小學(xué)體教案
發(fā)表時間:2020-09-24第2節(jié)(學(xué)案) 基因在染色體上。
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會提前做好準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“第2節(jié)(學(xué)案) 基因在染色體上”,希望能對您有所幫助,請收藏。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1.學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)說出基因位于染色體上的假說。
(2)說出證明基因在染色體上的實驗證據(jù)。
(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)。
(4)嘗試運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。
①類比推理是一種科學(xué)的思維方法,又稱合理性推理。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。
②減數(shù)分裂和受精作用是高等生物有性生殖的必經(jīng)之路。通過實驗觀察得知,在減數(shù)分裂過程中,染色體發(fā)生有規(guī)律的變化,在第一次分裂過程中同源染色體分離,使細(xì)胞中的染色體數(shù)目、種類平均分成兩組移向細(xì)胞兩極,導(dǎo)致產(chǎn)生的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半。通過受精作用產(chǎn)生合子。通過顯微鏡可觀察到,合子中的染色體又恢復(fù)了原來體細(xì)胞中染色體的數(shù)目和種類。由合子發(fā)育成的后代有規(guī)律地出現(xiàn)了親代的某些性狀。
③生物的遺傳要通過生殖過程來實現(xiàn),遺傳基因隨著生殖過程中減數(shù)分裂和受精作用傳遞和重組。若把基因定位在染色體上,則是同源染色體上的基因隨同源染色體的分離而分離,非同源染色體上的非等位基因則隨著非同源染色體的自由組合而組合。針對一個基因而言,見下圖可知:
綜合上述三點不難看出,基因和染色體的行為規(guī)律相符,因此可斷定基因位于染色體上。
2.學(xué)習(xí)建議
本節(jié)的重點是依據(jù)實驗,用類比推理的方法解釋、驗證基因在染色體上。并利用這一推理闡明基因的分離定律和基因的自由組合定律。應(yīng)該在正確理解減數(shù)分裂過程中染色體變化規(guī)律的前提下,以摩爾根的果蠅遺傳行為實驗為證據(jù),進(jìn)行綜合分析,得出基因在染色體上的結(jié)論,并結(jié)合第一章中性狀分離、自由組合的現(xiàn)象,對其進(jìn)行解釋。
自我測評
1.在XY型性別決定中,對性別起決定作用的細(xì)胞是()。
A.精子B.卵細(xì)胞C.初級精母細(xì)胞D.初級卵母細(xì)胞
2.下列各項中,能證明基因與染色體具有平行關(guān)系的實驗是()。
A.摩爾根的果蠅雜交實驗
B.孟德爾的豌豆一對相對性狀的雜交實驗
C.孟德爾的豌豆兩對相對性狀的雜交實驗
D.細(xì)胞的全能性實驗
3.性染色體存在于()。
A.精子B.卵細(xì)胞C.體細(xì)胞D.以上三種細(xì)胞
4.在豌豆雜交實驗中,高莖與矮莖雜交,F(xiàn)2中高莖和矮莖的比為787∶277,上述實驗結(jié)果的實質(zhì)是()。
A.高莖基因?qū)Πo基因是顯性
B.F1自交,后代出現(xiàn)性狀分離
C.控制高莖和矮莖的基因不在一條染色體上
D.等位基因隨同源染色體的分離而分開
5.人的體細(xì)胞含有23對染色體,在減數(shù)分裂第二次分裂的次級精母細(xì)胞處于后期時(染色單體已分開),細(xì)胞內(nèi)不含有()。
A.44條常染色體+XX性染色體B.44條常染色體+XY性染色體
C.44條常染色體+YY性染色體D.兩組數(shù)目和形態(tài)相同的染色體
6.猴的下列各組細(xì)胞中,肯定都有Y染色體的是()。(趣祝福 ZFW152.coM)
A.受精卵和次級精母細(xì)胞B.受精卵和初級精母細(xì)胞
C.初級精母細(xì)胞和雄猴的神經(jīng)元 D.精子和雄猴的腸上皮細(xì)胞
7.果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳,其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中,通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是()。
A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅
