第2节 基因在染色体上
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像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。
自主学习与要点讲解：
萨顿的假说
实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似；
推论：基因位于染色体上，基因和染色体行为存在着明显的___________ 。
（1）基因在杂交过程中保持___________性和___________性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的___________。
（2）在体细胞中基因___________存在，染色体也是___________的。在配子中只有成对的基因中的___________，同样，也只有成对的染色体中的___________。
（3）体细胞中成对的基因一个来自___________，一个来自___________。同源染色体也是如此。
（4）非等位基因在形成配子时___________，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是___________的。
科学研究方法：类比推理（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。）
二、基因位于染色体上的实验证据
1.实验材料：果蝇
选取果蝇的优点是：_______________________________________________________。
2、实验设计：
P 红眼（雌） × 白眼（雄）
F1 红眼（雌、雄）
雌雄交配
F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄）
3 1
3.实验结果解释： 从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看，F1的表现型是_____________，F2的红眼和白眼之间的数量比是_____________，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。
思考：白眼性状的表现总是与性别相联系，如何解释这一现象呢？
4.摩尔根的假设： （1） 常染色体 ：3对
性染色体：雌性果蝇 XX（同型的） 雄性果蝇XY（异型的）；
（2）假设：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
5.测交实验验证（写出遗传图解）：
6.结论：___________________________________________________________。
7.检测方法： 荧光标记法→基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上应该有多个基因。 三、孟德尔遗传规律的现代解释
细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的___________，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的___________。
1.基因的分离定律的实质是
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2、.基因的自由组合定律的实质是
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
课堂练习
1．下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是 ( )
A．染色体是基因的主要载体
B．基因在染色体上呈线性排列
C．一条染色体上有多个基因
D．染色体就是由基因组成的
2、果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请完成下列有关问题：
(1)科学家选择果蝇作为遗传学实验研究材料的原因是_____________________。
(2)果蝇的体细胞中有________条常染色体，对果蝇基因组进行研究时，应对________条染色体进行测序。
(3)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼A、白眼a)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可确定这对基因位于常染色体还是在性染色体上，选择的亲本表现型应为_____________________。
实验预期及相应结论为：
①________________________________________________________________________；
②______________________________________________________
③_______________________________________________
2.2.2 基因在染色体上的教学设计
东莞高级中学 唐莉莉
设计思想
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本课题的设计主要依据建构主义思想，以学生为本，为学生创设一个个有利于师生互动、生生互动的问题情境。让学生借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，在发现问题、探索问题及解决问题的过程中，在各种信息的反馈中，建立新的认知结构，形成学习过程的主动建构。
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教材分析
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本节内容是人教版高中生物必修Ⅱ第2章第2节的内容。按照遗传学发展史来安排教材内容的人教版，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，本节的核心内容是：萨顿利用?“类比推理”的方法提出的基因在染色体上的假说，摩尔根利用果蝇做杂交实验证明了基因在染色体上。二者分别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。更有利于学生对分离定律和自由组合定律实质的深入理解，同时又为学习伴性遗传奠定了基础。
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学情分析
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上课的班级是19班，学生思维敏捷，学习能力强，学习生物的积极性高。喜欢挑战自我，享受探索问题给他们带来的快乐，已养成讨论合作学习的习惯。而且学生对于孟德尔的遗传定律、画遗传图解、假说演绎法和减数分裂已经掌握的非常到位，为学习这节内容奠定了良好的认知基础。但不同学生的思维方式不同，所以要进行充分的预设，并做好对应意外生成的准备。
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教学目标：
1．知识目标
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。
2．能力目标
①尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上
②尝试运用假说演绎的方法分析摩尔根的果蝇杂交试验
3． 情感、态度、价值观
认同科学研究需要丰富的想像力，并需大胆质疑和勤奋实践，激发学生对科学的热爱之情。
教学重点：1．基因位于染色体上的理论假说和实验证据；2．孟德尔遗传定律的实质。
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教学难点：领悟、运用假说演绎法分析摩尔根的杂交试验
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教学策略：总的策略：依据“建构主义思想”，以学生为本。引导学生重演萨顿、摩尔根当年的思维过程。
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组织策略：教师是教学活动的组织者、引导者和合作者，把握时机，组织讨论，激发学生思考，使课堂生气盎然。
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备课策略：备教材，备学生，备自己。
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提问策略：问点准确，难度适宜，问机得当，问法灵活。
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讲授策略：精、准、活、趣。 ?
