基于科学史的摩尔根果蝇杂交实验再探究

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摩尔根的果蝇杂交实验的再探讨

摩尔根的果蝇杂交实验的再探讨
P F
F 2
P F ,
F 2
红 眼( 雌) X B ) 【 s × X b y 白眼( 雄)
红眼( 雌) x B ) ( × X b y 白眼( 雄) 红眼( 雌) x B x × x 红眼( 雄) I
XB ) ( XB x X

、 L 红眼( 雌) X B ) 【 × XB y红 眼( 雄)
相对性状来看 , F l 全是红眼 , F 2 红眼和 白眼之间的数 量 比是 3 : 1 。 这样 的遗传表现符合分离定律 , 表明果蝇
的红眼和 白眼是受一对等位基因控制 的。 所不 同的是 白眼性 状 的表 现 , 总是 与性别 相 联 系 。如何 解 释这 一
现象 呢?
吻合 , 就说 明假设是正确的 , 即控制 白眼的基 因在 x 染色体上 ,而 Y染色体不含有它的等位基 因是正确
J ,
X0 X Xb Y
J , 红眼( 雌、 雄)
3 :
红眼( 雌)
白眼 ( 雄)
: 1
白眼( 雄)


图 3 演绎 图解
图1 红 眼雌 果蝇 和 白眼 果蝇 杂 交遗传 图解
从 图解 中可 以预测 , 若对 F 红眼 雌蝇 测交 , 则 后
中学 生物 学
Mi d d l e S c h o o l B i o l o g y
V0 1 . 2 9 No . 7
2 O1 3
文件 编号 : 1 0 0 3—7 5 8 6 ( 2 0 1 3 ) 0 7一O O O 4—0 3
新 型绿色功能 性食 品一
马 珊
随着世界范围人 口的不断增加 耕地面积 日益减 少, 环境污染加重 , 土壤荒漠化加快。 人类赖以生存的 粮食等农产品可能面临着不再能满足人类需求的潜 在危 机 。过去 近一个 世纪 的研 究表 明 , 地球 表 面广 泛 存在的原始绿色生命一藻类生物 , 含有丰富的营养成

摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维

摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维

摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维摩尔根果蝇杂交实验是遗传学领域的经典实验之一,由美国遗传学家托马斯·亨特·摩尔根在20世纪初开展。

这个实验通过对果蝇的杂交繁殖,研究了基因的遗传规律和遗传变异等重要问题,为遗传学奠定了基础。

本文将从科学逻辑思维的角度,详细介绍摩尔根果蝇杂交实验的步骤和结果,并探讨实验的科学意义。

摩尔根果蝇杂交实验的步骤非常关键。

实验首先要选择具有明显表型差异的果蝇品系,比如黑色和白色的眼睛。

然后,将黑色眼睛的雄性果蝇与白色眼睛的雌性果蝇进行交配,得到F1代。

在F1代中,所有的个体都具有黑色眼睛,这是由于黑色眼睛的基因是显性遗传。

接下来,将F1代中的雄性果蝇与白色眼睛的雌性果蝇进行交配,得到F2代。

在F2代中,黑色眼睛和白色眼睛的果蝇比例大约是3:1,这是由于黑色眼睛和白色眼睛的基因是隐性遗传。

通过对F2代果蝇的统计分析,可以得出基因的遗传比例和遗传规律。

摩尔根果蝇杂交实验的结果是令人惊讶的。

通过大量的实验数据,摩尔根发现了果蝇眼睛颜色遗传的异常规律。

在实验中,摩尔根发现了一些罕见的果蝇,它们的眼睛颜色不同于普通的黑色和白色。

进一步的研究揭示,这些异常的果蝇携带了基因突变,导致了眼睛颜色的变异。

这个发现引起了科学界的广泛关注,为后续的突变研究提供了重要线索。

摩尔根果蝇杂交实验的科学意义非常重大。

首先,通过实验可以得出基因的遗传比例和遗传规律,揭示了基因在遗传中的作用。

这对于理解遗传学的基本原理和遗传疾病的发生机制具有重要意义。

其次,实验中发现的突变现象为突变研究提供了模型和方法,为遗传变异的机制和效应提供了实验依据。

此外,摩尔根果蝇杂交实验还为遗传学研究提供了新的思路和方法,为后续的遗传学研究提供了指导。

总结起来,摩尔根果蝇杂交实验以其科学逻辑思维和严谨的实验设计,揭示了基因的遗传规律和遗传变异等重要问题。

实验的步骤和结果为遗传学研究提供了重要线索和实验依据,具有重大的科学意义。

对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略

对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略

对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略1.对教材内容的分析1903年,美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料,研究精子和卵细胞的形成过程。

他发现了减数分裂过程中,基因和染色体的行为的一致性,所以萨顿用类比推理的方法提出假说:基因在染色体上。

但是类比推理的出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。

接下来,美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。

摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因:果蝇是一种昆虫,有体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等优点。

1909年,摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇,这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视,他抓住这个例外不放,用它作了一系列设计精巧的实验。

摩尔根首先做了实验一:P 红眼(雌)×白眼(雄)↓F1红眼(雌、雄)↓F1雌雄交配F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/4 1/4从实验一中,不难看出F1中,全为红眼,说明红眼对白眼为显性,而F2中红眼和白眼数量之比为3:1,这也是符合遗传分离规律的,也表明果蝇的红眼和白眼由一对等位基因来控制。

所不同的是白眼性状总与性别相关联。

如何解释这一现象呢?摩尔根认为,既然果蝇的眼色遗传与性别相关联,说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。

在20世纪初期,生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解。

果蝇是XY型性别决定的生物,果蝇的Y染色体比X 染色体长一些。

X染色体和Y染色体上的片段可以分为三个区段:X染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区段和同源区段。

(如下图)。

在雌果蝇中,有一对同型的性染色体XX,在雄果蝇中,有一对异型的性染色体XY。

那果蝇的眼色基因到底在哪里呢?是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪个区段上呢?教材出示了摩尔根的假设,他认为:控制白眼性状的隐性基因由X染色体所携带,Y染色体上不带有白眼基因的等位基因,即控制果蝇眼色的基因在Ⅰ区段上。

之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。

2019-2020年高二生物 对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略

2019-2020年高二生物 对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略

2019-2020年高二生物对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略1.对教材内容的分析1903年,美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料,研究精子和卵细胞的形成过程。