C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅
8.在XY型性別決定的生物中,雌性個體細(xì)胞中染色體組成可用2N=2(A+X)表示。下列解釋中,不正確的是()。
A.N表示該種生物一套大小形狀不同的染色體數(shù)目
B.A表示該種生物一套常染色體的數(shù)目
C.X表示該種生物一套性染色體的數(shù)目
D.X表示一種性染色體
9.(多選題)下列有關(guān)性染色體的敘述中,正確的是()。
A.多數(shù)雌雄異體的動物有成對的性染色體
B.性染色體只存在于性腺細(xì)胞中
C.哺乳動物體細(xì)胞中有性染色體
D.昆蟲的性染色體類型都是XY型
10.以性染色體為XY的牛體細(xì)胞核取代卵細(xì)胞核,經(jīng)過多次卵裂后,植入母牛子宮孕育,所生牛犢()。
A.為雌性B.為雄性C.性別不能確定D.雌、雄性比例為1∶1
11.豚鼠黑毛對白毛為顯性,一只黑色雄豚鼠為雜合體,一次產(chǎn)生2000萬個精子,同時含有白毛基因和Y染色體的精子有()。
A.2000萬個B.1000萬個C.500萬個 D.250萬個
12.下列各項中,不正確的是()。
A.染色體是DNA的主要載體B.DNA是染色體的組成成分
C.基因在染色體上呈線性排列D.一條染色體上只有一個基因
13.(多選題)下列各項中,能說明基因和染色體行為存在平行關(guān)系的是()。
A.基因、染色體在生殖過程中的完整性、獨立性
B.體細(xì)胞中基因、染色體成對存在,子細(xì)胞中二者都是單一存在
C.成對的基因、染色體都是一個來自母方,一個來自父方
D.非等位基因、非同源染色體的自由組合
14.下列有關(guān)等位基因的描述中,闡明其本質(zhì)屬性的是()。
A.同一基因的不同形式
B.控制相對性狀
C.位于同源染色體同一位置上
D.通常在體細(xì)胞中成對存在,子細(xì)胞中成單存在
二、非選擇題
15.假如生物的某一性狀總是從父親直接傳給兒子,又從兒子直接傳給孫子,那么這一性狀是由什么決定的?
16.根據(jù)右圖回答下面的問題。
(1)此圖為果蠅的染色體圖解。此圖中有 對同源染色體。與性別決定有關(guān)的染色體是圖中的 。
(2)此圖表示果蠅的原始生殖細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂能產(chǎn)生 種染色體組合的配子。
(3)寫出此果蠅的基因型 。
(4)果蠅的一個體細(xì)胞性染色體上的W基因在 期形成兩個W基因。
17.在果蠅中,長翅(V)對殘翅(v)是顯性,V與v位于常染色體上;紅眼(W)對白眼(w)是顯性,W與w位于X染色體上?,F(xiàn)有兩只雄果蠅A、B和兩只雌果蠅C、D。這四只果蠅的表現(xiàn)型均為長翅紅眼,用它們分別交配,后代的表現(xiàn)型如下:
請寫出四只果蠅的基因型:
A、B、C、D。
參考答案
一、選擇題
1.A 2.A 3.D 4.D 5.B 6.C 7.B 8.C 9.AC 10.B 11.C 12.D 13.ABCD 14.B
二、非選擇題
15.由Y染色體決定的
16.(1)雄 4 XY(2)16(3)AaXWY(4)細(xì)胞分裂間
17.A.VVXWYB.VVXWYC.VVXWXWD.VVXWXw
精選閱讀
基因在染色體上(新課標(biāo))
一.教學(xué)目標(biāo)的確定
新課程標(biāo)準(zhǔn)提到“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”,本節(jié)內(nèi)容可強(qiáng)烈體現(xiàn)這一點,教學(xué)難點較多但有培養(yǎng)學(xué)生的思維能力的好素材。因此在教學(xué)過程中,精心設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生思考,讓其體會科學(xué)家的思維過程從而獲得思考的樂趣。
二.教學(xué)思路的設(shè)計
問題探討引出問題→根據(jù)已學(xué)習(xí)的知識對問題作出自己的假設(shè),并與科學(xué)家的假說比較→理解假說的實驗支持,對科學(xué)家的精神敬佩→得出結(jié)論,對孟德爾遺傳定律實質(zhì)的認(rèn)識
一.教學(xué)基本過程
教學(xué)意圖
教師引導(dǎo)
學(xué)生活動
問題探討,發(fā)現(xiàn)問題與孟德爾所用材料相對照,贊同實驗材料對科學(xué)家研究的重要性講解摩爾根實驗過程介紹當(dāng)時代的知識背景學(xué)習(xí)孟德爾的思維方式解釋—驗證(假說—演繹法)基因分離定律和基因自由組合定律的實質(zhì)
將分離定律、自由組合定律中的遺傳因子換成同源染色體,這個替換有問題嗎?為什么?由此你聯(lián)想到什么?
學(xué)生回答問題.
這種替換沒有問題給出理由.
1.基因在體細(xì)胞中成對存在,在配子中成單;同源染色體在體細(xì)胞中也是成對存在,在減數(shù)分裂形成配子時分離,配子中也沒有同源染色體.