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教学方法：引导探索法、精讲点拨法等
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教学过程：
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教学步骤
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
提前两天布置学生观察培养果蝇
指 导
饲养果蝇，识别雌雄，观察果蝇的眼色、翅形等性状
使学生对果蝇有感性认识
导入新课
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课件呈现减数分裂形成配子的图片，让学生观察对比染色体和遗传因子的变化。得出“基因和染色体存在明显的平行关系”
（可以多提问几个学生，直到能总结出。）
将同源染色体和基因进行类比。尝试总结出：基因和染色体的行为存在平行关系。
初步体验类比推理。
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一、萨顿的假说：
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1．假说的依据
指导学生思考分析二者在哪些方面存在怎样的平行关系？学生的思路可能很乱，或不全，再让他们根据课件上填表来系统。然后课件呈现表格答案。
学生思考、抢答、填表、对答案。
让学生亲历萨顿的思维过程。
2．提出假说
从上面的分析可以看出，二者行为具有惊人的一致性，基因由染色体携带着从亲代传递到子代。引导学生推断二者位置关系。
尝试提出基因在染色体上的假说。
应用类比推理法，体会成功的喜悦
3．介绍萨顿和类比推理法
指出：该假说是1903年萨顿运用类比推理的方法提出来的，简介萨顿，夸奖学生具有科学家的思维；?指出萨顿的假说缺少实验证据．
对萨顿的假说持怀疑态度
激发学生的兴趣，为摩尔根的出场做铺垫。
二．基因在染色体上的实验证据
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1．观察实验提出问题
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课件简介摩尔根，诙谐指出摩尔根质疑萨顿的假说，也质疑孟德尔的遗传定律
①果蝇作为实验材料的特点
②课件展示摩尔根的果蝇杂交试验
③指导学生分析上述问题。不全的老师补充。
观察分析实验，提出疑问，学生回答。可能的疑问有：
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为什么F1中没有白眼、F2中白眼果蝇没有雌性？
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摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔遗传规律矛盾吗？
创设争相提问、争相回答的探究氛围，培养学生的观察能力和问题意识
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2．提出解释问题的假说
①课件展示果蝇体细胞染色体图解，明确染色体组成及性染色体的不同
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②引导学生都做一回摩尔根，试着提出解释问题的假说。规定用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w．
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学生可能会提出控制果蝇眼色的基因在性染色体上。
让学生具备摩尔根当时的知识基础，重演摩尔根当年的思维过程。
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3．利用假说演绎测交结果及做测交实验检验假说是否正确
假说是否正确还要用测交进行检验
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①回忆孟德尔的测交实验
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②学生最先想到的可能会是用 F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行的杂交。
④经过点拨学生可能想到用 F1中的红眼雄蝇和白眼雌蝇进行的杂交。
③学生画好图解后，课件出示实验结果
F1红眼雌×白眼雄得到的结果
红眼雌蝇 ：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇 ：白眼雄蝇约等于1：1：1：1；
?F1红眼雄×白眼雌得到的结果
红眼雌蝇：白眼雄蝇=1:1
组织学生讨论哪个实验更有说服力？?
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3．学生分两组分别依据假说画遗传图解演绎实验结果。
???? 红雌????????白雄
P:?? XWXw × XwY
子代：XWXw XWY XwXw XwY
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红眼雌蝇 ：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇 ：白眼雄蝇等于1:1:1:1
?? ??白雌?????? 红雄
P:?? XwXw? ×?XWY
子代：XWXw??XwY?
????? 红雌:白雄?
