基因在染色体上教案

教学案例教学案例第2章基因和染色体的关系

第2节基因在染色体上第2节基因在染色体上一、教材内容分析：《基因在染色体上》是人教版《生物必修②〈遗传与进化〉》第二章第二节的内容，按照遗传学的发展顺序，在学完第一章遗传因子的发现和第二章第一节减数分裂和受精作用的基础上，进一步的说明科学家是先通过类比推理，说明基因在染色体上，后通过实验现象提出问题，作出解释，最后实验验证，来证明基因在染色体上，进一步培养了学生对假说演绎法的理解和应用。二、学习目标和核心素养学习目标核心素养1．用类比推理的方法，理解基因位于染色体上。2．用假说—演绎方法证明基因在染色体上。(重、难点)3．说出孟德尔遗传规律的实质。(重点)1．通过分析基因在染色体上的证明过程，理解结构决定功能的基本观点，进一步领悟“假说—演绎法”。2．通过对萨顿的思路分析，领悟并尝试运用类比推理的科学研究方法。三、教学方法采用预、展、探、评、练教学模式，利用导学案、小组合作探究式教学。老师设计导学案，学生会按照导学案的要求主动完成学习任务。学生按每6个人为一个小组。四、教学过程：

教学步骤教师的组织和引导学生活动教学意图导入新课

1．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?2．人只有23对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有什么样的对应关系呢?板书课题：“基因和染色体的关系？”（可以多提问几个学生，直到能总结出。）1．思考回答2．用同源染色体替换遗传因子。尝试总结出：基因和染色体的行为存在平行关系。初步体验类比推理。

一、基因在染色体上的证据——

1．萨顿的假说：1）、假说的依据3．指导学生思考分析二者在哪些方面存在怎样的平行关系？学生的思路可能很乱，或不全，再让他们在导学案上填表来系统。然后课件呈现表格答案。3.学生思考、抢答、填表、对答案。让学生亲历萨顿的思维过程。2）．提出假说4．从上面的分析可以看出，二者行为具有惊人的一致性，基因由染色体携带着从亲代传递到子代。引导学生推断二者位置关系。4.尝试提出基因在染色体上的假说。应用类比推理法，体会成功的喜悦3）．应用假说5．课件呈现答案并略讲。5.看课本P28思考与讨论并在图上标注相应基因加强理解和巩固4）．介绍萨顿和类比推理法6．指出：该假说是1903年萨顿运用类比推理的方法提出来的，简介萨顿，夸奖学生具有科学家的思维。让学生看课本P28“类比推理”。指出萨顿的假说缺少实验证据6．阅读课本举例说明类比推理并指出类比推理的优缺点1．营造良好的学习氛围，激发学生的兴趣

2．为摩尔根出场做铺垫2、基因在染色体上的实验证据

1）．观察实验提出问题课件简介摩尔根，诙谐指出摩尔根质疑萨顿的假说，也质疑孟德尔的遗传定律

7．课件展示摩尔根的果蝇杂交试验

8．指导学生分析上述问题。不全的老师补充。7．观察分析实验，提出疑问，学生回答。可能的疑问有：

为什么F1中没有白眼、F2中白眼果蝇没有雌性？

摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔遗传规律矛盾吗？等创设争相提问、争相回答的探究氛围，培养学生的观察能力和问题意识

2）．提出解释问题的假说9．课件展示果蝇体细胞染色体图解，明确染色体组成及性染色体的不同

10．引导学生都做一回摩尔根，试着提出解释问题的假说。规定用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w．

8．学生可能会提出控制果蝇眼色的基因在性染色体上。进一步追问，学生分组讨论可能会提出以下三种假说：假说1：基因位于X染色体特有区段(XW,Y)假说2：基因位于X和Y染色体同源区段(XW,YW)假说3：基因位于Y染色体特有区段(

X,YW)让学生具备摩尔根当时的知识基础，重演摩尔根当年的思维过程

3）．筛选假说11．判断假说是否正确首先要能解释原有实验的结果。若白眼基因仅位于Y染色体上，则F1和F2的雄果蝇都应该是白眼的。9.学生根据自己提出的假说分别画遗传图解解释摩尔根的实验。据此排除假说3练习画遗传图解来解决遗传问题。4）．利用假说演绎测交结果及做测交实验检验假说是否正确假说是否正确还要用测交进行检验

