摩尔根果蝇杂交实验教学提纲
摩尔根果蝇杂交实验演绎推理的过程
摩尔根果蝇杂交实验演绎推理的过程以摩尔根果蝇杂交实验演绎推理的过程为标题摩尔根果蝇（Drosophila melanogaster）是一种常见的昆虫模式生物，广泛应用于遗传学研究。
通过对摩尔根果蝇进行杂交实验，可以推理出某些基因的遗传规律和表达方式。
下面将以摩尔根果蝇的杂交实验为例，详细说明演绎推理的过程。
我们需要了解摩尔根果蝇的遗传特性。
摩尔根果蝇具有四对染色体，其中X染色体决定了性别，雄性有一个X染色体和一个Y染色体，而雌性有两个X染色体。
此外，摩尔根果蝇的基因位点有多个等位基因，不同的等位基因会导致表型的差异。
在杂交实验中，我们可以选择两个具有不同表型的摩尔根果蝇进行交配。
假设我们选择了一个红眼（纯合子，RR）和一个白眼（纯合子，rr）的摩尔根果蝇进行杂交实验。
第一代杂交实验中，将红眼和白眼的摩尔根果蝇交配，得到的F1代全部为红眼（杂合子，Rr）。
根据杂交实验结果，我们可以推测出红眼是显性表型，而白眼是隐性表型。
接下来，我们可以进行F1代的自交实验。
将F1代的红眼摩尔根果蝇进行自交，观察F2代的表型比例。
根据孟德尔遗传规律，我们可以预测F2代的表型比例为3:1。
即红眼和白眼的比例应该是3:1。
然而，当进行F1代自交实验时，却得到了一个意外的结果。
F2代的红眼和白眼的比例并不是3:1，而是约为15:1。
这个结果让人困惑，与孟德尔遗传规律不符。
为了解释这个结果，我们需要进一步观察F2代的表型，并进行分析。
我们可以发现，在F2代中，有一小部分摩尔根果蝇的眼睛呈现出新的表型，即淡红色的眼睛。
进一步观察发现，淡红色眼睛的摩尔根果蝇都是雄性。
通过对淡红色眼睛的摩尔根果蝇进行进一步实验，我们发现它们都是染色体上的突变体，其中有一对等位基因发生了变异。
这个突变体被命名为“白眼+”（Rp），而原本的白眼被命名为“白眼-”（Rm）。
进一步研究发现，白眼+突变体的发生是由于染色体上的重组事件导致的。
在杂交实验中，X染色体上的重组率相对较高，导致白眼+突变体的出现。
摩尔根和他的果蝇杂交实验
F1
XWXw
×
XwY
配子 XW Xw
Xw Y
测交后代 XWXw XwXw
XWY
XwY
雌红眼 雌白眼 雄红眼 雄白眼
比例：测1交: 后代：红1:眼:白眼1:= 1:1 1
（四)摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
F1
×
测交后代
红眼 红眼 雌雄 126 132
白眼 白眼 雌雄 120 115
测交结果： 红眼 ： 白眼= 1 : 1
摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人。
繁殖快，后代数量多 4.
1910年摩尔根进行 (3)其它决定方式:如蜜蜂（染色体数目） 果蝇杂交实验 （二)、 对实验现象的解释
常染色体：与性别决定无关的染色体
假说—演绎 找到基因在染色体 上的实验证据
(2)男女的性别是由什么决定的？
基因与染色体存在什么关系？
基因究竟是什么物质呢？ 基因与染色体存在什么关系？
人类探索基因神秘踪迹的历程
（二)、 对实验现象的解释
1866年孟德尔的 发现了遗传因子 ③提出“基因在染色体上”的假说。
——证明了基因在染色体上
假说—演绎
豌豆杂交实验 摩尔根与果蝇的不解之缘
若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w.
（基因）
繁殖快，后代数量多 4.