他发现了减数分裂过程中,基因和染色体的行为的一致性,所以萨顿用类比推理的方法提出假说:基因在染色体上。

但是类比推理的出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。

接下来,美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。

摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因:果蝇是一种昆虫,有体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等优点。

1909年,摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇,这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视,他抓住这个例外不放,用它作了一系列设计精巧的实验。

摩尔根首先做了实验一:P 红眼(雌)×白眼(雄)↓F1红眼(雌、雄)↓F1雌雄交配F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/4 1/4从实验一中,不难看出F1中,全为红眼,说明红眼对白眼为显性,而F2中红眼和白眼数量之比为3:1,这也是符合遗传分离规律的,也表明果蝇的红眼和白眼由一对等位基因来控制。

所不同的是白眼性状总与性别相关联。

如何解释这一现象呢?摩尔根认为,既然果蝇的眼色遗传与性别相关联,说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。

在20世纪初期,生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解。

果蝇是XY型性别决定的生物,果蝇的Y染色体比X染色体长一些。

X染色体和Y染色体上的片段可以分为三个区段:X染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区段和同源区段。

(如下图)。

在雌果蝇中,有一对同型的性染色体XX,在雄果蝇中,有一对异型的性染色体XY。

那果蝇的眼色基因到底在哪里呢?是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪个区段上呢?教材出示了摩尔根的假设,他认为:控制白眼性状的隐性基因由X染色体所携带,Y染色体上不带有白眼基因的等位基因,即控制果蝇眼色的基因在Ⅰ区段上。

之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。

基于“5E”的摩尔根果蝇杂交实验教学探究

基于“5E”的摩尔根果蝇杂交实验教学探究

基于“5E”的摩尔根果蝇杂交实验教学探究作者:郑春粦来源:《中小学实验与装备》 2015年第2期福建省莆田市第十中学(351146)郑春粦以“摩尔根果蝇杂交实验”为例,尝试运用“5E”教学模式进行探究教学,介绍该模式的教学策略和操作程序。

“5E”教学模式是美国生物学课程研究(BSCS)开发出的基于建构主义教学理论的一种探究性教学模式,这种教学模式适用于理科教学特别是生物教学。

该模式强调通过小组合作学习促进学生对科学概念的理解和知识的建构;强调学生是学习的主体,是活动的中心,教师是引导者和帮助者,教师的作用是促进学生更好地探究而获取科学的概念,从而提高学生的生物科学素养。

“5E”教学模式包括吸引( Engagement)、探究(Exploration)、解释( Explanation)、精致(Elaborate)和评价(Evalua-tion)5个教学环节。

本文以“摩尔根果蝇杂交实验”为例介绍“5E”教学模式的教学策略和操作程序。

1教学目标1.1 知识目标(1)说明基因在染色体上的实验证据。

(2)在探究过程中,能正确写出雌、雄果蝇不同眼色性状的基因型。

1.2 能力目标(1)通过学习基因位于染色体上的实验证据,培养学生实验分析能力。

(2)规范的运用遗传图解解释实验现象。

1.3情感态度与价值观(1)通过本节学习激发学生对科学研究的热爱,认识科学研究的客观性、曲折性。

(2)形成“生物体的物质一结构一功能相互统一”的基本观点。

(3)教学重点:基因位于染色体上的实验证据。

(4)教学难点:对摩尔根实验现象的解释。

2教学策略教学设计以学生的思维过程为线索,引导学生重走摩尔根的探究之路。

教学不仅是让学生获得知识,更重要的是让学生学习科学研究的过程与方法。

学生是小组合作学习的主体和课堂教学活动的中心,教师是全班小组合作学习的组织者、促进者和引导者。

通过指导小组成员展开合作学习,发挥群体的积极功能,提高个体的学习动力和能力,激发了学生学习的主动性、创造性。

摩尔根果蝇杂交实验问题的生成与解析

摩尔根果蝇杂交实验问题的生成与解析

摩尔根果蝇杂交实验问题的生成与解析
摩尔根果蝇杂交实验是一种用于研究遗传学的实验,它是由英国科学家威廉·摩尔(William Morgan)在1910年发明的。

它的目的是研究遗传物质的结构和功能,以及它们如何在细胞中传递。

摩尔根果蝇杂交实验的基本原理是,将两种不同的果蝇(Drosophila melanogaster)杂交,以观察它们的后代的特征。

果蝇有两种形式:红眼和白眼。

红眼是一种遗传特征,它是由一种叫做“红眼”的基因所决定的,而白眼是由另一种叫做“白眼”的基因所决定的。

在摩尔根果蝇杂交实验中,科学家将一只红眼果蝇和一只白眼果蝇杂交,以观察它们的后代的特征。

结果发现,第一代后代中有一半是红眼,另一半是白眼,这表明红眼和白眼是由不同的基因决定的。

此外,第二代后代中有三分之一是红眼,三分之二是白眼,这表明红眼和白眼是由同一种基因决定的。

摩尔根果蝇杂交实验的结果表明,遗传物质是由一种叫做“基因”的物质所决定的,而基因又是由一种叫做“DNA”的物质所决定的。

这一发现为科学家们提供了一种新的方法来研究遗传物质的结构和功能,以及它们如何在细胞中传递。

总之,摩尔根果蝇杂交实验是一种重要的实验,它为科学家们提供了一种新的方法来研究遗传物质的结构和功能,以及它们如何在细胞中传递。

它也为科学家们提供了一种新的方法来研究基因的结构和功能,以及它们如何在细胞中传递。

摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维

摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维

摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维“摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维”,是传说中最重要的遗传学实验之一。

该实验在遗传学领域中具有非凡的影响力,被誉为遗传学之父。

我将在这篇文章中探讨该实验的科学逻辑思维,分为以下几个方面:一、科学提问的重要性在任何实验中,科学提问都是非常重要的。

摩尔根对果蝇的实验中,他提出了一个问题:“为什么活生生的个体的基因排列规律可以遵守孟德尔遗传定律?”这个问题瞩目于基因排列规律,使摩尔根思考基因遗传定律的某些矛盾和不协调的现象。