2.非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂時也是自由組合。
遺傳因子與同源染色體的行為相似,所以替換沒有問題。
肯定學(xué)生的回答,并與薩頓的假說比較,對自身分析充滿自豪。
這只是假說,證明假說是否成立要拿出實驗證據(jù)。歷史上誰作出了貢獻(xiàn)呢?
閱讀摩爾根的相關(guān)故事。思考實驗材料是什么?為什么選擇它作為實驗材料?
實驗材料—果蠅
優(yōu)點:①個體小易飼養(yǎng)②繁殖速度快③有各種易于區(qū)分的性狀等
摩爾根實驗過程及分析:
相對性狀:紅眼(顯性)—白眼(隱性)
與孟德爾一對相對性狀的實驗結(jié)果相同。但是F2代中白眼為什么全部是雄性?
當(dāng)時對果蠅的染色體已經(jīng)有了一定了解。
怎樣解釋F2代白眼果蠅全部為雄性這一與性別相聯(lián)系的現(xiàn)象?
排除該基因在Y染色體上:
若在Y染色體上,F(xiàn)2是白眼,則逆推F1雄性應(yīng)為白眼,與事實不符。
若基因在X染色體上而Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因呢?
講解或?qū)W生自己分析推理。
與事實相符。
這種解釋雖能說明實驗事實,但能否能說明其它情況還有待驗證。能否驗證此解釋。
摩爾根所作的測交實驗:
①F2中的白眼雄蠅×F1紅眼雌蠅
②紅眼雄蠅×白眼雌蠅
③白眼雄蠅×白眼雌蠅
測交實驗與事實符合,白眼基因在X染色體上。
通過科學(xué)家的工作,很多基因都定位在染色體上。
思考:基因與染色體的關(guān)系?
小結(jié):一條染色體上有許多個基因,基因在染色體上呈線性排列。
把基因放在染色體上考慮,形成配子的過程可表示如下:
孟德爾分離定律—Aa的個體產(chǎn)生的配子是A或a,原因是什么?由上圖可知是減數(shù)分裂時等位基因隨著同源染色體的分開而分離,進(jìn)入不同的配子中。
那么AaBb的生物體產(chǎn)生的配子為什么有AB、Ab、aB、ab四種?
小結(jié):形成配子時,由于非同源染色體自由組合,所以非同源染色體上的非等位基因自由組合。
輕聲讀讀替換后的語句,并思考問題.學(xué)生閱讀課本相關(guān)科學(xué)家的故事、相關(guān)信息學(xué)生猜測控制白眼的基因與Y染色體學(xué)生自己推理白眼基因在X染色體上F2的表現(xiàn)型是否與事實相符。在教師的引導(dǎo)下,想到測交方法。
第二章第2節(jié)基因在染色體上
第二章第2節(jié)基因在染色體上
一、教材分析:
本節(jié)內(nèi)容是聯(lián)系細(xì)胞學(xué)和遺傳的相關(guān)知識的樞紐,在整個高中生物學(xué)必修內(nèi)容的知識體系中屬于一個可以承上啟下的關(guān)鍵內(nèi)容。深刻地理解基因與染色體的平行關(guān)系有助于學(xué)生理解生物物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能三者之間的關(guān)系。教材中內(nèi)容的選用和編排也十分有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維和探究的能力。
二、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識目標(biāo):
1、說出細(xì)胞學(xué)和遺傳規(guī)律的有關(guān)基礎(chǔ)知識。
2、說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
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)。
(二)能力目標(biāo)
1、嘗試總結(jié)歸納細(xì)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)情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
激發(fā)對科學(xué)的熱愛,認(rèn)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。
三、教學(xué)重點:
1、基因和染色體的平行關(guān)系
2、基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
3、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
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、學(xué)情分析:
學(xué)生在第一章中已經(jīng)學(xué)了孟德爾的遺傳規(guī)律,提出有遺傳因子(基因)的存在,此時學(xué)生的心中會有一些疑問:遺傳因子(基因)是什么?遺傳因子(基因)在哪里?接著在第2章的第1節(jié)又學(xué)習(xí)了減數(shù)分裂,知道了減數(shù)分裂中同源染色體的行為變化。在此基礎(chǔ)上提出解決基因與染色體的關(guān)系應(yīng)該是順理成章的,也是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。對于孟德爾遺傳實驗中所用到的假說—演繹法,此時再次提出起到了有效鞏固知識的作用
五、教學(xué)方法
1.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