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
性染色体
3对常染色体+ XX
3对常染色体+XY
雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？
染 色 体 常染色体：与性别决定无关的染色体 的 类 型 性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
男性染色体图
女性染色体图
思考:
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。
高中生物必修2《第4章遗传信息的传递规律第3节伴性遗传一果蝇的伴性遗传》216北师大教案设计
第4章第3节伴性遗传果蝇的伴性遗传（第一课时）授课教师：李文柱班级：高一21班一、教材分析教材通过摩尔根果蝇杂交实验的观察与分析解释，进一步验证，测定基因在染色体上成线性分布,研究遗传信息在性染色体上的遗传规律。
通过现代分子生物学技术，荧光标记呈现基因与染色体的关系，进一步引导学生说出，孟德尔遗传规律分离定律与自由组合定律实质。
二、学情分析本节是学生学习孟德尔遗传定律与减数分裂后，综合基因与染色体的一节，在月考成绩中反馈出，高一21班、22班学生对这部分知识是薄弱的。
通过教师精讲对比分析减数分裂的染色体行为与等位基因的分离，引导学生能说出萨顿假说的内容。
结合学生果蝇杂交实验演示，对控制果蝇的红眼和白眼的相对性状的等位基因位于X染色体，能书面复述对果蝇杂交实验进行分析，并设计测交实验，验证该基因位于X 染色体上。
同时一层次班级学生能对运用孟德尔遗传定律，对基因在性染色体的遗传题进行分析与解答。
三、学习重难点重点：1、摩尔根的果蝇杂交实验：杂交实验的解释分析与验证（假说—演绎法）难点：1、萨顿类比等位基因与减数分裂染色体行为的内容；2、摩尔根果蝇杂交实验现象的分析与解释；3、设计测交实验验证控制果蝇红眼和白眼相对性状的基因位于X性染色体上；四、学习目标1、通过教师讲解伴性遗传概念，引导学生对遗传信息在性染色体的遗传（科学思维）；2、通过学生演示摩尔根的果蝇杂交实验，书面复述,分析解释实验现象（科学思维）；3、通过案例分析，能设计测交实验验证控制果蝇红眼和白眼基因位于X染色体上（科学探究）；4、通过当堂检测，学生能对基因在性染色体的遗传题进行分析与解答（科学思维）。
五、教学过程教学环节教师活动学生活动备注【预习案】课前认真备课，备好教材，习题等课前认真阅读教材，完成优佳学案知识点一：基因在染色体上的依据。
导入1、解读本节学习目标；2、通过图片展示染色体的行为与等位基因分离，非等位基因自由组合；3、教师精讲引导学生能说基因与染色体存在着明显的平行关系1、通过观察染色体的行为与等位基因分离，非等位基因自由组合；2、通过默写相关依据，类比推理，得出基因与染色体存在明显的平行关系。
高中生物《基因位于染色体上的实验证据》教学设计(表格式、完美、值得收藏)
高中生物《基因位于染色体上的实验证据》公开课教案课题基因位于染色体上的实验证据教学类型复习课时间授课老师授课班级教学目标1.通过对摩尔根果蝇杂交实验的过程的理解和分析，尝试把控制果蝇红眼和白眼这一相对性状的基因与性染色体X联系在一起。
2.通过图片和相关资料理解摩尔根选取果蝇做实验材料容易成功的原因，进而了解实验选材的重要性。
3.能初步运用基因在染色体上这一原理，来分析常见的遗传问题。
教学重点通过对摩尔根果蝇杂交实验的过程的理解和分析，尝试把控制果蝇红眼和白眼这一相对性状的基因与性染色体X联系在一起。
教学难点通过对摩尔根果蝇杂交实验的过程的理解和分析，尝试把控制果蝇红眼和白眼这一相对性状的基因与性染色体X联系在一起。
并能运用相关原理解决常见遗传学问题。
教学方法讲授法、课堂讨论法、问题导学教学仪器多媒体教学过程导入：回顾前面所学的萨顿假说----基因和染色体行为存在明显的平行关系，即基因可能位于染色体上。
萨顿提出这一假说是通过类比推理得到的，是否正确还需要观察和实验的检验。
基因位于染色体上的证据——摩尔根果蝇杂交实验（1）选材：果蝇较常见，且易饲养、繁殖快和后代多。
（2）过程及分析：实验分析：①果蝇的红眼与白眼是一对相对性状；②F1全为红眼→红眼是显性性状；③F2红眼∶白眼=3∶1→符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制；④白眼性状的表现与性别相联系。
