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(yàn)證據(jù)和孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明 3 個(gè)教學(xué)學(xué)問點(diǎn)； 在人類對(duì)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(xiàn)；因此在我們的課堂教學(xué)中 , 通過組織同學(xué)活動(dòng)、摸索和爭(zhēng)論,幫忙同學(xué)領(lǐng)會(huì)科學(xué)家獨(dú)到的爭(zhēng)論方法、縝密的摸索、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?進(jìn)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(dòng)物精子（或卵細(xì)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(rèn)知沖突,由認(rèn)知沖突產(chǎn)生的

2、問題會(huì)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(duì)同源染色體 （假設(shè)其上有一對(duì)等位基因）和含兩對(duì)同源染色體（假設(shè)其上各有一對(duì)等位基因）的精原細(xì)胞減數(shù)分裂示意圖, 讓同學(xué)劇烈意識(shí)到基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系；實(shí)行同學(xué)活動(dòng)的教學(xué)方式有利于落實(shí)探究性學(xué)習(xí)的課程理念,培育同學(xué)的探究意識(shí)和動(dòng)手、動(dòng)腦的才能, 并使同學(xué)在活動(dòng)中加深對(duì)生物學(xué)原理的懂得,提高同學(xué)對(duì)生物學(xué)觀點(diǎn)的認(rèn)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(yàn)到勝利的歡樂；（3）在摩爾根的果蠅雜交試驗(yàn)中,老師實(shí)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(zhēng)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(dāng)有很多個(gè)基因,且基因在染色體上呈線性排列；另外,仍簡(jiǎn)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(qiáng)同學(xué)學(xué)習(xí)生物學(xué)學(xué)問的時(shí)代感,表達(dá)教材內(nèi)容的先進(jìn)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(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)同,在學(xué)問結(jié)構(gòu)上也獲得了科學(xué)學(xué)問； 三維目標(biāo)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(yàn)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(yùn)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(shí)質(zhì)；（2）嘗試運(yùn)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(jià)值觀（1）認(rèn)同科學(xué)爭(zhēng)論需要豐富的想象力,大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神,以及對(duì)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(diǎn),體驗(yàn)勝利的歡樂； 教學(xué)重點(diǎn)1. 基因位于染色體上的理論假說和試驗(yàn)證據(jù)；2. 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代說明； 教學(xué)難點(diǎn)1. 運(yùn)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(yàn)證據(jù)； 教具預(yù)備教學(xué)課件； 課時(shí)支配1 課時(shí) 教學(xué)過程課前預(yù)備1. 畫有孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)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(shí)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(xì)胞中,掌握同一性狀的遺傳因子（即等位基因）成對(duì)存在,不相融合；在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分別,分別后的遺傳因子分別進(jìn)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(duì)等位基因中的一個(gè)；那同學(xué)們是否摸索過這樣的問題：成對(duì)的等位基因是如何分別并分別進(jìn)入不同的配子中的呢？老師顯示哺乳動(dòng)物精子（或卵細(xì)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(duì)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(duì)等位基因中的一個(gè)和只含每對(duì)同源染色體中的一條；老師： 沒錯(cuò)； 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(dòng)1. 薩頓的假說老師：有同學(xué)看了這一節(jié)的標(biāo)題以后會(huì)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(qǐng)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(jìn)行摸索和爭(zhēng)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(duì)于這個(gè)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(biāo)在同源染色體上, 并以此畫含一對(duì)同源染色體（假設(shè)其上有一對(duì)等位基因）和含兩對(duì)同源染色體 （假設(shè)其上各有一對(duì)等位基因）的精原細(xì)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(jī)叫兩名同學(xué)上講臺(tái)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(xì)胞中基因成對(duì)存在,染色體也是成對(duì)的；但配子只含有等位基因中的一個(gè),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(shí)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(zhēng)論并表述；老師依據(jù)同學(xué)的簡(jiǎn)述情形進(jìn)行引導(dǎo)、補(bǔ)充、確定和勉勵(lì), 并逐個(gè)顯示基因與染色體的 4 點(diǎn)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(zhēng)論中常用的方法之一,叫做類比推理； 在爭(zhēng)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(xiàn)；他用蝗蟲細(xì)胞作材料,發(fā)覺有一種蝗蟲的體細(xì)胞中有 24 條染色體,生殖細(xì)胞中只有 12 條染色體； 精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵,又具有 24 條染色體； 蝗蟲子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目,與雙親的體細(xì)胞染色體數(shù)目一樣；

