第二节 基因在染色体上(二次备课)

第二章第二节基因在染色体上（二次备课）

开课教师：张阳阳

一、教学目标：

1)说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

2)运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。

3)尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

4)认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及

对科学的热爱。

二、教学重点、难点及解决方法：

1、教学重点及解决方法：

【教学重点】①基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

②孟德尔遗传理论规律的现代解释。

【解决方法】

①通过类比基因和染色体的关系，学生自己得出“基因在染色体上”的

假说；验证假说的实验过程则是类比孟德尔遗传定律的得出过程，按照假说演绎法的过程，按部就班地推出摩尔根的实验证据。

②得出“基因在染色体上”的假说之后，回顾配子的形成过程及基因的

分离定律、自由组合定律，概括归纳出现代解释。

2、教学难点及解决方法：

【教学难点】①运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

②基因位于染色体上的实验证据。

【解决方法】

①学生课前利用学案回顾一对相对性状的杂交过程以及减数分裂配子

的形成过程，小组合作讨论完成基因与染色体行为的比较；进而通过上课的讲解，明确类比推理法。

②（同上）

三、课时安排：

1课时

四、教学方法：

利用构建主义的理论，在学生已有知识的基础上，通过类比推理法和假说演绎法来综合学习、归纳“基因在染色体上”以及孟德尔两大定律的现代解释。

五、学生活动：

创设问题情境，学生结合知识观察、讨论、交流学习新知识。

六、教学程序：

【课堂导入】：

我们正在学习“第二章基因和染色体的关系”，在刚刚学完的减数分裂过

程中，我们重点研究了染色体的行为变化；那么大家还记得“基因”跟我们之前讲过的哪一个词是等价的吗？——遗传因子。没错，看来大家之前的知识掌握的不错哦！那么，基因和染色体有什么关系？“基因，你究竟在哪呢？”就让我们沿着科学家的脚步，一起来探究一下：基因在________？

【课堂展开】：

基因和染色体究竟有什么样的关系呢？大家通过课前的自主学习、合作讨论之后，已经顺利地完成了任务。我们一起来看学案【课前预习】

么结论呢？基因和染色体之间具有平行关系。现在，我们就将看不见的基因的行为与看得见的染色体的行为进行了一个类比，那么你能告诉我类比之后你能得出什么与我们的主题相关的推论吗？——基因在染色体上。为什么不是染色体在基因上呢？（学生解释：染色体看得见——大，基因看不见——小。）

（一）萨顿的假说：

那么，大家刚刚得到的推论，与一位伟大的科学家提出的一个假说不谋而合——萨顿假说。大家将基因与染色体进行类比得出推论的这个过程，就是我们生物学研究中常用的一种科学方法——类比推理，请同学们看书上相关内容。

萨顿经类比推理得出的结论——“基因在染色体上”究竟是否正确？我们常说“实践是检验真理的唯一标准”，那么生物学上的实践就是实验。于是，美国科学家摩尔根就开始了寻找“基因在染色体上”的实验证据。

（二）基因位于染色体上的实验证据：

摩尔根选择的实验材料是果蝇，那么什么是果蝇呢？（展示图片）其实大家在日常生活中都见过果蝇，比如在水果周围经常有些飞来飞去的小虫子，那就是果蝇。那么，摩尔根为什么选择果蝇为实验材料呢？阅读教材——回顾：孟德尔所选实验材料及优点——由此可见，实验要想成功，材料是多么的重要。果蝇也有很多对相对性状，摩尔根选择了果蝇眼色这样一对性状——白色和红色。性状由谁决定啊？——基因，我们找到了一个特定的基因。那么，关于染色体有没有特殊的呢？这里我们给大家补充一个知识：

染色体分为性染色体和常染色体两类。

1)性染色体：决定性别的染色体。（只有一对，两条）

eg.雌性果蝇为XX，雄性果蝇为XY（与人类一样）——提问学生

2)常染色体：与性别决定无关的染色体。（不同生物对数不同）

eg.果蝇3对，人22对。

接下来，我们来认识一下果蝇体细胞染色体的组成情况。请大家找一找哪些表示性染色体？那么，XX是什么关系呢？——同源染色体——那XY呢？也是同源染色体吗？回顾P18同源染色体的概念“一般”。其他的染色体都是常染色体。

强调：成对存在的性染色体是特殊的同源染色体。

之前的铺垫知识我们就介绍到这，接下来，我们就来看看摩尔根的实验现象如何？（展示现象）

Q1：从F1的现象你能得出什么结论？——红眼对白眼是显性性状。

Q2：那么，你能不能用性染色体来表示一下P与F1的性别关系？

接下来，F1的雌、雄个体交配得到F2。

Q3：F2的现象你能得出什么结论？——3：1→红眼和白眼由一对基因控制。

Q4：看看F2的现象，你有没有发现一些问题？——白眼都是雄性。

【提出问题】

如何解释这个问题呢？如果按照萨顿的理论：基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢？——性染色体。如果在性染色体上，那又有哪些可能呢？——在X上或者在Y上。

可能在Y染色体上吗？——学生解释（在Y上则所有雄性都为白眼，但子一代中雄性为红眼，所以排除。）

【作出假设】控制白眼的基因位于X染色体上。

【演绎推理】

我们用A和a来分别表示红眼与白眼性状，那么基因在性染色体上要如何表示呢？比如X A、X a（强调书写的规范性）。那么，红眼雌性、红眼雄性、白眼雌性、白眼雄性各有多少种表示方式？现在来推断一下我们实验中亲本的基因型如何？——X A X A、X a Y ，接下来的过程如下图。（主要过程老师板书，其他人填学案）

我们按照假说推导的结果（F2红：白=3:1，以及白眼全部为雄性），与实验过程是相符的；这只能说明我们的假说到此还是正确的，那么这个假说是否能够解释其他的现象，进而上升为理论呢？我们还需要对它进行验证。

【验证假说】

方法：测交法。

——回顾：什么是测交？F1的基因型有什么特点？本实验中F1杂合子的基因型如何？（X A X a）动物测交要考虑到性别，因此雄性个体应该是隐形纯合子即X a Y。那么，请一位同学来上黑板帮我完成这个测交的理论推导过程。

结果：红眼雌性：红眼雄性：白眼雌性：白眼雄性=1：1：1：1

这是按照我们“控制白眼的基因在X染色体上”的假说，进行的理论验证，那么事实如何呢？摩尔根通过饲养果蝇，为我们的理论提供了实际的数据支持：红眼雌性：红眼雄性：白眼雌性：白眼雄性=126：132：120：115=1：1：1：1 【得出结论】

实际数据与理论分析相符合，摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制白眼的基因a）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。

我们再次利用“演绎推理法”得出了一个重要结论：基因在染色体上。