（3）理论解释：①性染色体与常染色体：性染色体是指雌雄异体的生物决定性别的染色体；常染色体是指与性别决定无直接关系的染色体。
果蝇体细胞的染色体组成如下：果蝇染色体总数常染色体数性染色体数染色体组成雌果蝇4对均为3对1对（同型）6+XX（同型）雄果蝇4对1对（异型）6+XY（异型）补充：性别决定的方式XY型：其中雌性为XX，雄性为XY。
(哺乳动物、很多种类的昆虫、、很多雌雄异株的植物，如菠菜、大麻等）ZW型：其中雌性为ZW，雄性为ZZ。
（鸟类和蛾蝶类）②设控制果蝇眼色(红、白眼)的基因只在X染色体上，且Y染色体上无其等位基因，即果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，受一对等位基因控制的，存在于X染色体上，而Y染色体上没有其等位基因。
基因在染色体上-摩尔根果蝇实验教学设计高一下学期生物人教版必修2
基因在染色体上-摩尔根果蝇实验教学设计一、学习目标1、小组使用放大镜观察并判断果蝇性别，观察果蝇眼色并记录相关数据2、基于生物学事实与证据，运用假说-演绎法分析摩尔根与布里吉斯的果蝇实验，理解科学研究的基本思路和方法，使用遗传图解演绎推理实验结果，探讨解释相应的生命现象。
基于摩尔根实验探索过程，认同科学家尊重科学事实，敢于质疑他人又勇于自我否定的探索求真的科学精神。
二、学习重点难点学习重点：运用假说-演绎法，推理分析基因在染色体上的实验证据学习难点：运用假说-演绎法，推理分析基因在染色体上的细胞学直接证据三、核心问题科学家如何通过实验证明基因在染色上？学习评价设计课前：预习学案完成度课中：便签纸收集果蝇观察与演绎推理的结果课程任务单与作业的完成情况及质量课程问答及活动表现课后：作业完成情况与质量检查调查问卷与目标检测教师活动学生活动环节一：导入教师活动 1通过点评课前预习任务，萨顿发现染色体的行为与基因的行为存在明显的平行关系，运用类比推理的方法，提出其假说，基因就在染色体上。
回顾之前学习的假说-演绎法，假说的正确与否还需要推理演绎与实验检验，引出摩尔根实验。
学生活动 1明确课程起点聆听与思考回顾假说-演绎法的流程。
活动意图说明：通过课前的预习任务说明，使学生明确本节课起点，流畅完成基因与染色体行为的梳理，自然引导出萨顿的假说，同时通过回顾假说-演绎法内容引出新课程，是科学研究方法贯穿与整个课程情境。
环节二：小组果蝇观察实验教师活动 2介绍果蝇为摩尔根实验的研究对象，明确果蝇眼色观察的目的：第一，尝试分辨果蝇的雌雄，第二，观察果蝇的红眼与白眼这一对相对性状。
通过果蝇观察的实践使学生体验摩尔根等科学家的工作经历。
学生浏览任务单明确实验流程及雌雄果蝇的判别依据，完成实验操作。
利用记录判断结果的便签纸评价学生的实验操作。
教师介绍雌雄果蝇的性别与染色体有关，并点明白眼雄果蝇是本节课程核心，介绍摩尔根从野生型红眼果蝇中获得白眼雄果蝇突变体的过程，引出下一环节。
复课教学中摩尔根果蝇杂交实验拓展初探
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（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。
“摩尔根果蝇实验教学中四种假设”教学
“摩尔根果蝇实验教学中四种假设”教学摩尔根的实验：1910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。
摩尔根用白眼雄果蝇作了果蝇杂交实验并发现后代的特点之后，提出问题：F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是3：1，这是否符合孟德尔遗传定律？毫无疑问，3：1的特点是符合孟德尔遗传定律的，但是发现这种性状的遗传还跟性别相关，于是能推想到控制这种性状的基因在性染色体上。
（先展示实验一，学生回答出红眼对白眼为显性，且眼色的性状符合孟德尔定律。
但我又提示：细心的摩尔根在实验结果中又有了新的发现：眼色性状与性别相关，而分离定律不能解释性别问题。
你认为控制红、白眼的基因位于什么染色体上？学生想到有可能是在性染色体上。
学生想到有可能是在性染色体上。
我再次提示：果蝇有两种性染色体，分别是X和Y，且存有同源区段和非同源区段 , 你认为控制果蝇眼色的基因是在哪条染色体上？这时让同学讨论交流，并鼓励学生实行假设。