2..新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備:課件
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
請同學(xué)們回憶模塊1所學(xué)習(xí)的關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)中與生物的遺傳有關(guān)的部分。
(三)合作探究、精講點撥。
教學(xué)流程
教師引導(dǎo)
學(xué)生活動
引入內(nèi)容提出問題介紹薩頓對蝗蟲生殖細(xì)胞的研究??偨Y(jié)出基因和染色體的平行行為表現(xiàn)并與課本中所列薩頓的推論進(jìn)行比較??茖W(xué)研究方法介紹與孟德爾所用材料相對照摩爾根實驗過程提出問題介紹背景知識解釋實驗現(xiàn)象驗證實驗孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋為什么把染色體與遺傳聯(lián)系起來的呢?在細(xì)胞的研究中究竟哪些內(nèi)容提示我們?nèi)旧w與生物遺傳的穩(wěn)定性密切相關(guān)?對學(xué)生的回答予以評價,并介紹薩頓對蝗蟲的研究。引入孟德爾定律,引導(dǎo)學(xué)生嘗試將遺傳因子換成同源染色體閱讀孟德爾第一定律并啟發(fā)學(xué)生思考問題探討1。啟發(fā)式教學(xué)幫助學(xué)生逐條歸納基因與染色體的平行關(guān)系,簡要板書,完成基因行為與染色體行為的比較表格。
基因行為
染色體行為
舉例說明類比推理的研究方法。
可由教師先舉例,再要求學(xué)生舉例說明。指出薩頓提出的只是推論,看其是否成立要以實驗為依據(jù)。對此美國科學(xué)家摩爾根作出了重要貢獻(xiàn)。
提醒學(xué)生注意摩爾根選用的實驗材料,回憶孟德爾實驗選用豌豆作為實驗材料的優(yōu)點,用類比的方法啟發(fā)學(xué)生列出果蠅作為遺傳實驗材料的優(yōu)點。
1、有多個易于區(qū)分的相對性狀,如體色等;
2、生長周期短,繁殖速度快,能縮短研究周期
3、做雜交時,結(jié)果可靠,易于分析
4、后代個體多,可用于統(tǒng)計。與孟德爾實驗作類比,講解摩爾根實驗。比較相對性狀(顯、隱性性狀)、實驗過程,要求學(xué)生根據(jù)分離定律預(yù)測實驗結(jié)果,再進(jìn)一步指出雖然結(jié)果紅眼與白眼的個體數(shù)比例為3︰1,但是有性別上的差異。
↓(雌雄個體相互交配)
P紅眼(雌)×白眼(雄)
↓
F1紅眼
F2紅眼(雌、雄)白眼(雄)3︰1
為什么F2代中白眼全部是雄性?對果蠅的染色體已經(jīng)有了一定了解。要求學(xué)生閱讀P29第2段,總結(jié)出果蠅體細(xì)胞和精子、卵細(xì)胞可能的染色體組成引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系控制白眼的基因與性染色體,啟發(fā)學(xué)生大膽想象該基因是否可能是在性染色體上。
要求學(xué)生分別給出推測依據(jù)根據(jù)學(xué)生給出的一些依據(jù)作出適當(dāng)評價
講解排除該基因在Y染色體上的情況
若在Y染色體上,則F2是白眼,則逆推F1雄性應(yīng)該均為白眼,且雌果蠅也不可能有白眼的,這與事實不符。
指出摩爾根推測基因在X染色體上而Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因。
要求學(xué)生自己分析,說明摩爾根的推測能否解釋實驗現(xiàn)象。
給予學(xué)生板演的遺傳圖解給予適當(dāng)?shù)脑u價和修正。指出摩爾根又通過測交等方法驗證上述解釋,寫出幾組測交實驗組合,要求學(xué)生根據(jù)摩爾根的推測預(yù)測實驗結(jié)果:
1、F2中的白眼雄蠅×F1紅眼雌蠅
2、紅眼雄蠅×白眼雌蠅
指出測交實驗與事實符合,說明白眼基因在X染色體上。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀P30第2段內(nèi)容并總結(jié)。指導(dǎo)學(xué)生完成P28的思考與討論的基因符號標(biāo)注,引出孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。要求學(xué)生模仿P28的思考與討論中的圖形,結(jié)合教材P30的黑體字,用圖解的方式表示出基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì),將圖畫在課后作業(yè)本上。課后批改作業(yè),根據(jù)作業(yè)情況評講并小結(jié)孟德爾遺傳定律的解釋提出細(xì)胞核、染色體等的結(jié)構(gòu)。聯(lián)系細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用中染色體的數(shù)目變化。結(jié)合減數(shù)分裂、受精作用以及同源染色體的相關(guān)知識與教師一起共同體驗薩頓對蝗蟲生殖細(xì)胞的研究。閱讀、思考、交流聯(lián)系孟德爾定律,比較基因與染色體的行為,在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下完成比較表格。體會類比推理的方法,嘗試舉例說明閱讀摩爾根實驗的有關(guān)段落,思考有關(guān)實驗材料的問題,在老師的啟發(fā)下列舉果蠅作為遺傳實驗材料的優(yōu)點。聽講,推測摩爾根實驗的結(jié)果