9、子代體細(xì)胞中的這24 條染色體,按形狀結(jié)構(gòu)來分,兩兩成對(duì),共 12 對(duì),每對(duì)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(yán)謹(jǐn)?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(dāng)能夠說明孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)；下面請(qǐng)同學(xué)們利用課本 P28的“ 摸索與爭(zhēng)論”所供應(yīng)的孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)圖解,在染色體上標(biāo)注出相應(yīng)基因,看看對(duì)試驗(yàn)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(jī)叫 1 名同學(xué)上講臺(tái)畫圖；老師：說明是否成立？同學(xué)：成立；老師：那是否就可以認(rèn)為我們利用類比推理得出的結(jié)論就是正確的呢？其實(shí),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(yàn)的檢驗(yàn)；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(yàn)證據(jù)如何用試驗(yàn)證明基因就在染色體上呢？老師：摩爾根一開頭對(duì)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(rèn)為以上兩個(gè)學(xué)說是主觀的臆測(cè)；但是盡管如此, 他沒有批判、 譏諷,而是仔細(xì)鉆研, 設(shè)計(jì)試驗(yàn),查找證據(jù)解決疑點(diǎn)；科學(xué)家這種對(duì)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(yàn)的勝利同樣

11、離不開試驗(yàn)材料的正確挑選果蠅；老師顯示果蠅的照片,并簡(jiǎn)要介紹挑選果蠅作為遺傳學(xué)試驗(yàn)爭(zhēng)論材料的優(yōu)點(diǎn)；老師：從 1909 年開頭,摩爾根就開頭潛心爭(zhēng)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(yàn)；老師顯示課本P29“ 圖 28 果蠅雜交試驗(yàn)圖解”,并簡(jiǎn)要介紹試驗(yàn)的過程與結(jié)果；老師：依據(jù)試驗(yàn),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(gè)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(yàn)圖解,果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點(diǎn)？同學(xué)：只有雄性才顯現(xiàn)白眼；老師：是的；那為什么會(huì)這樣？老師顯示雌、 雄果蠅體細(xì)胞的染色體圖解,介紹果蠅體細(xì)胞中染色體的分類與數(shù)量,重點(diǎn)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(dāng)時(shí)摩爾根和他的同事也是這樣假設(shè)的,他們?cè)O(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(duì)；老師：那應(yīng)當(dāng)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(gè)雄性白眼果蠅的基因型呢？寫成 X wY w對(duì)嗎？同學(xué)：不對(duì)；由于我們已經(jīng)假設(shè)Y 染色體上沒有與X配對(duì)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(dāng)表示為X wY；老師：很好；請(qǐng)同學(xué)們畫出果蠅雜交試驗(yàn)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(zhēng)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(cè)交試驗(yàn)加以證明；雌性紅眼 雌性紅眼 雄性紅眼 雄性白眼老師：沒錯(cuò)；后來摩爾根他們通過測(cè)交等方法,進(jìn)一步驗(yàn)證了以上說明；正是他們的工作,把一個(gè)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(jiān)決支持者；X 染色體聯(lián)系起來,從而用試驗(yàn)證明白基因在染色體上；從今,摩老師：試驗(yàn)證明基因在染色體上以后,人們又在摸索： 果蠅體細(xì)胞的染色體只有4 對(duì),但被人們研

15、究過的基因就達(dá)數(shù)百個(gè)；人類體細(xì)胞的染色體只有 么問題？23 對(duì),但攜帶的基因大約有幾萬個(gè)；這又能說明什同學(xué)：說明一條染色體上應(yīng)當(dāng)有很多個(gè)基因；老師：沒錯(cuò)；摩爾根與其同學(xué)經(jīng)過十多年的努力創(chuàng)造了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)位置的方法,并繪出了第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上相對(duì)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(gè)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(jiǎn)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(zhēng)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(shí)分別的,或組織同學(xué)將兩 對(duì)等位基因標(biāo)在兩對(duì)同源染色體上,畫出遺傳圖解,說明孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)；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(dòng)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(píng)判反饋1. 基因型為 AaBb的動(dòng)物,在其精子的形成過程中,基因 AA分開發(fā)生在 A. 精原細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞的過程中

17、 B. 初級(jí)精母細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞的過程中 C.次級(jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞的過程中 D.精細(xì)胞形成精子的過程中解析：基因 AA是隨著著絲點(diǎn)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(jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞的過程中；答案： C 2. 假設(shè)某動(dòng)物精原細(xì)胞的兩對(duì)等位基因（Aa、Bb）分別位于兩對(duì)同源染色體上,該細(xì)胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子時(shí),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(diǎn)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(duì)等位基因標(biāo)在兩對(duì)同源染色體上,說明孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn),畫出遺傳圖解；2. 設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)交試驗(yàn)驗(yàn)證摩爾根的果蠅雜交試驗(yàn)； 板書設(shè)計(jì) 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(yàn)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(gè)基因；染色體由 DNA和蛋白 質(zhì)構(gòu)成；答案： D 2. 解析：同一對(duì)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(shí)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(xì)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(xì)胞染色體數(shù)目變異,會(huì)嚴(yán)峻影響生殖、發(fā)育等各種生命活動(dòng),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(gè)替換好像可行； 由此聯(lián)想到孟德爾分別