）摩尔根当年按照这个思维过程思考，当他想到控制这种性状的基因在性染色体上之后，他会一下子就做出这个基因在X染色体上的假设吗？应该不会吧！如果考虑周全的话，他应该会做出那些假设呢？按常理应该会有三种假设：控制果蝇眼色的基因可能在：(1)X染色体上(2)在Y染色体上(3)在XY染色体上都有。
(1) 若仅位于Y染色体的非同源区段，则白眼雄蝇表示为XYb红眼雌蝇表示为XXP XX × XYb↓F1 XX × XYbF2 XX 、 XYb①雌果蝇没有红、白眼色这个对相对性状。
②摩尔根实验中的雄果蝇无论F1还是F2均为白眼。
与客观事实和实验事实均不符，此假说不成立。
(2) 若仅位于X染色体的非同源区段，则白眼雄蝇表示为XbY，红眼雌蝇表示为XBXB，摩尔根的实验可表示为下图：P XBXB ×↓F1 XBXb × XBY↓雌雄交配F2 XBXB、XBXb、XBY、XbY按此假设推出的结果与实验结果符合。
对摩尔根果蝇杂交实验的疑问与解惑
对摩尔根果蝇杂交实验的疑问与解惑高中生物必修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。
1 疑问1：开始发现的白眼果蝇进行几次交配？1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
对摩尔根果蝇杂交实验的疑问与解惑
对摩尔根果蝇杂交实验的疑问与解惑高中生物必修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，有教师与学生对摩尔根的果蝇交配实验的描述与解释存有疑问。
结合这些疑问，我通过查阅资料与分析理解，对问题进行了解答。
1 疑问1：开始发现的白眼果蝇进行几次交配？1.1 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与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。
1.2 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与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。
1.3 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。
摩尔根实验——精选推荐
教材首先解释了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。
然后介绍了摩尔根的实验：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。
他首先将红眼雌蝇和这只发现的白眼雄蝇进行杂交，我们称其为实验一实验一：我查阅了资料，资料显示，摩尔根在做完实验一之后，还继续作了以下实验：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
为了表述方便，我们将其称为实验二；实验二摩尔根还将上述实验所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。
我们将其称为实验三实验三教材在出示摩尔根所做的实验一之后，是这样处理的：当展示摩尔根用白眼雄果蝇作了果蝇杂交实验并发现后代的特点之后，提出问题：F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是3:1，这是否符合孟德尔遗传定律？毫无疑问，3：1的特点是符合孟德尔遗传定律的，但是发现这种性状的遗传还跟性别有关，于是能推想到控制这种性状的基因在性染色体上，接着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。
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。
最后请同学们设计一个测交实验来验证摩尔根的假设。