與孟德爾實驗比較思考為什么F2代中白眼全部是雄性閱讀P29第2段的文字。
寫出果蠅體細(xì)胞和精子、卵細(xì)胞可能的染色體組成
體細(xì)胞:♀3對+XX
♂3對+XY
卵細(xì)胞:3+X
精子:3+Y有的學(xué)生猜測控制白眼的基因在Y染色體上,有的認(rèn)為在X上,簡要地說明一些依據(jù)。聽講,領(lǐng)悟?qū)W生利用遺傳圖解,分析說明摩爾根的推測能夠解釋實驗現(xiàn)象。(板演)畫出簡單的遺傳圖解,預(yù)測測交實驗結(jié)果。閱讀完成P28的思考與討論的基因符號標(biāo)注思考如何聯(lián)系基因在染色體上的觀點及減數(shù)分裂的知識解釋孟德爾遺傳規(guī)律,完成畫圖作業(yè)。(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計:
1、薩頓的假說
(1).實驗發(fā)現(xiàn):蝗蟲精子與卵細(xì)胞的形成過程中,的分離與減數(shù)分裂
中的分離極為相似;
(2).推論:基因位于上,基因和染色體行為存在著明顯的。
基因在雜交過程中保持___________性和___________性。
a染色體在配子形成和受精過程中,也有相對穩(wěn)定的___________。
b在體細(xì)胞中基因__________存在,染色體也是________的。在配子中只有成對的基因中的___________,同樣,也只有成對的染色體中的___________。
c體細(xì)胞中成對的基因一個來自,一個來自。同源染色體也是如此。
d非等位基因在形成配子時___________,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是___________的。
(3).科學(xué)研究方法——類比推理
2、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
(1).摩爾根及實驗材料:
果蠅的優(yōu)點是:
(2).實驗及結(jié)果分析:觀察圖2—8
(3).摩爾根的假設(shè):觀察圖2—9
a假設(shè):
控制白眼的基因(用表示)在染色體上,而染色體不含有它的等位基因。
b觀察圖2—10,寫出遺傳圖解:
(4).測交實驗驗證(寫出遺傳圖解):
(5).結(jié)論:________________________________________________。
3、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
細(xì)胞遺傳學(xué)的研究結(jié)果表明,一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的___________,不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的___________。
a.基因的分離定律的實質(zhì)是:b.基因的自由組合定律的實質(zhì)是:
十、教學(xué)反思
本節(jié)教案內(nèi)容雖然是必修內(nèi)容,但由于涉及的知識點較多,又有較多理科思維的探究活動,因此從課堂學(xué)生的反應(yīng),以及課后學(xué)生作業(yè)反映的情況來看,對于理科班的同學(xué)更適宜,教學(xué)效果比較令人滿意。課堂中學(xué)生積極參與思考活動,主動探究,整個課堂氣氛比較活躍,節(jié)奏緊湊。但在時間上略顯緊張,學(xué)生的表達(dá)仍不夠充分。
2.2基因在染色體上教學(xué)案
人教版必修二生物2.2基因在染色體上教學(xué)案
一、薩頓的假說(閱讀教材P27~28)
1.研究方法:類比推理法。
2.內(nèi)容:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的,即基因在染色體上。
3.依據(jù):基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
(閱讀教材P28~30)
1.實驗者:美國生物學(xué)家摩爾根。
2.實驗科學(xué)方法:假說—演繹法。
3.實驗現(xiàn)象
4.實驗現(xiàn)象的解釋
雄配子
雌配子 12XW
12Y
12XW
14XWXW(紅眼雌性)
14XWY(紅眼雄性)
12Xw
14XWXw(紅眼雌性)
14XwY(白眼雄性)
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋(閱讀教材P30)
1.基因分離定律的實質(zhì)
(1)在雜合子的細(xì)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。
(2)在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
2.基因自由組合定律的實質(zhì)
(1)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。
(2)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。
重點聚焦
1.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因與染色體有哪些平行關(guān)系?
2.摩爾根用什么實驗證明了基因在染色體上?
3.對孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋是什么?
