資源簡介

2.2基因在染色體上-探究基因在哪里—追尋科學家的足跡教學設計
【學習目標】
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，對孟德爾遺傳規律作出現代解釋
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
【重難點】
1、薩頓假說
2、基因位于染色體上的實驗證據：摩爾根果蠅雜交實驗
3、孟德爾遺傳規律的現代解釋
【課時】1課時
【生命觀念】
通過對基因在染色體上的分析，從分子水平、細胞水平闡述生命的延續性，建立起進化與適應的觀點。
【科學思維】運用類比推理和假說—演繹法等科學思維，理解孟德爾遺傳規律。
【科學探究】通過薩頓和摩爾根等科學家的研究，學習科學家尊重科學事實，敢于質疑的科學精神。
【社會責任】關注遺傳學的研究進展，關注研究成果在生產實踐中的應用。
教學過程：
展示教學目標，明確本節課的任務：沿著科學家的足跡，探究基因在哪里？教師播放自己提前錄制的視頻：介紹基因在染色體上的探究過程內容：
一、1883—1892年，魏斯曼結合受精現象預測了遺傳物質在細胞核內某種載體之上，為染色體—DNA—基因關系的確立奠定了基礎。
二、1900年，孟德爾的“顆粒遺傳”學說逐漸取代了達爾文的“泛生論”好魏斯曼的“種質論”。
三、1909年約翰遜將“顆粒遺傳”學說中的“顆粒”命名為“基因”
四、1903年鮑維里的海膽實驗，推論：每個染色體具有不同的“性質”，只有當所有這些性質恰當組合時才能正常發育。孟德爾實驗中處理的性狀與特定的染色體有關的概率“非常高”。老師介紹：
五、1903年薩頓用一種體細胞中有 24條染色體的蝗蟲作材料，研究精子和卵細胞的形成過程。學生討論完成染色體和基因行為的比較
通過比較，利用薩頓的發現，學生討論完成下列圖解
通過類比推理師生共同總結出：薩頓通過類比推理得出結論：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系——基因在染色體上。
六、老師介紹【科學家的故事】遺傳學奠基人—摩爾根的質疑，播放視頻：摩爾根和果蠅的故事
質疑一：摩爾根對孟德爾的遺傳學說還有些懷疑。為了檢驗孟德爾的遺傳定律，1900年，摩爾根親自做起了實驗，他用家鼠與野生老鼠雜交，得到的結果五花八門，根本無法用遺傳定律來解釋。
質疑二：用進廢退學說器官越用越發達，如食蟻獸舌頭是長期舔食螞蟻的結果；器官廢而不用則退化，如鼴鼠長期生活在地下，眼睛萎縮、退化。
老師：為什么摩爾根選擇了果蠅呢？老師播放視頻：果蠅作為遺傳學材料的優點老師播放視頻：摩爾根經典的紅眼果蠅和白眼果蠅的雜交實驗老師：
1.在觀察和分析的基礎上提出問題通過推理和想象提出解釋問題的假說老師：摩爾根的假設是：控制白眼的基因在 X染色體上，且 Y上不含有它的等位基因。
2. 請同學們根據假設寫出分析圖解，解釋提出的問題學生活動：自主寫分析圖解，師生共同評析老師：當假設能解釋提出的問題，是否意味著一定正確呢？
學生：不能。還得能預測沒有做過的實驗老師：
3、根據假說進行演繹推理——測交實驗學生活動：自主寫出 F1紅眼雌的測交實驗，寫出 F1紅眼雄的測交實驗老師介紹：
4、通過實驗檢驗演繹推理的結論
5、得出結論：基因在染色體上師生共同總結：
摩爾根的研究方法是：假說—演繹法摩爾根證明了基因在染色體上繼續介紹：摩爾根另一個經典的雜交實驗P 黃體紅眼雌果蠅 × 灰體白眼雄果蠅F1 雄蠅全為黃體紅眼雌蠅全為灰體紅眼F2 雄蠅黃體紅眼：灰體白眼：灰體紅眼：黃體白眼 =99:99:1:1雌蠅黃體紅眼：灰體紅眼=1:1 學生分組討論，得出結論：連鎖和交換老師繼續介紹連鎖和交換，播放視頻資料。老師繼續介紹科學家對連鎖和交換的研究，展示果蠅的連鎖群，展示現代生物技術將基因定位在染色體上。用一系列事實向學生展示：基因不僅在染色體上，而且基因在染色體上呈線性排列。深入探究——布里吉斯的果蠅雜交實驗1913年，摩爾根的學生布里吉斯繼續重復實驗:純合白眼(♀)×紅眼(♂)，發現：子代 2 000～3 000只紅眼雌果蠅中會出現一只白眼雌果蠅，同時又在 2 000～3 000只白眼雄果蠅中會出現一只紅眼雄果蠅，該現象被稱之為“初級例外”；將“初級例外”中的白眼雌果蠅和野生型的紅眼雄果蠅進行交配，發現：又出現少量的“白眼雌果蠅”和“紅眼雄果蠅”，該現象稱之為“次級例外”。學生分組討論，利用所學知識，分析“初級例外”和“次級例外”產生的原因。布里吉斯的實驗更有力地證明了“基因位于染色體上”，為遺傳的染色體學說提供了更直接的實驗證據。最后，【學生活動】在減一后期細胞中，把基因標在染色體上。
并嘗試用染色體上的基因解釋分離定律和自由組合定律的實質，加深對分離定律和自由組合定律的實質的理解。
小結本節課內容：
1、基因在染色體上的探究歷程
2、分離定律和自由組合定律的實質

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