同时,这个问题也推动了科学研究方法的进一步发展,引导着更多的科学研究人员去探索和解答更多的科学问题。

二、理性推测的重要性在实验开始之前,科学家会对实验可能出现的结果进行推测。

这种推测需要基于理性和精确的思考,对实验中可能出现的结果加以合理的分析。

摩尔根提出了这样一个推测:如果果蝇的眼睛颜色是由基因控制的,那么将不同的眼睛颜色的果蝇进行杂交,将会得到混合性别的后代。

实验结果表明,理性的推测正是如此:杂交产生了不同眼睛颜色的果蝇后代,证明了果蝇的眼睛颜色是由基因控制的。

三、数据和结果的分析在实验中,数据和结果的分析是不可或缺的。

科学家需要对实验结果进行有条理和系统的分析。

在摩尔根的实验中,他对果蝇的眼睛颜色以及数量进行了统计和分析,从而得出的结论是:果蝇的眼睛颜色是由基因控制的。

同时,他还观察到了某些特殊现象,这些现象之后被解释为遗传变异。

四、推广和应用在整个实验过程中,从科学提问,推测,数据的分析,到最后的结论,这些都是科学发现过程中的重要步骤。

科学家不仅探索出了果蝇基因遗传定律,并将其推广到其他生物和人类遗传学领域。

总之,摩尔根的果蝇杂交实验,不仅是一个成功的实验,更是一种科学思维模式。

它的科学逻辑思维,引导了后来的科学研究者如何进行科学研究,如何提出问题和解决问题。

从而开启了遗传学这一广阔而神奇的领域。

最新浅析摩尔根果蝇杂交实验

最新浅析摩尔根果蝇杂交实验

浅析摩尔根果蝇杂交实验123从1909年开始,摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。

一天,他偶然在一群红4眼果蝇中发现了一只白眼的雄果蝇,这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重5视,白眼性状是如何遗传的?因此摩尔根用它作了一系列的实验。

678P 红眼(雌)×白眼(雄)910↓1112F1 红眼(雌、雄)1314↓F1雌雄交配1516F2 红眼(雌、雄)白眼(雄)17183/4 1/41920图12122实验一:用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交,所得F1无论雌雄均为红眼,F1雌雄23个体间杂交,F2中红眼果蝇有雌性也有雄性,白眼果蝇只有雄性。

遗传图解如图241。

2526从实验结果不难看出子一代(F1)中,全为红眼,说明红眼对白眼为显性,而27子二代(F2)中红眼与白眼果蝇的数量比为3:1,这样的遗传表现符合孟德尔的分28离定律,表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。

所不同的是白眼性状29总和性别相联系。

如何解释这一现象呢?303132摩尔根认为,既然果蝇的眼色遗传与性别相关联,说明控制红眼和白眼的基因33在性染色体上。

在20世纪初期,生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解,34果蝇是XY型性别决定的生物(在雌果蝇中,这对性染色体是同型的,用XX表35示;在雄果蝇中,这对性染色体是异型的,用XY表示,如图2)3637,果蝇的Y染色体比X染色体长一些。

X染色体和Y染色体上的片段可以分为三38个区段:X染色体上的非同源区段Ⅰ、Y染色体上的非同源区段Ⅲ和X、Y染色体39上的同源区段Ⅱ(如图3)。

404142那控制果蝇眼色的基因到底在哪呢?即是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区段中的哪个区段43上呢?4445教材中,摩尔根及其同事设想了,若果蝇控制白眼性状的基因(用w表示)在X 46染色体上,而Y染色体上不含有白眼基因的等位基因,即控制果蝇眼色的基因在47Ⅰ区段(X染色体的非同源区段)上。

摩尔根用这个设想合理的解释了他所得到的48实验现象即实验一,后来通过测交实验进行了验证。

复课教学中摩尔根果蝇杂交实验拓展初探

复课教学中摩尔根果蝇杂交实验拓展初探
引入生活实例,帮助学生理解实验原理 结合实际,引导学生思考实验的实用价值 拓展实验应用范围,鼓励学生探索更多领域 结合生活实例,引导学生发现实验中的问题并尝试解决
拓展实验的应用范围
拓展实验在生物 教学中的应用
拓展实验在科学 研究和学术领域 的应用
拓展实验在医学 和健康领域的应 用
拓展实验在农业 和生态领域的应 用
实验中,摩尔根将白眼雄蝇与野生型雌蝇进行杂交,发现后代全为野生型
摩尔根进一步将野生型雌蝇与白眼雄蝇进行杂交,发现后代中雌蝇全为野生型,雄蝇中野生型与 白眼型各占一半
摩尔根通过实验数据,推导出白眼基因位于X染色体上
实验结论
摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。 实验结果显示,红眼果蝇与白眼果蝇的杂交后代全部为红眼果蝇,证明了红眼对白眼的显性性状。 摩尔根通过实验数据推导出控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 实验结论为现代遗传学的发展奠定了基础,为后续的遗传学研究提供了重要的理论支持。
03
复课教学中拓展摩尔根果蝇杂交实验的必 要性
巩固基础知识
强化学生对遗传学基本概念的 理解
提高学生实验操作技能和数据 分析能力
培养学生科学探究精神和团队 协作能力
为后续学习奠定坚实基础
培养科学思维
摩尔根果蝇杂交 实验是生物学的 重要实验之一, 通过拓展该实验, 可以帮助学生更 好地理解遗传学 的原理和应用。
实验操作:通过动 手实践,加深对知 识的理解和记忆。
问题解决能力:面 对实验中遇到的问 题,能够独立思考 和解决,提高问题 解决能力。
团队协作能力:在 实验过程中,需要 与同学协作完成实 验,提高团队协作 能力。
创新能力:通过拓 展实验,能够激发 创新思维,培养创 新能力。

对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略

对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略

对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略(转载)1.对教材内容的分析1903年,美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料,研究精子和卵细胞的形成过程。

他发现了减数分裂过程中,基因和染色体的行为的一致性,所以萨顿用类比推理的方法提出假说:基因在染色体上。

但是类比推理的出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。

接下来,美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。

摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因:果蝇是一种昆虫,有体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等优点。

1909年,摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇,这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视,他抓住这个例外不放,用它作了一系列设计精巧的实验。

摩尔根首先做了实验一:P 红眼(雌)×白眼(雄)↓F1红眼(雌、雄)↓F1雌雄交配F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/4 1/4从实验一中,不难看出F1中,全为红眼,说明红眼对白眼为显性,而F2中红眼和白眼数量之比为3:1,这也是符合遗传分离规律的,也表明果蝇的红眼和白眼由一对等位基因来控制。

