《基因在染色体上》1.doc

基因在染色体上教学设计一、 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）概述孟德尔遗传定律的现代解释。2.能力目标：尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。3.情感目标：（1）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。（2）参与类比推理的过程，提出与萨顿假说相似的观点，体验成功的喜悦。二、教学重点：1、基因位于染色体上的理论假说和实验证据；2、孟德尔遗传规律的现代解释。三、教学难点：1、运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上；2、基因位于染色体上的实验证据。四、教具准备：课件、自主学案（含有一对及两对同源染色体的图解、果蝇杂交实验图解。）五、课时安排：1课时六、教学过程：教学内容教师的组织与引导学生活动教学意图情境创设萨顿的假说基因位于染色体上的实验证据孟德尔遗传定律的现代解释课堂练习课堂小结、板书设计布置作业通过前一段时间的学习，知道我们孟德尔在1866年就发现了遗传学两大定律，但是在沉寂了30多年之后，才重新被发现。但是其定律一旦被发现，科学家们就投入了大量的热情与精力去寻找孟德尔描述的遗传因子-基因。今天我们这节课就要循着科学家们的足迹，去探寻基因的的踪迹。首先我们就要去了解一下基因的行为，也就是孟德尔所描述的定律。先回顾一下分离定律。（展示幻灯片，让学生填空。）刚才，我们回顾的基因的行为变化，是孟德尔通过豌豆杂交实验并结合假说-演绎法得出的结论，但是当时技术条件下既不知道基因到底是什么物质，也看不见基因的变化过程。但是我们已经能看见染色体的行为变化。展示“精子形成过程染色体行为示意图”，强调同源染色体行为变化。我们发现基因的行为和染色体的行为是不是有很多相似的地方啊？同学们一起来找找二者具体有哪些相似之处。引导学生讨论、填空。同学们已经找出4点基因和染色体的相似之处，说明他们存在着明显的平行关系，那同学们能不能大胆地做一个推理呢？同学们实在是太厉害了！在1903年美国遗传学家萨顿，利用蝗虫细胞做材料，研究精子和卵细胞的形成过程中，也得出类似的结论。幻灯片展示蝗虫减数分裂照片，介绍萨顿的工作，强调萨顿采用了一种“类比推理”的方法，并介绍类比推理的概念。我们利用类比推理得出这个结论之后，来看一下推理得正不正确。应用类比推理的结论“基因在染色体上”解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。让学生在书上标注基因符号，教师巡视点播，用课件给出正确答案。我们用类比推理的结果能够很好地解释一些已有的实验现象，是不是就是说类比推理出来的结论就一定正确呢？（此处可以设计一个类比推理得出荒谬结论的笑话，看时间而定）。美国科学家摩尔根曾明确表示不相信孟德尔的遗传理论，更不相信萨顿的假说，认为他缺少实验证据。但是尽管如此，摩尔根没有批评、挖苦而是努力设计实验寻找证据企图利用铁一般的事实来证明孟德尔和萨顿的错误。介绍摩尔根的果蝇实验，展示果蝇照片介绍果蝇作为遗传学材料的优点。从1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。一天他在一群红眼果蝇中发现了一只白眼果蝇，他如获至宝，利用它做了一下实验，介绍果蝇杂交实验，出示实验图解。问题串：1、根据实验，果蝇红眼白眼遗传是否符合孟德尔分离定律？如何判断？ 2、哪个杂交组合可以判断显隐性？ 3、根据杂交实验图解，果蝇的白眼性状遗传有什么特点？展示雌雄果蝇体细胞染色体图解，介绍果蝇体细胞染色体分类和数量，重点提示果蝇性别决定与人相同，同为XY型，且性染色体与性别决定有关。