12．摩尔根的哪个实验是类似孟德尔的测交实验？

13．学生最先想到的可能会是用F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行的杂交。

14．学生画好图解后，课件出示摩尔根所做实验结果

红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雌蝇：白眼雄蝇=126

：132

：120：115约等于1：1：1：1

15．依据两种假说演绎的结果都和摩尔根的实验结果相符，难道这两种假说都对？而摩尔根只提出了假说1，摩尔根错了么？

16．再组织学生讨论摩尔根当时选择什么实验来检验他的假说的呢？

17．学生愤悱之际，适时点拨：摩尔根为验证他的假说，又设计了三个新实验，其中之一是：将上述实验所得白眼雌蝇和野生红眼雄蝇进行杂交。

18．让学生再依据各自提出的假说演绎白眼雌蝇和野生红眼雄蝇进行杂交的结果。

19．学生画好图解后，课件出示摩尔根所做该实验的结果：雌蝇全部红眼，雄蝇全部白眼。

20．水到渠成，学生深刻理解并掌握了摩尔根用白眼雌蝇和红眼雄蝇进行测交，检验了“控制果蝇眼色的基因只在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因。”的假说是正确的。

21．总结：摩尔根用实验证明了具体的基因在具体的染色体上，从此摩尔根成为孟德尔遗传规律和萨顿的坚定支持者10.学生分两组分别依据假说1和假说2画遗传图解演绎实验结果。（各找一名代表板演）

P:

XWXw×XwYw

红雌

白雄

子代：XWXw

XWYw

XwXw

XwYw

红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雌蝇：白眼雄蝇等于1:1:1:1

P:

XWXw×XwY

红雌

白雄

子代：XWXwXWYXwXwXwY

红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雌蝇：白眼雄蝇等于1:1:1:1

12.学生继续分组讨论

13.学生分两组再分别依据假说1和假说2画遗传图解演绎实验结果。（再各找一名代表板演）

P:

XwXw

×

XWY

白雌

红雄

子代：XWXw

XwY

红雌:白雄

1:

1

P:

XwXw

×XWYW

白雌

红雄

子代：XWXw

XwYW

红雌：红雄

1

：1引发学生学习过程中的矛盾冲突，激发进一步探究的欲望，突破难点。

训练学生思维的逻辑性和开方性。

3．感受科学家严谨治学的态度，在潜移默化中提升学生的生物科学素养。5）．介绍相关科学发展史

1865年孟德尔发表论文，描述遗传定律1891魏斯曼描述减数分裂．1903年萨顿提出基因在染色体上．1910年摩尔根证实了基因在染色体上．提问摩尔根为什么选果蝇做实验材料？

14.听讲、思考、回答、感悟

果蝇体小易饲养、繁殖速度快、具有多对易于区分的相对性状（答不全老师补）进行科学史教育达成情感目标6）．基因在染色体上呈线性排列22．让学生弄清“一条染色体上含有多个基因。基因在染色体上呈线性排列”

自主学习，了解科学新进展

二．孟德尔遗传规律的现代解释

1．等位基因和非等位基因是核心概念，要利用课件精讲。

23．课件展示具有一对同源染色体携带一对等位基因的减数分裂过程图。

24．课件展示具有两对同源染色体携带两对等位基因的减数分裂过程图。

25．强调：只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，且在减Ⅰ后期随非同源染色体的自由组合而组合。