所不同的是白眼性状总与性别相关联。

如何解释这一现象呢?摩尔根认为,既然果蝇的眼色遗传与性别相关联,说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。

在20世纪初期,生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解。

果蝇是XY型性别决定的生物,果蝇的Y染色体比X染色体长一些。

X染色体和Y染色体上的片段可以分为三个区段:X染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区段和同源区段。

(如下图)。

在雌果蝇中,有一对同型的性染色体XX,在雄果蝇中,有一对异型的性染色体XY。

对摩尔根果蝇杂交实验的思考

对摩尔根果蝇杂交实验的思考

对摩尔根果蝇杂交实验的思考作者:王小云来源:《理科考试研究·高中》2015年第04期高中生物必修2第2章第2节《基因在染色体上》一节,是培养学生思维的很好素材.本节介绍了科学家对遗传现象的探究过程,难点较多,有教师和学生对摩尔根的果蝇交配实验的描述和解释存有疑问.结合这些疑问,我通过查阅资料和分析理解,对问题进行了解答.一、疑问:本节所说的“白眼的遗传与X染色体遗传相似”是什么意思?1.问题来源教材29页:由于白眼的遗传和性别相联系,而且与X染色体的遗传相似,于是,摩尔根及其同事设想……什么原因让摩尔根将果蝇眼色遗传联系上X染色体?摩尔根所认为的白眼的遗传与X染色体遗传相似是什么意思?我们渴望探寻摩尔根的思维过程.2.问题分析查阅资料显示,很多资料都描述了用F3的白眼雌蝇与红眼雄蝇交配的实验,而且都认为这是一个关键实验,教师教学用书也是如此描述:这三个实验中,以第二个实验最为关键.关键在何处?仔细分析,豁然开朗.图解如下:P 白眼雌蝇 ×红眼雄蝇↓F1 红眼雌蝇白眼雄蝇根据史蒂文斯的研究结果已知果蝇性别决定方式,雌果蝇有两条X染色体,雄果蝇有XY.雄性后代从母本得到一条X染色体,从父本得到一条Y染色体;雌性后代分别从亲本各得到一条X染色体.从以上图解可知,雄性后代从母本得到白眼性状,雌性后代从父本得到红眼性状.正是这一关键实验现象促使摩尔根及其同事设想控制眼色的基因只位于X染色体上.事实上,该结论的提出也是渐进过程,在此不再赘述,有兴趣可查阅《遗传学的先驱摩尔根评传》.反思教材的设计,此处也可以作为培养学生思维的又一素材,可以引导学生去分析探究.通过以上问题的解决,让我对遗传学早期的发展有了更加真实完整的认识.科学家丰富的想象力、勇于质疑和勤奋实践的探索精神有很强感染力,教材中“科学家的故事”栏目应该多一些介绍,对教师对学生都会产生很好的教育.另外,我感到善于抓住反馈的问题进行研究,是提高自身的重要途径,也是实现将教材、学生、教师作为教学素材的一个重要途径.二、疑问:开始发现的白眼果蝇进行几次交配?1.疑问来源教材32页“科学家的故事”介绍:在实验室,白眼果蝇临死前抖擞精神,与一只红眼果蝇交配,把突变基因传了下来.教师教学用书57页叙述同上,但58页第二段叙述:“摩尔根做了回交实验.用最初出现的那只白眼雄蝇和它的后代中的红眼雌蝇交配,结果……”.显然以上两处叙述有矛盾.2.资料描述查找的国内遗传学著作,也有两种不同的叙述.但在美国学者的相关著作中都没有提到“用最初出现的那只白眼雄蝇和它的后代中的红眼雌蝇交配”.《遗传学的先驱摩尔根评传》第五章叙述:它这样养精蓄锐,终于同一只正常的红眼雌蝇交配以后才死去,留下了突变基因,以后繁衍成一个大家系.之后叙述是:用白眼雄蝇同正常雌蝇杂交,后代全为红眼;白眼雌蝇与正常雄蝇杂交,后代一半为白眼,而且全为雄性.在摩尔根的《基因论》中提到“孙代白眼雄蝇”与红眼雌蝇交配.3. 分析解答综合有关资料可以得出以下结论:结论(1):最初出现的白眼雄蝇死亡前应该与多只红眼雌蝇进行了交配,只是在与某只红眼雌蝇交配后死去.因为摩尔根所用的黑腹果蝇最多一次只能产生上百个后代,而很多资料显示F1得到1237个个体.很显然得到这么多后代,只能是开始那一只白眼雄蝇与多只红眼雌蝇交配的结果.正常情况下,摩尔根为了能让那只白眼果蝇顺利实现交配,他会将那只白眼果蝇与多只未交配的雌蝇放在一起,这样那只“白眼儿”就可能与多只雌蝇交配.结论(2):最初出现的那只白眼雄蝇没有进行回交,教师教学用书58页第二段叙述有误.很多资料描述摩尔根所做的回交实验有:(1)让F2的白眼雄蝇与F1的红眼雌蝇交配;(2)让F3的白眼雌蝇与F1的红眼雄蝇交配.方面、多角度、全方位地思考和分析问题,从而培养学生的发散思维能力.比如,实验教学,教师应有计划、有步骤地从演示实验、教师指导下的验证性实验过渡到学生的自主性实验,进一步给实验目的、实验器材和材料的设计型实验;从教师指导下的实验现象观察、学会分析和解释现象,过渡到自己发现问题、讨论并解决问题.在实验中让学生充分发展自己的个性,为学生创造一个展示自己独特见解的机会,进而为学生形成创新思维能力打下良好的基础.但我们应当清醒地认识到长期的灌输式教学,使一部分学生在学习上养成了等、靠、背的“恶习”,学习往往缺乏主动性和积极性,对生物学知识的学习往往只见树木不见森林,忽视问题的方方面面.综上所述,在学习生物高考大纲的基础上,突出能力的培养,在选择题目时,立意于能力,注重学生对知识分析和运用,但又不忽略基础知识的复习,生物教学中始终以培养学生思维能力为出发点,改变教法,消除了以满堂灌、简单地重复知识来扼杀学生的思维能力和以题海战术来泯灭学生的思维分析能力的传统复习方法,重视了学生能力的培养,全面提高了学生的素质.。

