2021届高三一轮复习生物《基因在染色体上》教学设计

“基因在染色体上”教学设计

一、(教学目标)学习目标与重难点

1.学习目标(教学目标)

(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，大胆质疑的精神，以及对科学的热爱。

2.学习重难点(教学重难点)

(1)学习重点(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。

(2)学习难点(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。

二、教学过程

教学环节师生活动设计意图

课程导入我们先来回忆孟德尔的分离定律。

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传

因子成对存在，不相融合；

在形成配子时，成对的遗传因子发生分

离，

分离后的遗传因子分别进入不同的配子

中，随配子遗传给后代。

我们接着再来回忆孟德尔的自由组合定

律。

控制不同性状的遗传因子的分离和组合

是互不干扰的；

在形成配子时，决定同一性状的成对的遗

传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因

子自由组合。

二、萨顿的假说基因为什么会有这样的行为呢？在当时，

孟德尔也无法给出解释，19世纪80年代，

科学家利用显微镜观察到了生物的减数

分裂过程，但当时人们还没有将减数分裂

和遗传规律联系起来。直到1903年，才

有一个人将遗传规律和减数分裂联系起

来，这个人就是美国的遗传学家萨顿。

萨顿用一种蝗虫细胞作材料，研究精子和

卵细胞的形成过程。他通过观察蝗虫细胞

的减数分裂，发现染色体行为与孟德尔描

述的基因行为及其相似，他认为两者之间

存在着明显的平行关系。

二、萨顿的假说萨顿发现蝗虫的体细胞有24条染色体，

生殖细胞中只有12条染色体，精子和卵

细胞结合后形成受精卵，使子代又具有了

24条染色体，与双亲染色体数目是一样

的。子代体细胞中这24条染色体按形态

结构分，可两两成对，共12对。每对染

色体中的一条来自父方，另一条来自母

方。萨顿由此推论，基因，也就是孟德尔

所说的遗传因子是由染色体携带着由亲

代传递给子代，也就是说基因在染色体

上，因为基因和染色体的行为存在着明显

的平行关系。

二、萨顿的假说证据一，基因在杂交过程中保持完整性和

独立性。萨顿在观察染色体行为时发现，

在有性生殖过程中，染色体也有相对稳定

的形态结构。

证据二，基因在体细胞中成对存在，在配

子中只有成对的基因中的一个。

萨顿观察发现：同源染色体也是成对的，

在配子中也只有成对的同源染色体中的

一条。同学们都学过，减数第一次分裂后

期同源染色体会彼此分离，就像图上所展

示的，进入到不同的细胞，进而进入不同

的配子。

证据三，体细胞中成对的基因一个来自父

方，一个来自母方。由精子和卵细胞分别

携带而来；体细胞中同源染色体也是一条

来自父方，一条来自母方。

证据四，非等位基因在形成配子时自由组

合，就像刚才我们所说的，产生四种等比

的配子；而非同源染色体在减数第一次分

裂后期也是自由组合的。

二、萨顿的假说现在我们在染色体上标注相应的基因符

号，来解释一下孟德尔的杂交实验。

请同学们动手试一试。

三、基因位于染色体第一个证明萨顿假说正确的实验是摩尔

上的实验证据根设计的果蝇眼色杂交实验。

果蝇具有以下的特点：

①易饲养，繁殖快。在室温下，十多天

就能繁殖一代。

②后代数量多，便于统计。一只雌果蝇

的一生能产生几百个后代。

③果蝇也具有多对易于区分且稳定遗传

的相对性状。

④果蝇的染色体数目少，便于观察。

正是因为这些特点，所以果蝇是一种非常

好的实验材料

三、基因位于染色体野生果蝇都是红眼，摩尔根在一群红眼果

上的实验证据蝇中发现了一只白眼果蝇，这只果蝇是一

只罕见的突变品种。

摩尔根就用红眼雌果蝇和该白眼雄果蝇

杂交，发现子一代无论雌雄都是红眼，这

说明红眼性状是显性性状，白眼性状是隐

性性状。然后摩尔根让子一代的雌雄果蝇

随机交配，得到了子二代，发现子二代中

红眼和白眼的数量比是3:1。

摩尔根又做了回交实验。用最初出现的那

只白眼雄蝇和它的后代中的红眼雌蝇交

配，结果子代既有红眼雌蝇、红眼雄蝇、

也有白眼雌蝇、白眼雄蝇，而且比例均等。

三、基因位于染色体雌果蝇的性染色体是两条同形的，即XX

上的实验证据两条染色体；雄果蝇的性染色体是异形

的，即XY两条染色体。所以雌果蝇体内

有三对常染色体和一对XX；雄果蝇体内

有三对常染色体和一对XY

三、基因位于染色体亲本红眼雌果蝇的基因型记为XT,产生

上的实验证据一种X"的配子，白眼雄果蝇的基因型记为

X*Y,产生贝和Y两种配子，比例为1:1。

雌雄果蝇配子随机结合后，产生子一代，

有红眼雌果蝇，基因型为（大小）XWX"；

和红眼雄果蝇基因型为（大）X*Yo

雌果蝇可产生（大小）x"和X"两种雌配子，

比例为1:1；雄果蝇也产生（大）X”和Y

两种比例相同的雄配子。雌雄配子随机结

合，产生子二代其中雌果蝇基因型有（大）

表现为红眼，和（大小）x"x"也表现

为红眼；雄果蝇基因型有（大）X*Y,表

现为红眼，以及（小）X"Y,表现为白眼。

这个结果与杂交实验的结果是一致的。

三、基因位于染色体在摩尔根所做的回交实验中，子一代红眼

上的实验证据雌蝇与白眼雄蝇交配，子一代红眼雌蝇的

基因型是x"x*,产生两种卵细胞，一种是

X",一种是X*。白眼雄蝇的基因型是X»Y,

产生两种精子，一种是X，一种是Y。雌

雄配子结合后，后代有4种表现型:红眼

雌蝇X"X*、白眼雌蝇(X"X*)、红眼雄蝇

(X"Y)、白眼雄蝇(X*Y),比例是1:1:1:1。

摩尔根圆满地说明了他的实验结果。

三、基因位于染色体摩尔根为了验证他的假设，设计了三个实

上的实验证据验。验证实验一：用子二代红眼雌蝇与白

眼雄蝇交配。验证实验二：用白眼雌蝇与

红眼雄蝇交配。验证实验三：用白眼雌蝇

和白眼雄蝇交配。

摩尔根完成了这三个实验，实验的结果跟

预期完全符合，假设得到了证实。

这样摩尔根就通过实验证明了基因在染

色体上。

四、基因与染色体随后摩尔根和他的学生们经过努力，发明

的关系了测定基因在染色体上相对位置的方法

并绘制出了果蝇各个基因在染色体上相

对位置的图，发现基因在染色体上是呈线

型排列的。

五、德尔遗传规律分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位

的现代解释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，分别进入两个配子中，独立的随配子

遗传给后代。

自由组合定律的实质：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