我在设计之初也想按照课本思路进行尝试，也听过类似思路的课，而且我发现大家的处理都是在引导学生发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔规律，跟性别有关之后，教师引导大家就出示了摩尔根的假设，之后用他的假设来解释他所做的实验，我感觉科学家经过那么艰难的思维过程才得出的结论现在被我们不费任何力气就得到了，这个过程好像“太容易了”，感觉没有充分利用好这个实验，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？我换了一个角度，我想：摩尔根当年按照这个思维过程思考，当他想到控制这种性状的基因在性染色体上之后，他会一下子就做出这个基因在X染色体上的假设吗？应该不会吧！如果考虑周全的话，他应该会做出那些假设呢？按常理应该会有三种假设：控制果蝇眼色的基因可能在:(1)X染色体上(2)在Y染色体上(3)在XY染色体上都有，如果他不作出这样的三种假设之后一一排除的话，别人可能就会用另外两种假设的观点反驳他！想到这里，我的思路豁然开朗：如果将实验一的结果展示给学生，让学生进行分析，学生肯定能想到控制眼色性状的基因在性染色体上，但是不一定能得出基因由X染色体所携带这个假设。
2.2基因在染色体上 - 教案
减数第一次分裂时，
染色体分离
阅读分析基因与染色体的关系：杂交过程中
指导学生学会基因的表示方法：
常染色体性染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ
雌性同型：ＸＸ
雄性异型：ＸＹ
假设二：控制白眼的基因在X 、假设三：控制白眼的基因在X 染色体上，而不含有它的等位基因。
引导学生回顾本节课复习的内容，把核心概念形成概念图，如下：色体上，只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。
作业布置
Homework
2.2基因在染色体上作业案
板书设计Blackboard Designs 1、萨顿假说
2、摩尔根假说演绎法证明基因在染色体上
3.孟德尔遗传规律的现代学解释
教学反思Teaching Reflections 本节课内容相对简单，重点把握假说演绎法证明基因在染色体上。
联系孟德尔的假说演绎法，进一步学习位于X染色体上的基因的遗传图解。
课件名称或课件网址
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2.2基因在染色体上。
一轮复习板书-摩尔根果蝇杂交实验
遗传的基本规律（摩尔根）Ⅱ
一、果蝇的杂交实验
1、果蝇：体型小，容易获得和饲养；繁殖周期短，后代数目多具有统计学意义；有多个稳定且易于区分的相对性状。
2、杂交实验
P：紫♀×白♂P：红眼♀×白眼♂♂↓♀(野生) ↓(突变)
F1：紫♀：♂=1:1 F1：红眼（显）♀：♂=1:1
↓⊙（自花授粉）↓⊙（自交）
F2：紫3:1 白F2：红眼3:1 白眼♀：♂=1:1 ♀：♂=1:1 2♀：1♂：1♂
或：♀：红：白=2:0，♂：红：白=1:1 3、假说-演绎法
提出问题：①……②……③伴性遗传：性状表现与性别有关
【同一性状中，♀：♂≠1:1，同一性别中，性状比不符合分离比】
提出假说：决定红、白眼基因只位于X染色体，而Y染色体没有
X B Y：纯合子
X A Y a：杂合子
XY c：纯合子
P：♀X B X B×X b Y♂(野生) ↓(突变)
F1：♀X B X b×X B Y♂
↓⊙（自交）
F2：X B X B X B X b X B Y X b Y
演绎：测交（验证配子类型）：♀X B X b、X B Y♂
测交Ⅰ：F1：♀X B X b×X b Y♂测交Ⅱ: F1：♂X B Y ×X b X b♀↓↓↓↓配子：X B:X b =1:1 X b:Y =1:1 配子：X B:Y =1:1 X b
4、伴性遗传特点：
①基因位于性染色体上，性状表现与性别相关联；②正反交结果不同。
（红眼♂×白眼♀→红眼♂：红眼♀：白眼♂：白眼♀=1:1:1:1）。
摩尔根白眼果蝇杂交实验(草稿)
摩尔根的白眼果蝇杂交实验作者：小狗啃骨头（刘永生）摩尔根的白眼果蝇杂交实验1910年摩尔根利用偶然发现的一只白眼雄果蝇，他将这只白眼雄果蝇与野生型雌果蝇进行杂交得到F1，F1的果蝇全部表现为红眼。
摩尔根用F1的雌性果蝇互交得到F2，F2中各种果蝇的数量和表现如下表所示：2459 红眼雌果蝇1011 红眼雄果蝇782 白眼雄果蝇随后摩尔根还做了测交实验，用白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇杂交，结果如下表所示：129 红眼雌果蝇128 红眼雄果蝇88 白眼雌果蝇86 白眼雄果蝇F1互交的结果，红眼：白眼其实有点偏离3：1；同样在F1测交的结果，四种的比例也有点偏离25%。