前面我们已经推论“基因在染色体上”，并结合果蝇白眼性状总是和性别相联系，那我们可以做出什么样的假设呢？好，大家假设“控制白眼的基因在性染色体上”，这又有3种可能：1、XY染色体上都有控制果蝇眼睛颜色的基因；2、只有Y染色体上有，而X染色体没有；3、只有X染色体上有，而Y染色体没有。那到底是哪种情况呢？摩尔根和他的同事通过反复的研究提出了一个假设，就是：“控制眼色的基因位于X染色体上，而且Y染色体没有它的等位基因。”同学们可能会有疑问，那同学们可以课下自己去画一下遗传图解，看看其他两种情况能不能解释果蝇杂交实验。我们先用字母“W”来表示控制果蝇眼色的基因，那么控制显性性状-红眼的基因就应该用“W”，控制隐性性状白眼的基因就应该用“w”表示。因为眼色遗传与性染色体有关，应该把性染色体写出来。如雌性就写XX，然后把控制眼色的基因写在性染色体的右上方，雌性红眼果蝇就写成XWXW。让学生拿出笔和纸，写出红眼雌性和白眼雄性果蝇的基因型，并画果蝇杂交实验遗传图解，随机叫两个学生到黑板上画。点评学生画出的图解，幻灯片（或者板书）展示正确结果。P：红眼雌 XWXW X 白眼雄XwY配子： XW Xw Y F1： XW Xw X XWYF2：配子：XWYXWXW XW（红眼雌）XWY（红眼雄）XwXW Xw（红眼雌）Xw Y（白眼雄） 看来摩尔根的假说可以很好地解释果蝇杂交实验，但是为了进一步验证他的这个设想，摩尔根又提高演绎推理，设计了一个测交实验。介绍测交实验，让学生画遗传图解，推测测交实验的结果。F1中的杂合子（红眼雌性果蝇XW Xw）和隐性纯合子（白眼雄性果蝇Xw Y）测交。（除了用测交实验验证摩尔根的假说之外，你还能设计什么样的实验来验证？针对学有余力的同学布置的课后思考）后来实验结果也证明了摩尔根对于测交实验结果的推测是正确的，到此为止摩尔根就把一个特定的基因控制眼色的基因和一条特定的染色体X染色体联系了起来，用实验证明了基因就在染色体上。从此摩尔根成为了孟德尔理论的坚定支持者！实验证明基因在染色体上之后，人们又在思考：果蝇体细胞染色体只有4对，但是已经研究过的基因就有100多个；人只有23对染色体，但是有几万个基因，这又说明什么问题呢？没错，摩尔根和他的学生经过十多年的努力发明了测定基因在染色体上相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体相对位置的图，发现基因在染色体上是呈线性排列的。（出示图）结合课本图解简要介绍现代分子生物学技术将基因定位在染色体上的最新研究成果。组织学生将两对等位基因，标在两对同源染色体上，画出遗传图解，解释孟德尔两对相对性状的杂交实验。（事先准备好含有两对同源染色体的学案，也可作为课后作业布置，看时间而定）。教师引导和帮助学生用基因和染色体的知识解释孟德尔分离定律和自由组合定律。用幻灯片展示几道习题，供学生练习。第二节 基因在染色体上一、 萨顿的假说二、基因位于染色体上的实验证据三、孟德尔遗传定律的现代解释P31课后习题、世纪金榜本节课相关内容。倾听、回忆旧知识。回答问题。在生物的_中，控制_的遗传因子_存在，不相融合；在形成_，成对的遗传因子发生_,分离后的遗传因子，分别进入不同的配子，随配子遗传给后代。结合图解，回顾减数分裂中同源染色体的变化规律。寻找基因和染色体的相似之处，并小组讨论、填表。大胆推理，得出“基因位于染色体上”。倾听、阅读课本。完成课本P28思考与讨论。学生回答：“不一定完全正确，还需要进一步实验验证”。倾听、思考学生回答问题：1、 符合，因为F1全为红眼，F2中红眼：白眼=3：1。2、 亲本雌性红眼和雄性白眼杂交的F1代全是红眼。3、 白眼全是雄性。回答：“控制白眼的基因在性染色体上”。写出红眼雌性和白眼雄性果蝇的基因型，并画遗传图解。画遗传图解，推测测交实验的结果倾听、思考生：一条染色体上有很多基因。画图、总结。课堂练习给学生一个高的期待，激发学生学习热情。通过回顾唤醒学生已有知识，为学习新课做准备。让学生