2.2基因在染色体上-教学设计

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高一 学期 春季
课题 基因在染色体上
教学目标
1. 尝试运用类比分析法提出假说，并运用假说-演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验。 2. 结合基因行为和染色体行为的相关知识，以图示形式解释孟德尔遗传定律的实质。 3. 通过感悟和体验摩尔根等科学家对遗传规律的探索过程，逐步树立尊重科学事实、敢于质疑又勇于否定自我的科学精神。
教学内容
教学重点： 1. 基因位于染色体上的假说和实验证据。
2. 对孟德尔遗传定律作出细胞学解释。
教学难点： 1. 对果蝇杂交实验结果的解释和验证。
2. 等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。
教学过程
导入：1、以豌豆高茎与矮茎的杂交过程为例，请从染色体行为和基因行为分别解释子一代的产生过程。 2、体验假说提出——发现染色体行为和基因行为的平行关系，并尝试提出假说（猜想）。 一、类比推理提出“基因在染色体上”的假说 通过列表比较的形式对比染色体行为与基因行为， 在回顾旧知的同时强化染色体与基因联系的认知。 思考：基因真的位于染色体上吗？ 通过思考明确观点：类比推理得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。 介绍（过渡）：摩尔根对萨顿的假说持反对态度。 二、分析基因在染色体上的实验证据 1、介绍果蝇作为实验材料的优点 ①个体小，易饲养； ②繁殖快，后代多； ③具有易于区分的相对性状； ④染色体少，易观察（4对） 结合图示分析果蝇的染色体组成，通过比较厘清常染色体和性染色体的概念。 思考：是否所有生物的染色体均可分为性染色体和常染色体？ （并不是，比如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。） 2、利用假说-演绎法程序分析摩尔根的实验过程 ①观察实验，提出问题 “F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。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？ ②提出假说，解释问题 假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。 利用遗传图解的形式展示具体的解释。 思考：如何验证假说？（提示：参考孟德尔的相关杂交实验） ③演绎推理 提出2个测交方案： ④实验验证，得出结论 验证结果符合预期。 得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。 思考（过渡）：染色体与基因一一对应吗？ 三、孟德尔遗传定律的细胞学解释 1、分析资料，得出结论 任务1：请分析下列资料，得出结论。 资料1：图示（果蝇X染色体上的一些基因） 资料2:果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。 【生】结论1：一条染色体上有许多个基因 结论2：基因在染色体上呈线性排列 2、基因分离定律的细胞学解释 任务2：请以下图中的一对基因（A和a）为例，结合减数分裂中染色体的相关行为，以图解的形式展示其分配规律。 示例如下： 小结并提出基因分离定律的细胞学解释：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中独立地随配子遗传给后代。 实质：等位基因随同源染色体的分开而分离 3、基因自由组合定律的细胞学解释 任务3：请以下图中的2对基因为例，结合减数分裂中染色体的相关行为，以图解的形式展示其分配规律。 展示其中1种情况。 小结并提出自由组合定律的细胞学解释：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。 实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合 [典例]根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是(　　)