不过摩尔根在实际处理时都把这些偏差视作处于可以接受的范围之内。
白眼果蝇杂交实验之前摩尔根对果蝇性别决定的认识要理解摩尔根对这个实验结果的解释，就必须先明确果蝇的性别决定，而摩尔根对性别决定的认识经历一个相对漫长的转变过程（作者注：摩尔根将白眼基因和X染色体联系起来的时候，他对果蝇性别决定的认识居然还是不全面的）。
20世纪初期科学界对性别决定的认识可以分为两大派别，一派认为外界因素起关键作用，一派认为内部因素起决定作用。
1903年摩尔根发表了《Recent Theories in Regard to the Determination of Sex》，从该文来看，摩尔根当时的观点有点两面派，他认为决定雌性和雄性的因素早已存在于卵细胞中，而最终的性别取决于后天因素对胚胎发育的作用。
该文中对 E. Castle的批评意见可以帮助我们认识到为什么摩尔根后来一直对孟德尔式的遗传相当排斥。
持内部因素决定性别观点的W.E. Castle曾经用孟德尔的遗传因子来解释动物的性别决定，他认为雌雄动物都会产生两种不同类型的性别决定因子，我们可以称之为雄性决定因子和雌性决定因子，这样雌雄个体交配后将会产生1：2：1的分离比例，不管哪一种性别决定因子是显性的，结果都将导致一种性别比另一种性别的数量更多，这与现实中很多动物的性别比是1：1相矛盾。
高中生物《伴性遗传——摩尔根的果蝇杂交实验》的教学设计
《伴性遗传——摩尔根的果蝇杂交实验》一．教材分析本节内容是在学习孟德尔的豌豆杂交实验以及减数分裂中染色体的行为变化之后，沿着遗传学发展史的顺序，安排了萨顿利用“类比推理”的方法提出的基因在染色体上的假说，通过分析摩尔根果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上，并认识果蝇的伴性遗传。
本节课既解决了“基因在哪里”这一重要问题，又揭示了伴性遗传的现象和实质。
本节课从逻辑思维和实验证据两个方面把基因定位在了染色体上，从而把孟德尔的遗传定律和减数分裂的内容有机地整合在了一起。
通过学习有利于学生对分离定律和伴性遗传实质的深入理解，同时遗传规律的不同形式、传递特点也在对比、分析孟德尔实验与摩尔根实验中得以应用和深化。
这部分的内容教学，也是培养学生综合思维、分析思维等能力的良机。
二．学情分析通过第1章“孟德尔定律”的学习，学生已经能够初步理解两大定律的实质，基本掌握了一些遗传学术语，学会分析单因子和双因子杂交实验过程及其对结果的解释和验证，学会遗传图解的书写，初步具备了运用假说——演绎的方法探究遗传学问题的能力。
这些都为学习本节课奠定了基础。
本节课是基于遗传定律的进一步学习，学生通过学习将会使其能力得到进一步的巩固和提升。
三.教学目标1.生命观念通过推导果蝇眼色遗传方式, 说出伴性遗传概念，总结伴性遗传的特点, 感悟生命现象的一般与特殊性的辩证唯物主义自然观；提高认识生命本质的能力，感受生命的复杂、神奇与协调；产生尊重生命、珍惜生命、关爱生物的情感。
2.科学探究通过重走摩尔根的探索历程，梳理科学探究的一般过程、学会科学探究的一般方法、养成质疑求实严谨的科学态度；让学生体会科学家是如何困惑于问题，如何假设问题的"答案"，考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度、方法和思维。
3.理性思维学会运用遗传图解法、基因型的推导法分析果蝇杂交实验，得出相关结论, 提高思维的缜密性，培养学生批判性思维和辩证逻辑思维方式和习惯。
摩尔根果蝇实验
杂交实验操作
摩尔根将具有不同变异特征的 果蝇进行杂交，记录杂交后代 的与隐性纯合子果蝇 进行交配，观察后代的遗传表 现，并记录数据。
数据整理与分析
摩尔根对实验数据进行整理和 分析，得出结论，验证了基因
在染色体上这一科学假设。
03
实验结果
实验数据
实验过程记录
摩尔根在实验过程中详细记录了果蝇的 繁殖情况，包括亲代和子代的表型特征 、繁殖条件等。
VS
数据整理与分析
通过对实验数据的整理和分析，摩尔根得 出了果蝇白眼和红眼基因的遗传规律。
结果分析
遗传规律
摩尔根发现果蝇的白眼和红眼基因遵循孟德尔的显性与隐性遗传规律，并且确定了控制白眼和红眼的基因位于X 染色体上。
实验动机
验证孟德尔遗传定律
摩尔根希望通过果蝇实验验证孟德尔 的遗传定律是否适用于染色体遗传。
探索遗传机制
