高中生物 第二节 基因在染色体上教案 人教版.doc

第二节 基因在染色体上一、教学目标（一）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。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。（二）能力目标1、尝试总结归纳细胞学和遗传规律的有关知识，培养比较、归纳、总结的思维能力。2、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上，提高分析和解决问题的能力。3、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，锻炼批判性思维能力。（三）情感目标：激发对科学的热爱，认同科学研究需要丰富的想像力，在大胆质疑的同时必须小心求证，培养质疑、求实、创新以及勇于实践的科学精神。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、教具准备五、学法指导1.认真处理本节“问题探讨”，联想用同源染色体取代孟德尔的遗传因子会出现的结果，引导学生关注染色体和基因的关系。2.体验萨顿假说的内容，引导学生画减数分裂过程示意图，据图发现基因与染色体的平行关系，经过思考和讨论认同基因在染色体上。3.分析摩尔根等人的研究，提出一系列问题，引导学生思考、探究、归纳、进而得出基因在染色体上的结论。六、课时安排 1课时七、教学过程（一）教学目标达成过程【创设问题情境】带领学生一起复习第一章孟德尔的分离定律和自由组合定律，以及前面刚学习的减数分裂过程。请你试一试，将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？人只有23对染色体，却有几万个基因，基因和染色体可能有对应关系吗？【引导探究】学生阅读教材第28页，“思考与讨论”，结合孟德尔一对相对性状的杂交实验，来分析基因和染色体的关系。精原细胞中基因成对存在，染色体也是成对；但配子只含有等位基因中的一个，也只是有同源染色体中的一条。另外，非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。请同学们尝试把基因标识在染色体上，发现基因和染色体行为存在明显的平行关系。从而推论基因就在染色体上。这是科学研究中常用的方法之一，叫做类比推理。 一、萨顿假说在研究基因与染色体的关系方面，美国遗传学家萨顿应用类比推理法做出了突出的贡献。他用蝗虫细胞作材料，发现有一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目，与双亲的体细胞染色体数目一样。子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，另一条来自母方。萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，萨顿做出了大家完全一样的假说：基因就在染色体上。1.理由基因在杂交过程中保持 完整性 和 独立性 。 染色体在配子形成和受精过程中，也有相对 稳定 的形态结构。在体细胞中基因是 成对 存在；染色体也是 成对 存在。 在配子中只有成对基因中的 1 个；同样，也只有成对的染色体中的 1 个。体细胞中成对的基因一个来自 父方 ，一个来自母方； 同源 染色体也是如此。非等位基因在形成配子时 自由组合 ， 非同源染色体在减数第一次分裂 后期 也是 自由组合 。2.推论：基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的。即基因在 染色体 上，基因和染色体行为存在着明显的 平行 关系。3.萨顿的假说用的方法是 类比推理法 。那是否就可以据此认为我们利用类比推理得出的结论就是正确的呢？其实，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。如何用实验证明基因就在染色体上呢？我们一起来看看美国生物学家摩尔根是怎么做的？二、基因位于染色体上的实验证据1.选择果蝇做遗传实验材料的原因： 易饲养，培养周期短，子代数量多；有许多易于区分的相对性状 ；染色体数目少，便于观察 。2.实验过程 P 红眼（雌） 白眼（雄）F1 红眼 （雌、雄） F1雌雄交配 F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄）3/4 1/4【争辩归纳】3.性别决定基础：生物的性别通常是由 性染色体 决定的。细胞内的染色体 同源染色体按形态分 非同源染色体 常染色体：雌雄个体中相同的染色体按与性别关系 性染色体：雌雄个体中不相同的染色体注意：只有 雌雄异体 的生物才有性染色体。玉米、小麦等雌雄同株的植物性别决定和性染色体均不存在。性染色体不仅存在于生殖细胞中， 正常体细胞中也有。最主要的性别决定方式是由性染色体决定性别。性别决定方式 XY型 雌性：（同型） XX ；雄性：（异型） XY 思考：1.XY型决定性别起作用的染色体是 X和Y ，性别决定的时间是 受精的过程中 。2.用遗传图解解释人类中男女比例1：1的原因。男性 女性亲代 XY XX配子 X Y X子代 XX XY 女性 男性 1 ： 13.某男性产生XY的精子，发生染色体变异的时期是 减数第一次分裂后期 ，产生此精子的精原细胞产生的正常精子概率为 0 ；女性产生XX的卵细胞发生变异的时期_减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期_。4.雌性动物生殖细胞中染色体组成为44条常染色体和两条XX性染色体的种类有 卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体_。4.假说（解释） 摩尔根设想：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含它的 等位 基因。P 配子 F1 F2 XWYXWXWXW红眼（雌）XWY红眼（雄）XwXWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）XWXW红眼（雌） XW XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄） Xw Y XWY红眼（雄）5.测交验证6.结论： 基因在染色体上 。一条染色体上有 许多 基因。 摩尔根 与其学生发明了基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出第一个果蝇各种基因在染色体上 相对位置 的图，说明了基因在染色体上呈 线性 排列。思考：1.摩尔根的实验验证用的方法是 假说-演绎法 。 2.细胞中的基因都位于染色体上吗？ 不是。在线粒体和叶绿体中也有少量基因。 三、孟德尔遗传定律的现代解释细胞遗传学研究表明：孟德尔的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的 等位 基因，不同对的遗传因子就是位于 非同源 染色体上的 非等位 基因。等位基因的概念：在遗传学上，把位于一对 同源 染色体 相同 位置上，控制着 相对 性状的基因。说明：非等位基因指不同对的基因。在细胞中有两种存在形式。非同源染色体上的基因互为非等位基因，如图中A与D。 位于同源染色体上的基因互为非等位基因，如图中A与B、 b，a与B、b。D和D不是等位基因，也不是非等位基因，属于相同位置上控制相同性状的相同基因。基因分离定律的实质是：在 杂合体 的细胞中，位于一对同源染色体上的 等位 基因，具有一定的 独立 性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随 同源染色体 的分开而分离，分别进入不同的配子，独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律的实质是：位于 非同源染色体上 的非等位基因的分离或组合是 互不干扰 的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的 非等位基因 自由组合。思考：基因的分离和自由组合定律发生在 减数第一次分裂的后 期。(二)教学目标反馈过程1.下列各组织细胞中，肯定都含有Y染色体的是 ( ) A受精卵和次级精母细胞 B受精卵和初级精母细胞C初级精母细胞和雄猴的神经元 D精子和雄猴的肠上皮细胞2.在减数分裂过程中，由于偶然的原因，雌果蝇的一对性染色体没有分开，由此而产生的卵细胞的染色体组成为 ( )A3或3+XY B3+X或3+Y C3或3+XX D3或3+X3.一般来说，等位基因A、a 分离和同一染色体上的两个A基因分开分别发生在( )A有丝分裂后期，减数分裂第一次分裂B减数分裂第一次分裂，有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂 C有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂，减数分裂第二次分裂D减数分裂第一次分裂，有丝分裂后期4.基因型为AaBb(两对基因分别位于非同源染色体上)的个体,在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为Ab,则在形成该卵细胞时随之产生的极体的基因型为 ( )AAB、ab、ab BAb、aB、aB CAB、aB、ab