資源簡介

基因在染色體上
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識目標(biāo)：
1、說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2、運用有關(guān)基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。
3、嘗試運用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。
4、認同科學(xué)研究需要豐富的想像力，大膽質(zhì)疑和勤奮實踐的精神，以及對科學(xué)的熱愛。
（二）能力目標(biāo)
1、嘗試總結(jié)歸納細胞學(xué)和遺傳規(guī)律的有關(guān)知識，培養(yǎng)比較、歸納、總結(jié)的思維能力。
2、嘗試運用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上，提高分析和解決問題的能力。
3、運用有關(guān)基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)，鍛煉批判性思維能力。
（三）情感目標(biāo)：
激發(fā)對科學(xué)的熱愛，認同科學(xué)研究需要豐富的想像力，在大膽質(zhì)疑的同時必須小心求證，培養(yǎng)質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新以及勇于實踐的科學(xué)精神。
二.、教學(xué)重點
1.基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
三、教學(xué)難點
1.運用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)。
四、教學(xué)過程
（一）、薩頓假說
請同學(xué)們認真閱讀這幾道題，你能做出正確的結(jié)論嗎？從這些題目中，你是怎樣得出結(jié)論的呢？
從這些題目中我們可以看出對題干兩個詞語是因果或者是包含關(guān)系，所以我們就可以在選項中找到相應(yīng)關(guān)系的選項，像這樣我們“由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法叫類比推理”。
類比推理是一種非常重要的科學(xué)推理方法，比如我們發(fā)現(xiàn)光也有波所特有的一些特征，所以我們推測光也有波動性，這種科學(xué)方法也在生物學(xué)發(fā)展中發(fā)揮作用，下面就請同學(xué)們嘗試運用類比推理的方法得出結(jié)論，
任務(wù)1：分析孟德爾的假說中(等位)基因（遺傳因子）的動態(tài)變化
任務(wù)2：分析減數(shù)分裂過程中(同源)染色體的動態(tài)(行為和數(shù)目)變化
并完成下表：
基因的行為
染色體的行為
體細胞中的存在形式
成對
成對
配子中的存在形式
成單
成單
在體細胞中的來源
一個來自父方，一個來自母方
一個來自父方，一個來自母方
形成配子時的組合方式
自由組合
非同源染色體自由組合
傳遞中的性質(zhì)
雜交過程中保持完整性和獨立性
在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性
類比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系
美國科學(xué)家薩頓用蝗蟲細胞作材料，發(fā)現(xiàn)有一種蝗蟲的體細胞中有24條染色體，生殖細胞中只有12條染色體。精子和卵細胞結(jié)合形成的受精卵，又具有24條染色體。蝗蟲子代體細胞中的染色體數(shù)目，與雙親的體細胞染色體數(shù)目一樣。子代體細胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分，兩兩成對，共12對，每對染色體中一條來自父方，另一條來自母方。薩頓由此推論：基因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。
那是否就可以據(jù)此認為我們利用類比推理得出的結(jié)論就是正確的呢？其實，類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。如何用實驗證明基因就在染色體上呢？我們一起來看看美國生物學(xué)家摩爾根是怎么做的？
（二）、摩爾根果蠅實驗
1.選擇果蠅做遺傳實驗材料的原因：
易飼養(yǎng)，培養(yǎng)周期短，子代數(shù)量多；有許多易于區(qū)分的相對性狀
；染色體數(shù)目少，便于觀察
。
2.性別決定
（1）基礎(chǔ)：生物的性別通常是由”性染色體”決定的。
（2）細胞內(nèi)的染色體
同源染色體
按形態(tài)分
非同源染色體
常染色體：雌雄個體中相同的染色體
按與性別關(guān)系
性染色體：雌雄個體中不相同的染色體
注意：①只有
雌雄異體的生物才有性染色體。玉米、小麥等雌雄同株的植物性別決定和性染色體均不存在。
②性染色體不僅存在于生殖細胞中，
正常體細胞中也有。
③最主要的性別決定方式是由性染色體決定性別。
（3）性別決定方式
XY型
雌性：（同型）
XX
；雄性：（異型）
XY
3、實驗過程
（1）發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象，提出問題
P
紅眼（雌）
×
白眼（雄）
F1
紅眼
（雌、雄）
F1雌雄交配
F2
紅眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
提出問題：為什么F2白眼全都是雄性？
（2）作出假設(shè)
摩爾根設(shè)想：控制白眼的基因（用w表示）在X染色體上，而Y染色體不含它的
等位基因。
P
配子
F1
F2
XW
Y
XW
XWXW紅眼（雌）
XWY紅眼（雄）
Xw
XWXw紅眼（雌）
XwY白眼（雄）
XWXW紅眼（雌）XW
XWXw紅眼（雌）
×
XwY白眼（雄）Xw
Y
XWY紅眼（雄）
（3）演繹推理：測交
P（白雌）
XwXw
×
XWY（紅雄）
配子
Xw
XW
Y
F1（紅雌）XWXw
XwY（白雄）
（4）實驗驗證
摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：
紅眼：126
（全雌）
白眼：120（全雄）
（5）結(jié)論：
基因在染色體上
。一條染色體上有許多基因。
摩爾根與其學(xué)生發(fā)明了基因位于染色體上相對位置的方法，并繪出第一個果蠅各種基因在染色體上相對位的圖，說明了基因在染色體上呈線性排列。
思考：
細胞中的基因都位于染色體上嗎？
答：不是。在線粒體和葉綠體中也有少量基因。
三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋
細胞遺傳學(xué)研究表明：孟德爾的一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的
等位
基因，不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因。
等位基因的概念：在遺傳學(xué)上，把位于一對同源染色體相同位置上，控制著相對性狀的基因。
說明：非等位基因指不同對的基因。在細胞中有兩種存在形式。
①非同源染色體上的基因互為非等位基因，如圖中A與D。
②位于同源染色體上的基因互為非等位基因，如圖中A與B、
b，a與B、b。
③D和D不是等位基因，也不是非等位基因，屬于相同位置上控制相同性狀的相同基因。
基因分離定律的實質(zhì)是：在雜合體的細胞中，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(shù)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，分別進入不同的配子，獨立地隨配子遺傳給后代。
基因自由組合定律的實質(zhì)是：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(shù)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。
或者：
五、板書設(shè)計
基因在染色體上
一、薩頓假說
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋
六、作業(yè)布置
完成課后練習(xí)

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