[共研探究]
果蠅以發(fā)酵爛水果上的酵母為食,廣泛分布于世界各溫帶地區(qū)。早在1908年由天才遺傳學(xué)家摩爾根把它帶上了遺傳學(xué)研究的歷史舞臺,在此后約30年的時間中,果蠅成為經(jīng)典遺傳學(xué)的“主角”,在遺傳學(xué)各個層次的研究中積累了十分豐富的資料。請分析作答:
1.果蠅作為實驗材料的優(yōu)點:①相對性狀多、明顯;②培養(yǎng)周期短;③成本低;④易飼養(yǎng);⑤染色體數(shù)目少,便于觀察等。
2.如圖表示雄(填“雌”或“雄”)果蠅的染色體組成,其體細(xì)胞中含有4對同源染色體,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為常染色體,X、Y為性染色體。
3.摩爾根偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅,他用這只白眼雄果蠅與多只紅眼雌果蠅交配,獲得F1,F(xiàn)1雌雄果蠅相互交配,得到F2。
(1)F1全為紅眼,F(xiàn)2中雌果蠅全為紅眼,雄果蠅既有紅眼,又有白眼,且F2中紅眼果蠅數(shù)量約占3/4,說明性狀表現(xiàn)與性別有關(guān)。
(2)上述果蠅眼色中,紅眼是顯性性狀,受一對等位基因的控制,其遺傳符合(填“符合”或“不符合”)基因分離定律。
(3)摩爾根對實驗現(xiàn)象進(jìn)行了解釋:控制果蠅白眼的基因位于X染色體上,Y染色體上不含有它的等位基因。
(4)摩爾根利用測交實驗對假設(shè)進(jìn)行了驗證,最終得到實驗結(jié)論:控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上。
4.基因和染色體的關(guān)系
(1)一條染色體上有許多個基因。
(2)基因在染色體上呈線性排列。
[總結(jié)升華]
1.果蠅的染色體組成分析
性別雌性雄性
圖示
同源染色體4對4對
常染色體Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ
性染色體X、XX、Y
染色體組成6+XX(同型)6+XY(異型)
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)——摩爾根實驗
(1)實驗過程和實驗現(xiàn)象(發(fā)現(xiàn)問題)
(2)理論解釋(提出假說)
控制眼色的基因位于X染色體上,Y染色體上沒有其等位基因,則各種果蠅的基因型及表現(xiàn)型如表所示:
性別雌蠅雄蠅
基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY
眼色紅眼紅眼白眼紅眼白眼
(3)測交實驗(驗證假說)
①過程
②測交結(jié)果:后代中紅眼∶白眼=1∶1,符合分離定律。
(4)結(jié)論:決定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上,從而證明基因在染色體上。
性染色體與常染色體
(1)性染色體:雌雄異體的生物決定性別的染色體。
(2)常染色體:與性別決定無直接關(guān)系的染色體。
(3)染色體組成 的規(guī)范書寫果蠅雄性:6+XY――→減數(shù)分裂3+X或3+Y雌性:6+XX――→減數(shù)分裂3+X人男性:44+XY――→減數(shù)分裂22+X或22+Y女性:44+XX――→減數(shù)分裂22+X
[對點演練]
1.判斷正誤
(1)薩頓利用假說—演繹法,推測基因位于染色體上。()
(2)體細(xì)胞中基因成對存在,配子中只含1個基因。()
(3)所有的基因都位于染色體上。()
解析:(1)薩頓利用類比推理法提出了基因位于染色體上的假說。(2)二倍體生物的配子中只含有等位基因中的1個基因。(3)真核生物的細(xì)胞核基因位于染色體上,細(xì)胞質(zhì)基因存在于葉綠體和線粒體中;原核生物的基因有的位于擬核DNA分子上,有的位于細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒上;病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),含有的基因更不位于染色體上。
答案:(1)× (2)× (3)×
2.摩爾根在果蠅雜交實驗中發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳,在果蠅野生型個體與白眼突變體雜交實驗中,最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的最關(guān)鍵實驗結(jié)果是()
A.白眼突變體與野生型個體雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型,雌、雄比例為1∶1
B.F1自交,后代出現(xiàn)性狀分離,白眼全部是雄性
C.F1雌性與白眼雄性雜交,后代出現(xiàn)白眼,且雌雄中比例均為1∶1
D.白眼雌性與野生型雄性雜交,后代白眼全部為雄性,野生型全部為雌性
解析:選B 白眼基因無論是位于常染色體上,還是位于X染色體上,當(dāng)白眼突變體與野生型個體雜交時,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型,雌雄中比例均為1∶1,A、C錯誤;白眼基因若位于X染色體上,則白眼性狀應(yīng)與性別有關(guān),其中B項是最早提出白眼基因位于X染色體上的實驗依據(jù),故B正確,D錯誤。
[共研探究]
1.如圖表示果蠅的一個細(xì)胞,其中數(shù)字表示染色體,字母表示基因(7為X染色體)。
(1)請寫出圖中的等位基因:A和a、B和b、D和d。
(2)請寫出該個體的基因型,并預(yù)測這種個體產(chǎn)生配子的種類數(shù)。
提示:基因型是AaBbDdXeY;A和B,a和b位于同一條染色體上,所以根據(jù)分離定律可知該個體產(chǎn)生的配子種類數(shù)=2×2×2=8。