摩尔根果蝇测交实验的教学资源开发

摩尔根果蝇测交实验的教学资源开发

摩尔根果蝇测交实验的教学资源开发摩尔根果蝇测交实验是生物学教学中常用的实验之一,它可以帮助学生理解遗传学的基本原理和遗传变异的机制。

本文旨在探讨如何开发摩尔根果蝇测交实验的教学资源,以提高学生的学习效果和教学质量。

一、实验原理及步骤摩尔根果蝇是一种常见的昆虫,它在生物学中被广泛用作模式生物,因为其遗传学特征易于研究。

摩尔根果蝇测交实验的原理是通过交配两个不同基因型的果蝇,观察其后代的表型和基因型,从而推断遗传规律和基因型比例。

实验步骤如下:1. 选择不同基因型的果蝇,如纯合子和杂合子。

2. 配对两个不同基因型的果蝇,如纯合子和杂合子的交配。

3. 观察其后代的表型和基因型比例,记录数据。

4. 根据数据推断遗传规律和基因型比例。

二、教学资源开发1. 实验设计在教学资源开发中,实验设计是非常重要的一步。

实验设计应该考虑到学生的年龄、知识水平和实验条件等因素,以确保实验能够顺利进行并取得预期的教学效果。

在摩尔根果蝇测交实验中,教师可以选择不同的基因型和表型,以便学生更好地理解遗传规律和基因型比例。

例如,可以选择红眼和白眼基因型,观察其后代的表现型比例。

2. 实验材料实验材料是摩尔根果蝇测交实验的重要组成部分,它直接影响实验的可行性和实验效果。

在选择实验材料时,应考虑到其质量、数量和成本等因素。

摩尔根果蝇的培育需要一定的技术和设备,因此可以考虑购买培育好的果蝇或者借助实验室的设备进行实验。

3. 实验操作实验操作是摩尔根果蝇测交实验中最关键的一步,它直接影响实验的结果和教学效果。

在实验操作中,教师应该注意以下几点:(1)实验前应对实验操作进行详细的讲解和演示,确保学生能够正确地进行实验操作。

(2)在实验操作中应注意实验条件的控制,如温度、湿度、光照等因素。

(3)实验数据的记录应该准确、全面、系统,以便后续的数据分析和推断。

4. 实验报告实验报告是摩尔根果蝇测交实验的重要成果之一,它可以帮助学生巩固实验知识,提高实验技能和科学素养。

基于科学史对经典实验的思考——以摩尔根果蝇杂交实验为例

基于科学史对经典实验的思考——以摩尔根果蝇杂交实验为例

教育新探基于科学史对经典实验的思考——以摩尔根果蝇杂交实验为例■党茹摘要:笔者在实际教学教研过程中,就摩尔根的果蝇杂交实验中如何理解果蝇的白眼性状遗传与X染色体遗传相似、摩尔根通过哪次测交进一步验证了假设等2个方面着手,尝试钻研再现摩尔根经典实验的科学背景,还原经典实验路径,解决实验关键环节疑惑。

关键词:果蝇杂交实验;假说演绎;科学思维人教版高中生物必修2《遗传与进化》第2章第2节“基因在染色体上”的主要内容是摩尔根通过实验巧妙地证明“基因在染色体上”。

笔者发现在实际教学过程中存在一些困惑与问题。

在梳理常见问题的基础上,通过翻阅文献资料和分析理解,对科学史进行了深入挖掘,尝试钻研再现摩尔根经典实验的科学背景,还原经典实验路径,解决实验关键环节疑惑。

一、疑惑1:如何理解果蝇的白眼性状遗传与X染色体遗传相似?1.疑惑来源:教材P29:“由于白眼的遗传和性别相联系,而且与X染色体的遗传相似,于是,摩尔根及其同事设想……”摩尔根是通过什么实验确定白眼的遗传一定与性别相联系呢?什么原因让摩尔根将果蝇眼色遗传联系上X染色体?摩尔根所认为的白眼的遗传与X染色体的遗传相似是什么意思?2.疑惑分析:实际上,查阅文献显示,很多文献都描述了摩尔根在得到了F2代果蝇之后,再让F2近交获得了白眼雌果蝇的纯系,说明白眼基因不是只与雄性相关。

为了证实白眼基因与性染色体的关系,随后他进行了针对亲本杂交实验的反交实验。

正、反交结果的不同,为基因位于性染色体上或者和性别相关提供了有利证据。

同时,摩尔根敏锐地注意到在反交实验中白眼突变性状遗传方式的特殊性:只能从母亲遗传给儿子而绝不会从父亲传给儿子,即“交叉遗传”。

正是这一关键实验现象促使摩尔根及其同事设想控制眼色的基因只位于X染色体上,果蝇的白眼性状遗传与性别有关,像这样外祖父的性状通过女儿而在外孙女身上表现,或者女儿像父亲,儿子像母亲,这种遗传方式,叫做伴性遗传。

二、疑惑2:摩尔根通过哪次测交进一步验证了假设?1.疑惑来源:教材P29中提道:“后来他们又通过测交等方法,进一步验证了这些解释。

如何提高探究教学的有效性_关于摩尔根的果蝇杂交实验的探究

如何提高探究教学的有效性_关于摩尔根的果蝇杂交实验的探究
我感觉科学家是经过艰辛的思维过程,做了大量的实验才得出 的结论,现在被我们轻而易举就得到了,这个过程好像“太容易了”, 总感觉没有充分利用好这个实验材料,而且设计过程没有真正引导 学生去探究,不会引起学生学习过程中的矛盾冲突,那么到底应该 怎么设计才能充分利用好这个实验,让学生充分探究呢?
我换了一个思维角度。我想:摩尔根当年做完实验一之后能直 接想到控制果蝇白眼的基因在 X 染色体上的假设吗?如果考虑周 全的话,应该会作出四种假设:控制果蝇白眼的基因可能在:
学生按照这样的方法,用不同的假设分别会得到不同的预期, 那么哪一种是正确的呢?这时展示下面摩尔根作的实验二的结果:
至此,谜底终于被揭开,原来控制果蝇眼色的基因在 X 染色体 上。
在这个过程中,通过尝试书写遗传图解解释实验现象,不仅能 提高应用遗传图解分析和解释遗传学问题的能力,还可以提高学生 分析问题、推理验证和解决问题的综合思维能力。
如何让学生推翻错误假设,得出正确结论呢?这个问题是个难 点。一般来说在生物学科推翻错误假设的方法就是亲自去做实验, 但是在课堂是无法做果蝇杂交实验的。我想最好有一种办法能让学 生自己推翻错误结论,这样学生错得心服口服并且又记忆深刻。经 过尝试,我发现可以利用刚刚学过的书写遗传图解的方式来解决这 一重难点。但是性染色体上的基因型写法是学生以前从未接触过 的,所以我先教会大家书写性染色体上的基因型:
(上接第 71 页) 如果假设基因位于 Y 染色体上, 则白眼雄蝇表示为 XYW 红眼 雌蝇表示为 XX 如果假设基因在 X 和 Y 染色体上都有,则白眼雄果蝇基因型 为 XWYW,红眼雌果蝇基因型为 XWXW 然后让学生在白纸上尝试用遗传图解解释实验现象,经过尝 试,大家发现基因位于常染色体上和 Y 染色体上的假设很明显是 错误的无法解释该实验,而其余两种假设都可以解释实验一的现 象。再如何二者择一呢?这又是一个新的难题。我想到类比孟德尔 所用的测交方法来设计果蝇的测交实验,大多数学生能设计出测交 实验一:

基于科学史的摩尔根果蝇杂交实验再探究

基于科学史的摩尔根果蝇杂交实验再探究
再 如 ,不 乏 教 师 在 讲 本 实 验 的 测 交 实 验 时 ,单 纯地以验证“控 制 眼 色 的 基 因 位 于 X 染 色 体 上 ”为 目的,错 误 地 认 为 :如 果 用 F, 中 的 红 雌 与 白 雄 测 交 ,那么后代出现的4 种表现型(红 眼 雌 蝇 、白眼雌 蝇 、红眼 雄 蝇 、白眼雄蝇)比 例 为 1: 1: 1: 1 ,不能判 断眼色基因与X 染色体的关系,所以摩尔根的测交 实 验 并 没 有 这 一 组 。如 果 不 能 深 人 理 解 测 交 实 验 , 就 不 能 理 解 摩 尔 根 实 验 的 初 衷 ,无 法 引 导 学 生 思 维 的提升。 2 摩尔根果蝇杂交实验的真实历程 2 . 1 摩尔根果蝇杂交实验的背景
~教学链接
2019年第12期
的全过程;1903年 ,萨顿在《遗 传 的染色体》一书中
(4)
演 绎 推 理 :若 遵 循 孟 德 尔 分 离 定 律 ,则 F,
提道:成对染色体的行为,特 别 是 它 们在形成配子 为杂合子,自交应出现性状分离,并且显性与隐性
过 程 时 的 分 离 ,是 孟 德 尔 遗 传 规 律 的 物 质 基 础 ; 1909年 ,约 翰 逊 给 孟 德 尔 的 “遗 传 因 子 ”重新起名 为 基 因 ,并 提 出 表 现 型 和 基 因 型 的 概 念 ;1910年 , 摩尔根得到了白眼果蝇。
教 材 P.2 9 中提道:“后来他们又通过测交等方 法 ,进 一 步 验 证 了 这 些 解 释 。”[1]但并未提及摩尔 根 做 了 哪 些 测 交 实 验 ,这 就 导 致 部 分 教 师 在 讲 授 这 部分内容时,会 忽 略 科 学 史 发 展 的 真 正 路 径 ,错误 地 从 已 知 出 发 ,引 导 学 生 作 出 假 设 进 行 推 断 。例 如 ,介 绍 完 摩 尔 根的 果 绳 杂 交 实 验 现 象 后 ,就让学 生分别尝试用以下3 种假设解释摩尔根实验现象: (1)眼 色 基 因 仅 位 于 Y 染 色 体 上 ;(2 ) 眼色基因仅 位 于 X 染色体上;(3 ) 眼色基因位于 X,Y 染色体的 同源区段。

还原经典实验路径 构建科学思维模式——对“摩尔根果蝇杂交实验

还原经典实验路径 构建科学思维模式——对“摩尔根果蝇杂交实验
现行人教版教材用了很大篇幅介绍摩尔根杂 交实验的科学史,但对实验的关键环节却只作了 简单处理,致使教师在运用科学史组织教学时出 现了一些困惑。本节教学设计通过查阅相关资料 对此作了必要的补充和解释,尽量还原经典实验 基本路径,将“科学思维”训练融入“科学探究”过 程,引导学生积极参与到探究性学习活动中,收到 了良好的教学效果。 1 对“果蝇杂交实验”中关键问题的思考 1.1 关于“假设”的提出 教材描述“摩尔根及其 同事设想,如果控制白眼的基因在X染色体上, 而Y染色体不含有它的等位基因,上述遗传现象 就可以得到合理解释”。而摩尔根作出假设的依据 是什么?
中由于等位基因分离从而产生了2种比例相等的
配子,即验证了孟德尔的遗传分离定律。但是摩尔
根需要验证的并不是基因分离,而是白眼基因只
位于X染色体上。由于测交后代红眼果蝇和白眼
果蝇中雌雄比例均为1:1,因而不能证明白眼基 因与X染色体相关。
事实上,摩尔根将子一代和子二代的果蝇全
部进行了测交实验[3】。在测交实验中,最能说明问
2019年第54卷第5期
生物学通报
33
还原经典实验路径构建科学思维模式
——对“摩尔根果蝇杂交实验”的教学思考
王文婷 苏明学
(北京理工大学附属中学 北京 100089)
摘要 按照《普通高中生物学课程标准(2017年版)》提出的“核心素养为宗旨”“教学过程
重实践”等基本理念,通过还原“摩尔根果蝇杂交实验”基本路径,将“科学思维”融入“科学探
究”之中,从而让学生形成“基因在染色体上”的科学概念.同时构建“归纳推理”和“假说演绎”2
种科学思维模式。
关键词 果蝇杂交实验 归纳推理 假说演绎
中国图书分类号:G633.91
文献标识码:A

科学史上真实的摩尔根果蝇实验

科学史上真实的摩尔根果蝇实验

科学史上真实的摩尔根果蝇实验“基因在染色体上”是人教版新课标教材必修3《遗传与进化》模块中至关重要的内容,起着承上启下的作用,既将遗传规律与减数分裂巧妙地联系起来,揭示了分离定律和自由组合定律的实质,又为伴性遗传的学习打下了基础。