???????????? 1 : ? 1
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引发学生学习过程中的矛盾冲突，激发进一步探究的欲望，突破难点。
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训练学生思维的逻辑性和开放性。
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感受科学家严谨治学的态度，在潜移默化中提升学生的生物科学素养。
?4、总结得出结论
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总结：摩尔根用实验证明了具体的基因在具体的染色体上，从此摩尔根成为孟德尔遗传规律和萨顿的坚定支持者
三．基因在染色体上呈线性排列
让学生弄清“一条染色体上含有多个基因。基因在染色体上呈线性排列”
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自主学习，了解科学新进展
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四．孟德尔遗传规律的现代解释
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①课件展示具有一对同源染色体携带一对等位基因的减数分裂过程图。
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②课件展示具有两对同源染色体携带两对等位基因的减数分裂过程图。
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总结分离定律实质：
?等位基因伴随着同源染色体的分开而分离；
总结自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合?????????????
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重点内容，核心概念要重点突破
五：课堂小结
（一）、体验类比推理，提出假说
（二）、分析摩尔根的实验
（三）、设计实验，验证假说
（四）、运用假说-演绎法，回顾摩尔根实验的历程。
（五）、孟德尔遗传规律的现代解释
学生梳理本节主干知识
使学生对本节内容有一个整体把握。
课件23张PPT。第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上授课人：东莞高级中学 唐莉莉一、体验类比推理，提出假说一个基因型是AaBb的个体，在进行减数分裂时有可能产生多少种配子？
4种一个体细胞内有两对同源染色体的个体，在减数分裂时产生的配子最多有多少种？
4种大家来看一下这两幅图，对比减数分裂中染色体和基因的行为。①②③④ 成对成对父 方母 方父 方母 方一半一半自由组合自由组合基因和染色体行为存在着明显的平行关系萨顿的假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。推论二、分析摩尔根的实验果 蝇1、果蝇作为实验材料的的特点：
易饲养、繁殖快，后代数量多；
有易于区分的相对性状；
染色体少，遗传组成相对简单。
PF1F2×红眼（雌、雄）白眼（雄）红眼(雌、雄)×所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。2、果蝇杂交实验3、果蝇体细胞染色体图解雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？3对常染色体+3对常染色体+XXXY4、摩尔根及其同事设想：控制果蝇眼睛颜色的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。XW×P配子F1XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）5、解释果蝇杂交实验F1红眼(雌)×白眼(雄)白眼(雌)×红眼(雄)摩尔根设计的测交实验：讨论：哪个实验说服力更强？红眼(雌)红眼(雌、雄) 白眼(雄)白眼(雌、雄)三、设计实验，验证假说摩尔根把一个特定的
基因（如决定果蝇眼睛颜
色的基因）和一个特定的
染色体（X染色体）联系
起来，从而用实验证明了
基因在染色体上。四、运用假说-演绎法，回顾摩尔根实验的历程。①在观察与分析的基础上提出问题
②通过推理和想象提出解释问题的假说
③根据假说进行演绎推理
④通过实验检验演绎推理的结论
白眼性状的表现，总是和性别相联系。控制眼睛颜色的基因在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。设计测交实验，预期实验结果。做测交实验⑤如果实验结果与预期结论相符，则证明假说是正确的；反之则说明假说是错误的，得出结论。
基因位于染色体上人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体上
呈线性排列思考？五、孟德尔遗传规律的现代解释Aa等位基因随同源染色体的分开而分离分离定律非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合定律总 结 一、体验类比推理，提出假说
二、分析摩尔根的实验三、设计实验，验证假说四、运用假说-演绎法，回顾摩尔根实验的历程。五、孟德尔遗传规律的现代解释1．下列关于基因和染色体关系的叙述，
错误的是 ( )
A．染色体是基因的主要载体
B．基因在染色体上呈线性排列
C．一条染色体上有多个基因
D．染色体就是由基因组成的D随 堂 练 习2、果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请完成下列有关问题：
(1)科学家选择果蝇作为遗传学实验研究材料的原因是__________________________________________________________________________。
(2)果蝇的体细胞中有________条常染色体，对果蝇基因组进行研究时，应对________条染色体进行测序。易饲养、繁殖快，后代数量多；有易于区分的相对性状；
染色体少，遗传组成相对简单。65
(3)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼A、白眼a)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可确定这对基因位于常染色体还是在性染色体上，选择的亲本表现型应为_____________________。
实验预期及相应结论为：
①________________________________________________________________________；
②______________________________________________________
③_______________________________________________。白眼雌果蝇×红眼雄果蝇子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上 子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上 ；子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上。谢谢指导！
