1909 年開頭,摩爾根就開頭潛心爭論果蠅的遺傳行為,并利用在一群紅眼果蠅中偶然發(fā)現(xiàn)的一只白眼雄果蠅做了如下的雜交試驗；老師顯示課本P29“ 圖 28 果蠅雜交試驗圖解”,并簡要介紹試驗的過程與結(jié)果；老師：依據(jù)試驗,果蠅紅眼和白眼的遺傳是否符合基因的分別定律？如何判定？同學(xué)：符合；由于F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是31；老師：那通過哪一個雜交組合可判定果蠅的顯性性狀？同學(xué)： 親本雌性紅眼果蠅和雄性白眼果蠅雜交所產(chǎn)生的后代全部是紅眼,說明紅眼是顯性性狀,白眼是隱性性狀；老師：很好；依據(jù)果蠅雜

12、交試驗圖解,果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點？同學(xué)：只有雄性才顯現(xiàn)白眼；老師：是的；那為什么會這樣？老師顯示雌、 雄果蠅體細胞的染色體圖解,介紹果蠅體細胞中染色體的分類與數(shù)量,重點提示果蠅的性別打算方式與人類相同,同為 XY型,且性染色體與性別打算有關(guān)；老師： 前面我們已經(jīng)推論基因在染色體上,結(jié)合果蠅白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系,我們又可以作出什么樣的設(shè)想？同學(xué)：掌握白眼的基因在性染色體上；老師：當時摩爾根和他的同事也是這樣假設(shè)的,他們設(shè)想掌握白 眼的基因（用 w 表示）在 X 染色體上,并假設(shè) Y 染色體不含有它的等位基因；如是,雌 性紅眼果蠅的基因型怎么寫？依據(jù)前面學(xué)過的學(xué)問,寫成 WW正確

13、嗎？同學(xué)：不對；老師：那應(yīng)當如何表示？同學(xué)：由于果蠅眼色的遺傳與性染色體有關(guān),應(yīng)先把性染色體寫出來,如雌性應(yīng)先寫出 XX,然后把掌握紅眼的基因?qū)懺趦蓷l性 染色體的右上方,所以雌性紅眼果蠅應(yīng)寫成 X WX W；老師：那我們又該如何去表示一個雄性白眼果蠅的基因型呢？寫成 X wY w對嗎？同學(xué)：不對；由于我們已經(jīng)假設(shè)Y 染色體上沒有與X配對的基因w,所以不能寫成X wY w；因此雄性白眼果蠅的基因型應(yīng)當表示為X wY；老師：很好；請同學(xué)們畫出果蠅雜交試驗的基因遺傳圖解；同學(xué)畫圖,然后逐步顯示下邊的分析圖解,師生共同分析爭論；老師： 從圖 221 的圖解可以看出,摩爾根等人的設(shè)想可以合理地說明；但能

14、否就說以上的說明是正確的呢？雌性紅眼 雄性白眼W W w親代 X X X Y配子 X WY X wF1 X Y W 雄性白眼 雌性紅眼 X X W wW W w配子 X Y X XF 2 X X W 圖 221 X Y X Y同學(xué)：不能；仍需要通過測交試驗加以證明；雌性紅眼 雌性紅眼 雄性紅眼 雄性白眼老師：沒錯；后來摩爾根他們通過測交等方法,進一步驗證了以上說明；正是他們的工作,把一個特定的基因和一條特定的染色體爾根成了孟德爾理論的堅決支持者；X 染色體聯(lián)系起來,從而用試驗證明白基因在染色體上；從今,摩老師：試驗證明基因在染色體上以后,人們又在摸索： 果蠅體細胞的染色體只有4 對,但被人們研

15、究過的基因就達數(shù)百個；人類體細胞的染色體只有 么問題？23 對,但攜帶的基因大約有幾萬個；這又能說明什同學(xué)：說明一條染色體上應(yīng)當有很多個基因；老師：沒錯；摩爾根與其同學(xué)經(jīng)過十多年的努力創(chuàng)造了測定基因位于染色體上的相對位置的方法,并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上相對位置的圖；老師顯示課本P30“ 圖 211 果蠅某一條染色體上的幾個基因”,幫忙同學(xué)懂得基因在染色體上呈線性排列；老師結(jié)合課本圖解簡潔介紹現(xiàn)代分子生物技術(shù)將基因定位在染色體上的爭論成果；3. 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明 老師引導(dǎo)、 幫忙同學(xué)用關(guān)于基因和染色體的學(xué)問說明孟德爾的分別定律和自由組合定律,提高同學(xué) 的分析歸納才能, 獲得科