2.分析下列圖解,思考問題:
(1)圖中①②④⑤表示的是減數(shù)分裂過程,基因的分離發(fā)生在①②(填寫數(shù)字編號)過程,自由組合發(fā)生在④⑤(填寫數(shù)字編號)過程。
(2)③⑥表示的是受精作用,精卵結(jié)合的過程不發(fā)生基因的自由組合。
(3)若圖2中AA或BB純合時,均可導(dǎo)致個體死亡(胚胎致死),則子代個體的性狀分離比是4∶2∶2∶1。
[總結(jié)升華]
1.遺傳因子與染色體上基因的對應(yīng)關(guān)系
(1)分離定律中的一對遺傳因子指一對同源染色體上的一對等位基因。
(2)自由組合定律中的不同對的遺傳因子指位于非同源染色體上的非等位基因。
2.兩個遺傳定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)
(1)分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離,如圖所示:
(2)自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合,如圖所示:
基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規(guī)律
(1)并不是所有的非等位基因都遵循自由組合定律,只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德爾的遺傳規(guī)律,葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律。
(3)原核生物中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。
[對點演練]
3.判斷正誤
(1)等位基因隨著同源染色體的分離而分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中期。()
(2)所有的非等位基因,都會隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。()
解析:(1)同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。(2)只有非同源染色體上的非等位基因自由組合,而同源染色體上的非等位基因不符合自由組合定律。
答案:(1)× (2)×
4.如圖表示果蠅的一個細(xì)胞,其中數(shù)字表示染色體,字母表示基因。下列敘述正確的是(7為X染色體)()
A.從染色體情況上看,該果蠅只能形成一種配子
B.e基因控制的性狀在雌雄個體中出現(xiàn)的概率相等
C.形成配子時基因A、a與B、b間自由組合
D.只考慮3、4與7、8兩對染色體時,該個體能形成四種配子,并且配子數(shù)量相等
解析:選D 由圖可知,該果蠅為雄性個體,圖中7為X染色體,8為Y染色體,從染色體情況看,它能形成八種配子,A項錯誤;e位于X染色體上,Y染色體上沒有它的等位基因,所以e基因控制的性狀,在雄性個體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個體中出現(xiàn)的概率,B項錯誤;A、a與B、b位于同一對同源染色體上,減數(shù)分裂形成配子時,A、a與B、b之間不能自由組合,C項錯誤;只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時,該果蠅基因型可寫成DdXeY,產(chǎn)生DXe、dXe、DY、dY四種配子且數(shù)量相等,D項正確。
1.在人類探明基因神秘蹤跡的歷程中,最早證明基因位于染色體上的是()
A.孟德爾的豌豆雜交實驗
B.人類紅綠色盲研究
C.薩頓的蝗蟲實驗
D.摩爾根的果蠅雜交實驗
解析:選D 薩頓通過蝗蟲實驗結(jié)合孟德爾的遺傳定律發(fā)現(xiàn)了染色體與基因的平行關(guān)系,屬于類比推理;而最早證明基因在染色體上的是摩爾根的果蠅雜交實驗,是通過假說—演繹法完成的。
2.果蠅的體細(xì)胞中共有8條染色體,并且性別決定方式為XY型,則果蠅卵細(xì)胞中的染色體組成是()
A.3條常染色體+XB.3條常染色體+Y
C.6條常染色體+XYD.6條常染色體+X
解析:選A 果蠅體細(xì)胞中有8條染色體,果蠅卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半,應(yīng)該為4條,即3條常染色體與1條X染色體。
3.下列關(guān)于孟德爾遺傳規(guī)律現(xiàn)代解釋的敘述,錯誤的是()
A.非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的
B.同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性
C.同源染色體上的等位基因分離,非等位基因自由組合
D.同源染色體上的等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合
解析:選C 孟德爾遺傳規(guī)律中,同源染色體上的非等位基因是不進(jìn)行自由組合的,發(fā)生自由組合的是非同源染色體上的非等位基因。
4.如圖是科學(xué)家根據(jù)果蠅的遺傳實驗,繪制出的果蠅某一條染色體上的某些基因的位置圖,請回答:
(1)基因和染色體行為存在著明顯的______關(guān)系。
(2)繪出果蠅的基因在染色體上位置圖的第一位學(xué)者是________。
(3)染色體的主要成分是________和________。
(4)圖中染色體上的朱紅眼基因和深紅眼基因是一對等位基因嗎?為什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上,不是等位基因。
答案:(1)平行 (2)摩爾根 (3)DNA 蛋白質(zhì)
(4)不是。等位基因應(yīng)位于一對同源染色體的同一位置上,而圖中朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上