教材在编排上采用了假说演绎模式,考虑到学生的接受水平,教材对摩尔根的果蝇实验这段科学史进行了简化处理,与高等教材中相关的内容有较大差异。

一、问题1.人教版新课标教材中本节内容的假说演绎模式[1](1)摩尔根的实验结果(发现问题):摩尔根在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,并做了如下实验:由实验可判断红眼为显性性状(W),白眼为隐性性状(w)。

F2中红眼果蝇和白眼果蝇之间的数量比是3∶1,这样的遗传表现符合分离定律,但如何解释F2中白眼果蝇只有雄性这一现象呢?(2)分析问题(提出假设):摩尔根设想,如果控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含它的等位基因,则可合理解释图1所示的果蝇实验,见图2。

(3)对假设进行推理性解释(演绎推理):依据假设可预测测交实验的结果,见图3。

此处的测交实验也叫回交实验,是指最早出现的那只白眼雄果蝇与它的红眼女儿交配[2]。

(4)设计或分析实验(验证推理的正确性从而说明假设成立):回交实验结果与预测结果一致,从而验证了假设。

2.刘祖洞《遗传学》上册中的假说演绎模式人教版新课标教材P29指出:摩尔根做了图1所示的实验,然后提出了假设,并通过测交(回交)等实验验证了假设。

刘祖洞《遗传学》上册则指出[3]:摩尔根先做了图1所示的实验,紧接着做了回交实验,然后提出假设。

假设内容为:控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含它的等位基因。

假设可合理地解释图1所示实验和回交实验。

为了验证假设,摩尔根设计了三个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与亲本中红眼雄果蝇交配,按照假设可预期,子代中雄果蝇都是白眼,雌果蝇都是红眼。

实验的结果和预期完全符合,假设得到了证实。

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基于科学史的摩尔根果蝇杂交实验再探究人教版高中生物学必修2第2章第2节“基因在染色体上”的主要内容是摩尔根如何通过实验巧妙的证明“基因在染色体上”。

通过实际听课及对本节课教学案例的搜集与分析,发现在实际教学过程中存在一些问题。

本文在梳理常见问题的基础上,对科学史进行了深入挖掘,为一线教师更好的开展基于科学史的实验教学提供思路和借鉴。

1 摩尔根果蝇杂交实验教学中存在的问题1.1 对果蝇杂交实验的历史路径认识不清晰新教材P31(旧教材P29)描述“后来他们又通过测交等方法,进一步验证了这些解释”。

但教材并未说明摩尔根做了哪些测交,导致教师在讲授这部分内容时,忽略科学史发展的真正路径,错误的从已知出发,引导学生做出假设进行推断。

比如,介绍完摩尔根的果蝇杂交实验现象后,就让学生尝试按照①眼色基因仅位于Y染色体上;②眼色基因仅位于X染色体上;③眼色基因位于X、Y染色体的同源区段上的3种假设在染色体上标注基因(如W表示X染色体上的红眼基因,w表示X染色体上的白眼基因),解释摩尔根的实验现象。

实际上,摩尔根在实验过程中并未面临过这样的问题,并不存在同时提出这三种假设然后一一排除,最终保留正确假设的过程。

这样做不仅不符合科学史,也造成了推理环节的缺失,让学生对实验本质的理解出现障碍,从而使这个知识点成为学生学习的难点。

1.2 对教材理解不透彻,缺乏科学思维的引导教师之所以对实验的真实过程认识不清晰,有一个重要原因就是对教材中的某些关键表述没有深入理解。

比如新教材P31“由于白眼的遗传和性别相联系,而且与X 染色体的遗传相似,于是摩尔根及其同事设想.....”,通过什么实验确定白眼的遗传一定与性别相联系呢?何为与X染色体的遗传相似?这句话的背后是摩尔根做出假设的依据,不能理解这句话的含义,就会出现上述的第一个问题。

再比如,不乏有教师在讲本实验的测交实验时,单纯的以验证“控制眼色的基因位于X染色体上”为目的,错误的认为:如果用F1中的红雌与白雄测交,那么后代出现的四种表现型(红眼雌蝇,白眼雌蝇,红眼雄蝇,白眼雄蝇)的比例为1:1:1:1,是不能判断眼色基因与X染色体的关系,所以摩尔根的测交实验并没有这一组。

实际上这样的观点是将问题转化为:基因到底在常染色体还是性染色体上。

这是有违摩尔根的初衷的,摩尔根真正的意图是想要通过实验找到基因在染色体上的证据,来验证自己对萨顿观点的怀疑是否正确。

测交1结果与预测一致,可以证明基因在染色体上随着减数第一次分裂发生分离。

因此在教师用书(旧)的第58页中描述到:“子一代红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配......后代......比例是1:1:1:1。

摩尔根圆满地说明了他的实验结果”。

2 摩尔根果蝇杂交实验的真实历程2.1 摩尔根果蝇杂交实验的背景1865年,孟德尔提出了两条遗传学基本定律,但是他的工作并没有被世人理解,30多年后才重新被人们所认识;1891年,科学家描述了形成精子和卵细胞的减数分裂全过程;1903年,萨顿在《遗传的染色体》一书中提到:成对的染色体的行为,特别是它们在形成配子过程时的分离,是孟德尔遗传规律的物质基础;1909年,约翰逊给孟德尔的“遗传因子”重新起名为基因,并提出表现型和基因型的概念;1910年,摩尔根得到了白眼果蝇。

摩尔根称自己为实验生物学家,他不喜欢思辨式的讨论,而是主张一切结论皆应以实验结果为依据,他对孟德尔和萨顿的学说持怀疑态度。

他一直琢磨着设计一个实验,看看生物的遗传和染色体到底有什么关系,基因又是怎么回事(教材p30)。

事实上,只有在成对的相对性状被追踪的时候,才可能研究孟德尔式遗传,所以在摩尔根实验室以果蝇为遗传研究材料时,他想尽办法增加果蝇突变的可能性,希望可以产生性状变异,从而与正常(即野生型)果蝇构成相对性状,作为杂交试验材料,终于得到了一只白眼果蝇,并将白眼基因流传下来。

2.2 “假说-演绎”探究还原实验路径教材在P7明确提到了假说演绎法,事实上该方法也是摩尔根在研究中贯穿使用的方法。

该方法的大致步骤是:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论,如果相符,则说明假说正确,反之则错误(图1)。