16、學(xué)學(xué)問； 如可引導(dǎo)同學(xué)分析等位基因是如何并在何時分別的,或組織同學(xué)將兩 對等位基因標在兩對同源染色體上,畫出遺傳圖解,說明孟德爾兩對相對性狀的雜交試驗；老師精講1. 常染色體和性染色體：常染色體是指與性別打算沒有直接關(guān)系的染色體,性染色體是指與性別決定有關(guān)的染色體；2.2 種性別打算的方式：XY型：雌性性染色體為XX,雄性性染色體為XY；假如蠅、哺乳動物以及人類的性別打算屬于這種形式；ZW型：雌性性染色體為ZW,雄性性染色體為ZZ；如鳥類、蝶類和蛾類的性別打算屬于這種形式；評判反饋1. 基因型為 AaBb的動物,在其精子的形成過程中,基因 AA分開發(fā)生在 A. 精原細胞形成初級精母細胞的過程中

17、 B. 初級精母細胞形成次級精母細胞的過程中 C.次級精母細胞形成精細胞的過程中 D.精細胞形成精子的過程中解析：基因 AA是隨著著絲點分裂姐妹染色單體的分別而分開,發(fā)生在減數(shù)其次次分裂后期,即在 次級精母細胞形成精細胞的過程中；答案： C 2. 假設(shè)某動物精原細胞的兩對等位基因（Aa、Bb）分別位于兩對同源染色體上,該細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子時,可表示其減數(shù)其次次分裂后期染色體和基因變化的是圖A222 中的ADaAbAbBaBAbabBbAB 圖 222 C同；解析：減數(shù)其次次分裂后期,著絲點分裂,姐妹染色單體分開形成 2 條染色體, 2 條染色體基因相答案： B 3. 果蠅白眼為伴 X 染

18、色體隱性遺傳,顯性性狀為紅眼；以下哪組雜交子代中,通過眼色就可直接判定果蠅的性別 A. 白 白B.雜合紅 紅C.白 紅D.雜合紅 白解析：依據(jù)基因分別定律,C組所產(chǎn)生后代,雌性全部為紅眼,雄性就全部為白眼；答案： C 課堂小結(jié)布置作業(yè)完成課本 P31的練習(xí)；課后拓展1. 將兩對等位基因標在兩對同源染色體上,說明孟德爾兩對相對性狀的雜交試驗,畫出遺傳圖解；2. 設(shè)計一個測交試驗驗證摩爾根的果蠅雜交試驗； 板書設(shè)計 第 2 節(jié) 基因在染色體上 1. 薩頓的 假說 2. 基因位于染色體上的試驗證據(jù) 3. 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明 習(xí)題詳解 一、練習(xí)（課本 P31）（一）基礎(chǔ)題 1. 解析：不能說染色

19、體就是由基因組成的,而只能說染色體上有多個基因；染色體由 DNA和蛋白 質(zhì)構(gòu)成；答案： D 2. 解析：同一對同源染色體上不同位置的非等位基因是連鎖遺傳的,或在四分體時期由于同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換而交換 答案： B （二）拓展題了部分基因,而不是全部的非等位基因都可自由組合；1. 這些生物的體細胞中的染色體雖然削減一半,但仍具有一整套非同源染色體；這一組染色體, 攜帶有掌握該種生物體全部性狀的一整套基因；2. 提示： 人體細胞染色體數(shù)目變異,會嚴峻影響生殖、發(fā)育等各種生命活動,未發(fā)覺其他染色體數(shù)目變異的嬰兒,很可能是發(fā)生這類變異的受精卵不能發(fā)育,或在胚胎早期就死亡的緣故；二、問題探討（課本 P27）1. 這個替換好像可行； 由此聯(lián)想到孟德爾分別