26．启发学生思考遗传定律发挥作用的时间和适用范围。15.看图识别填写学案：

等位基因：

非同源染色体上的非等位基因：

同源染色体上的非等位基因：

16.总结分离定律实质

17.总结自由组合定律实质。填：能自由组合的基因：

18.讨论总结：发生在减数分裂形成配子时，适用于真核生物的细胞核遗传。重点内容，核心概念要重点突破课堂小结知识点小结在导学案上填图使学生对本节内容有一个整体把握。五：核心语句归纳1．基因和染色体行为存在着明显的平行关系。2．基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。3．基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。4．基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。5．萨顿的“基因和染色体行为的平行关系”的假说运用了类比推理法。6．摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。六、[检测达标]1．下列各项中不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是()A．体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在B．体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方一个来自母方C．非同源染色体及其上的非等位基因自由组合D．基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异D[在生殖过程中基因和染色体的变异是随机发生的，没有必然的联系，不能体现二者间的平行关系，故选D。]2．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子一代雌雄果蝇都表现红眼，这些果蝇交配产生的子二代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是()A．红眼对白眼是显性B．眼色的遗传遵循分离定律C．眼色和性别表现为自由组合D．子二代红眼雌果蝇有两种基因型C[若控制眼色的基因用M、m表示，该过程遗传图解为P：红眼雌蝇(XMXM)×白眼雄蝇(XmY)→F1：红眼雌蝇(XMXm)×红眼雄蝇(XMY)→F2：红眼雌蝇(XMXM、XMXm)∶红眼雄蝇(XMY)∶白眼雄蝇(XmY)＝2∶1∶1。由于控制眼色的基因位于性染色体上，所以眼色和性别不会自由组合。]3．果蝇的灰身(B)和黑身(b)、红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制，B、b基因位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果：P灰身♀×黑身♂红眼♀×白眼♂F1灰身红眼F2灰身∶黑身＝3∶1红眼∶白眼＝3∶1(1)选果蝇作实验材料的优点是__________________________________(至少写出2点)。(2)F1随机交配，试推断F2中红眼、白眼果蝇的性别分别是________和________。(3)以上两对相对性状中，正交与反交产生子代的结果一致的是________，不一致的是________。(4)现用纯合的灰身红眼果蝇(♀)与黑身白眼果蝇(♂)杂交，再让F1个体间杂交得到F2。预期F2可能出现的基因型有________种，雄性中黑身白眼的概率是________。[解析]根据题意，亲本XRXR×XrY→F1(XRXr、XRY)→F2(XRXR、XRXr、XRY，XrY)，由此可见红眼果蝇中雄、雌性都有，白眼果蝇中只有雄性。由于灰身和黑身基因位于常染色体上，所以正交和反交结果一致，而红眼和白眼基因位于X染色体上，正交和反交结果不同。纯合的灰身红眼果蝇(♀)BBXRXR与黑身白眼果蝇(♂)bbXrY杂交，F1个体的基因型是BbXRXr和BbXRY，它们杂交得F2，可能出现的基因型有3×4＝12种，出现黑身的概率为1/4，雄性中出现白眼的概率为1/2，所以雄性中黑身白眼的概率为1/8。[答案](1)相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养等(答出2点即可)(2)雄、雌性雄性(3)灰身和黑身红眼和白眼(4)121/8教材课后习题一、基础题1．D2.B二、拓展题1．提示：这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体携带有控制该生物体所有性状的一整套基因。2．提示：人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动。未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是因为发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了。六、教学反思本节课让学生体验类比推理法、重温假说演绎法，加深学生对科学研究的过程和方法的理解。新课程标准下，提倡以学生为主体，教师为主导，加大学生参与课堂教学的力度，导学案的使用让学生积极的、有目的的提前预习，学生主动探究本节课的知识；进行分小组合作学习能够培养学生团结协作的能力和集体主义精神，增加团队凝聚力，从课堂学生的反应来看，课堂氛围好，学生发言积极，参与度高，教师在教学中创设情境，充分的调动学生的兴趣，提高学生的科学素养。综合各个方面因素，充分调动学生学习的积极性和主动性，达到很好的课堂教学效果。2.2《基因在染色体上》导学案班级：姓名：使用时间：_______________一、【学习目标】1．用类比推理的方法，理解基因位于染色体上。2．用假说—演绎方法证明基因在染色体上。(重、难点)3．说出孟德尔遗传规律的实质。(重点)二、基础梳理一、基因在染色体上的证据1．萨顿的假说（阅读教材思考下列问题）（1）推论：（2）理由：（3）基因与染色体的关系基因的行为染色体的行为杂交过程中保持：_____________也有：______________体细胞中存在形式_________存在___________存在在配子中只有成对基因中的______只有成对染色体中的_________体细胞中的来源成对中的基因一个来自______一个来自______同源染色体一条来自______一条来自______形成配子时组合方式非等位基因：______________非同源染色体：______________研究方法：通过上述方法得出的结论是否一定是正确的呢？2．基因位于染色体上的实验证据----摩尔根的果蝇杂交实验（1）果蝇为什么便于进行遗传学研究的实验？（2）总结常染色体和性染色体的概念？根据果蝇的染色体组成图，找出哪些是常染色体，哪些是性染色体？三、合作探究阅读教材了解摩尔根的果蝇杂交实验，思考以下问题：（1）观察实验现象P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1(♀、♂)↓F1雌雄交配F2红眼(♂、♀)、(♂)①这对相对性状中显性性状是什么？F2的结果符合分离定律吗？②和豌豆的高茎、矮茎的遗传方式比较，该过程不同的地方是什么？(2)提出问题：作出假设：该对控制眼色的基因有可能位于常染色体上吗？如果位于性染色体上有几种可能，各种情况下亲本的基因型该怎么表示？同源区段同源区段非同源区段提出假设：（1）如果按照萨顿的假说:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?（2）如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？假设一：控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因四、检测达标1．下列各项中不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是()A．体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在B．体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方一个来自母方C．非同源染色体及其上的非等位基因自由组合D