2.2.1 探究1:为什么F1都是红眼果蝇?(1)观察事实:将突变的白眼果蝇与野生红眼雌性进行杂交,发现F1雌雄都是红眼(图2)。

(2)提出问题:为什么F1全部是红眼果蝇?(3)提出假说:红眼基因是显性基因,白眼是隐性基因,F1是杂合子(摩尔根当时并不认同孟德尔,所以利用孟德尔遗传定律对该现象的解释只能是一种假说,要验证其是否正确,还需要未知实验的预测)。

(4)演绎推理:如果按照孟德尔分离定律,F1是杂合子,其自交应该会出现性状分离,并且显性与隐性比例为3:1。

(5)实验验证:F1红眼雌、雄果蝇相互交配后,所得F2中红眼3470只、白眼782只,可以认为大体上接近于孟德尔分离定律的3:1,且白眼均为雄性。

摩尔根立即写成以“果蝇的限性遗传”为题的论文并发表在1910年7月的《科学》杂志上。

结论:果蝇的眼色遗传表现符合分离定律,表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。

2.2.2 探究2:白眼果蝇是否只与雄性相关?(1)观察事实:探究1中F2虽然比例符合一对等位基因的分离比,但是与孟德尔不同的是有白眼性状的只有雄性。

(2)提出问题:白眼基因是否只和雄性有关?(3)提出假说:白眼基因不只与雄性有关。

(4)演绎推理:如果白眼性状不只和雄性有关,那么亲本中的白眼雄蝇可以将自己的白眼基因传给F1和F2的红眼雌蝇,所以可以通过观察F1红眼雌蝇与白眼雄蝇的相互交配能否获得白眼雌蝇来确定。

(5)实验验证:F1红眼雌蝇与白眼雄蝇的相互交配获得白眼雌蝇(图3)。

结论:果蝇的白眼眼色与雌雄都有关。

2.2.3 探究3:为什么F2白眼只有雄性?(1)观察事实:既然白眼基因雌雄中都可能有,而在探究1中,F2的白眼只有雄性。

(2)提出问题:F2的白眼为什么只有雄性?(3)提出假说:基因位于与性别决定相关的性染色体上(在摩尔根之前的20世纪初,一些生物学家已经发现了性染色体的存在,并对果蝇染色体的组成有一定了解,对减数分裂的整个过程也描述的比较清楚,他们发现性别不同,性染色体的组成也不同,所以当某一个性状表现出对性别的偏好时,就考虑它是不是在与性别相关的染色体上)。

按照白眼基因位于X染色体上的假说试图解释探究1的整个过程,发现能够解释,说明假说合理。

但这并不代表该假说是正确的,要证明假说正确与否,还需通过实验检验推理的结论。

(4)演绎推理:如果该性状在常染色体上,则正、反交的结果一致;如果在性染色体上,则正、反交的结果可能不同。

所以如果正、反交结果不一致,就可确定眼色基因位于性染色体上。

(5)实验结果:用野生的红眼雄蝇与探究2中的白眼雌蝇交配,发现后代与正交的F1代表现型不同,所有的雌蝇都是红眼,所有的雄蝇都是白眼(图4)。

结论:正反交结果不同,控制白眼的基因在性染色体上。

2.2.4 探究4:为什么白眼基因与X染色体的行为高度一致?(1)观察事实:通过对反交实验的进一步分析,摩尔根发现,反交中F1代所有的雄蝇与母本的隐形性状相同,所有雌蝇与父本的显性性状相同,出现了“交叉遗传”(当时对减数分裂的研究表明,子代雄蝇从白眼雌蝇得到一条X;子代雌蝇从母本那里获得一条,也从父本那里获得一条,X染色体的遗传也出现了“交叉遗传”的特点)。

(2)提出问题:白眼基因和X染色体的行为为何如此一致?(3)提出假说:摩尔根大胆假设“控制眼色的基因位于染色体上,并且仅位于X 染色体上”。

(4)演绎推理:按照假说解释果蝇杂交实验发现可以解释的通,于是设计测交实验,推理结果后进行验证。

实际上摩尔根按照假说对F1和F2的果蝇均进行了测交验证,可以分为三类,分别是:测交1(F1红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交)、测交2(F1红眼雄蝇与白眼雌蝇杂交)、测交3(F2的红眼雌蝇与白眼雄蝇单对杂交)。

在测交3中,由于F2的红眼雌蝇预测基因型不止一种,因此要与白眼雄蝇单对交配。

若眼色基因位于常染色体上,F2红眼雌蝇中纯合子与杂合子的比例应该为1:2,则单对交配后,有1/3不发生性状分离,有2/3发生性状分离;若眼色基因位于X染色体上,F2红眼雌蝇中纯合子与杂合子的比例应该为1:1,则单对交配后,一半不发生性状分离,一半发生性状分离。

(5)实验设计:对F1和F2的果蝇进行测交(图5)。

实验结果:与预测结果一致。

结论:测交2和测交3的结果证明白眼基因位于X染色体上。

3 教学启示3.1 适度拓展、还原科学史有利于为学生搭建思维平台教师要减少传统的传授式教学,为学生搭建脚手架提供更多的事实和证据。

这就要求教师一方面要加强资料查阅、信息整合并应用于教学的能力,另一方面要对教材、教参深入研究,挖掘出更有利于开展教学活动的内容,真正实现“用教材教”。

3.2 引导学生亲历科学家的思维过程是认识实验本质的关键若想要培养学生的科学思维,就应该带领学生走进摩尔根的精神世界,从他对孟德尔定律普适性和萨顿假说的怀疑出发,同他一起好奇果蝇白眼性状如何遗传,一起根据果蝇性别决定的背景知识对伴性遗传现象作出假设,一起设计测交、反交实验进行检验,整个过程都让学生亲历其中,为学生提供构思假设的机会,最终领悟并认同,从而达到训练思维、增长智慧的教学效果。

3.3 尊重科学史才能培养学生求真务实、批判质疑的科学态度在教学过程中,要尊重科学史的发展历程,对科学史中的科学思维方法有敏感的认知并深入理解,带领学生在原时代背景下,从科学家的角度发现问题、并按照一定逻辑有步骤的解决问题,最后用科学家的实验结果验证学生的假设,总之应该尽量让学生重历科学家的探究过程,尤其重视“提出猜想与假设”与“设计实验并验证”两个环节,着眼于学生思维品质的提升。

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