摩尔根希望通过实验揭示遗传机制的 奥秘，为后来的分子遗传学研究奠定 基础。
实验前的研究状况
前人研究基础
在摩尔根进行果蝇实验之前，已经有 一些研究者对果蝇进行了遗传学研究 ，但尚未有系统的研究成果。
实验设计
杂交实验
摩尔根通过将具有不同变异特征的果蝇进行杂交，观察后代 的遗传规律，以验证遗传定律。
测交实验
为了进一步验证实验结果，摩尔根还采用了测交实验，通过 将F1与隐性纯合子果蝇进行交配，观察后代的表现型，以验 证遗传规律。
实验操作过程
饲养果蝇
摩尔根在实验室中设立了果蝇 饲养箱，模拟果蝇的生活环境
性别决定
摩尔根发现果蝇的性别决定与性染色体有关，雌性果蝇具有两个同 型的性染色体，而雄性果蝇具有两个异型的性染色体。
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动物学家伍德沃茨 摩尔根
遗传学家卡斯特尔 卢茨
实验一：
实验过程
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
3470
782
共有1237只 共有4252只
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。
↓
F1 红眼（雌、雄） 白眼（雌、雄）
129 132
88 86
共129只
实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。
P 白眼（雌） × 红眼（雄）
↓
F1
红眼（雌） 白眼（雄）
简单推理就容易得到，控制眼色的基因不可能在Ⅲ上，那么在Ⅱ区段上呢?
假设控制眼色的基因在Ⅱ区段上，果蝇眼色基因用B、b来表示，则实验一、 二、三的遗传分析图解如下：
摩尔根果蝇杂交实验
使用果蝇作为实验材料的原因
果蝇身体小，在牛奶瓶中就可大量饲养。但又不太小，在放大镜或低 倍显微镜下就可以观察它的各种形状。 饲料易得。 生活周期短，在25℃下，10-12天就可繁殖一代，一只雌蝇每次可产 生数百甚至上千只后代，为遗传统计提供足够的数量。 果蝇的染色体只有四对，而且幼虫唾液腺细胞中染色体特别大，其结 构容易观察。
P 红眼（雌） × 白眼（雄）
实验一： P XB XB (红、雌)↓× Xb Yb ( 白、雄)
F1
红眼（雌、↓雄）
F1 XB Xb (红、雌)
XB Yb（红、雄）
共有1237只
↓F1雌雄交配
F2 XB XB (红、雌)↓XFB1雌Xb雄(红交、配雌) XB Yb（红、雄）Xb Yb
F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。后来通过测交实验进行了验证。
实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
P 红眼（雌） × 白眼（雄）
P 白眼（雌） × 红眼（雄）
P Xb Xb(白、雌) ×↓XB YB（红、雄）
F1
红眼（雌↓） 白眼（雄）
F1 XB Xb (红、雌) Xb YB ( 红、雄)
实验意义
1、摩尔根用白眼果蝇做的一系列实验，不但证实了孟德尔学说，而 且发展了它，还第一次把一个形状的基因明确定位到一条具体的染色 体上，在遗传学上有重要的意义。
2、达尔文曾发明“限性遗传"这个术语，摩尔根最初把果蝇白眼性状 遗传也成为限性遗传，后来觉得它不符合这个术语的本意，于是又给 这种遗传方式专门起了个名字——伴性遗传（特指基因存在于X染色 体上的性状的遗传方式）。
3、利用果蝇做了一系列实验，发现了连锁定律，发明了测定基因在 染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个基因在染色体上相对位 置的图，说明了基因在染色体上呈线性排列。
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( 白、雄)
实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
P
PXB Xb 红(红眼、（雌雌) ）× ×Xb Yb白眼( （白、雄雄）)
↓↓
F1 XB Xb (红、雌) Xb Xb(白、雌) XB Yb（红、雄）Xb Yb ( 白、雄)
F1 红眼（雌、雄） 白眼（雌、雄）
实验三：将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。