資源簡介

2.2 基因在染色體上
教案
一、教學目標
1.基于基因和染色體的相關事實，運用歸納、概括、演繹推理等科學思維，闡明基因在染色體上，進一步體會假說--演繹法。
2.從基因和染色體關系的角度，對孟德爾遺傳規律做出現代解釋。
3.認同科學研究需要豐富的想象力，敢于質疑、探索求真的科學精神以及對科學的熱愛。
二、教學重難點
1.教學重點
①基因位于染色體上的假說和實驗證據。
②對孟德爾遺傳規律做出現代解釋。
教學難點
①對果蠅雜交實驗結果的解釋和驗證。
②等位基因與同源染色體、非等位基因與非同源染色體的關系。
教學過程
【復習導入】：回到19世紀——1866年孟德爾發現了遺傳的兩大定律；人們意識到：遺傳因子（1909年約翰遜命名為基因）是客觀存在的。
提問：基因在哪里？
一、薩頓的假說
1903年，美國科學家薩頓用蝗蟲細胞作材料，研究精子和卵細胞的形成過程。發現孟德爾假設的一對遺傳因子（即等位基因），其分離與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。（即染色體的行為和基因的行為高度一致）于是他提出假說如下：
1.薩頓假說內容
基因（遺傳因子）是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說基因就在染色體上
2.薩頓假說的依據：
基因和染色體的行為存在明顯的平行關系（詳見課本29頁）
連接：如果薩頓的假說正確的話，我們來思考討論課本30頁的相關欄目（如下圖）
孟德爾的遺傳理論和薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根（T.H.Morgan)的強烈質疑。
他說：“我更相信的是實驗證據我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關系！”
二、基因位于染色體上的實驗依據
果蠅作為遺傳研究材料的優點（P30相關信息）：
（1）個體小，易飼養；
（2）繁殖速度快（在室溫下10多天就繁殖一代）；
（3）后代數量大（一只雌果蠅一生能產生幾百個后代）；
（4）具有許多容易區分的相對性狀，便于觀察、統計；
（5）果蠅有8條染色體，遺傳組成相對簡單。
（一）摩爾根的果蠅雜交實驗
②經過推理，提出假說
控制白眼的基因（用w表示）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。
X染色體上的白眼基因w書寫為：Xw；紅眼基因W書寫為：XW
雌果蠅基因型有：學生自行書寫（三種）
雄果蠅基因型有：學生自行書寫（兩種）
注意基因型的寫法：
性染色體上的基因須將性染色體及其上的基因一同寫出
常染色體上的基因不需標明其位于常染色體上;如：Dd、dd
④ 實驗驗證，得出結論
摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結果如下：
與理論推測一致，完全符合假說，假說正確！
摩爾根通過實驗觀察，把一個特定的基因和一條特定的染色體聯系起來，最終確定了基因在染色體上的結論。從孟德爾理論的懷疑者成為孟德爾理論堅定的支持者。
【歸納總結】回顧摩爾根的實驗：
三、基因與染色體的數量關系
思考：果蠅的體細胞有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個。
人的體細胞有23對染色體，攜帶的基因有2.6萬多個。
結論：一條染色體上應該有許多個基因
問題：
基因在染色體上是如何排列的呢？
摩爾根和他的學生們經過十多年的努力，發明了測定基因在染色體上相對位置的方法，并繪制了果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖。證明了：基因在染色體上呈線性排列。
四、孟德爾遺傳規律的現代解釋
孟德爾所說的一對遺傳因子就是位于___對__________上的_______，不同對的遺傳因子就是位于____________上的___________；（學生閱讀課本填空）
1.基因的分離定律的實質：（圖示）
在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；
在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。
2.基因的自由組合定律的實質：（圖示）
位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；
在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【課堂小結】
【隨堂訓練】略

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