1.下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述,錯誤的是()
A.染色體是基因的主要載體
B.基因在染色體上呈線性排列
C.一條染色體上有多個基因
D.染色體是由基因組成的
解析:選D 染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
2.已知白眼為隱性性狀,一只白眼雄果蠅的基因型的正確寫法為()
A.XwYwB.XWY
C.XwYD.XYw
答案:C
3.在探索遺傳本質(zhì)的過程中,科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是()
①孟德爾的豌豆雜交實驗,提出遺傳定律
②薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂,提出假說“基因在染色體上”
③摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實驗,證明基因位于染色體上
A.①假說—演繹法②假說—演繹法③類比推理法
B.①假說—演繹法②類比推理法③類比推理法
C.①假說—演繹法②類比推理法?、奂僬f—演繹法
D.①類比推理法②假說—演繹法③類比推理法
解析:選C 孟德爾根據(jù)豌豆雜交實驗,提出遺傳定律采用的是“假說—演繹法”;薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂,提出假說“基因在染色體上”,采用的是“類比推理法”;摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實驗,證明基因位于染色體上,采用的是“假說—演繹法”。
4.下列有關(guān)基因和染色體平行關(guān)系的敘述,不正確的是()
A.基因在雜交過程中保持完整性和獨立性,染色體在配子形成和受精作用中也有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)
B.在體細(xì)胞中基因成對存在,染色體也成對。在配子中只有成對的基因中的一個,同樣也只有成對的染色體中的一條
C.體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方,一個來自母方,同源染色體也是如此
D.非等位基因在形成配子時自由組合,非同源染色體在減數(shù)第二次分裂后期也是自由組合
解析:選D 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,這一過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。
5.果蠅的體細(xì)胞中有4對(8條)染色體,其體細(xì)胞的染色體組成可表示為()
A.3+X或3+Y B.6+X或6+Y
C.6+XX或6+YYD.6+XX或6+XY
解析:選D 果蠅體細(xì)胞中有4對染色體,其中3對常染色體,1對性染色體,雌性果蠅具有兩條同型性染色體,雄性果蠅具有兩條異型性染色體,因此果蠅體細(xì)胞的染色體組成可表示為6+XX(雌性)或6+XY(雄性)。
6.果蠅的體細(xì)胞中有4對同源染色體,根據(jù)薩頓的假說,下列關(guān)于果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子說法正確的是()
A.果蠅的精子中含有成對的等位基因
B.果蠅的體細(xì)胞中只含有一個基因
C.果蠅的每對同源染色體上含有的基因可以同時來自于父方,也可以同時來自于母方
D.在體細(xì)胞中,基因是成對存在的,在配子中只有成對基因中的一個
解析:選D 果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,同源染色體上成對的等位基因隨著同源染色體的分離而分開,因此,形成的配子中含有單個基因,體細(xì)胞中,基因是成對存在的。
7.控制果蠅眼色的基因位于X染色體上,白眼為隱性、紅眼為顯性。在下列哪組雜交后代中,通過眼色就可直接判斷果蠅的性別()
A.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅
B.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅
C.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅
D.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅
解析:選C 白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅→雌果蠅全部是紅眼、雄果蠅全部是白眼,所以該雜交組合可以通過眼色直接判斷后代的性別。
8.據(jù)圖分析,下列選項中不遵循基因自由組合定律的是()
解析:選A 位于非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)分裂形成配子的過程中,遵循基因的自由組合定律。B、C、D選項中有關(guān)的基因?qū)儆诜峭慈旧w上的非等位基因,在減數(shù)分裂時,可以自由組合;而A選項中的基因A與D、a與d是同一條染色體上的非等位基因,在減數(shù)分裂時不遵循基因的自由組合定律。
9.已知果蠅的紅眼(W)對白眼(w)為顯性?,F(xiàn)有兩只紅眼果蠅雜交,得到雌果蠅50只(全部紅眼),雄果蠅50只(紅眼24只、白眼26只)。據(jù)此可推知雙親的基因型是()
A.Ww×WwB.Ww×ww
C.XWXw×XWYD.XWXW×XWY
解析:選C 兩紅眼果蠅雜交后代中出現(xiàn)白眼,說明紅眼是顯性,白眼是隱性。雜交后代雌雄表現(xiàn)型不同,說明眼色是伴性遺傳。根據(jù)雜交后代的性狀分離比,推測出雙親的基因型為XWXw、XWY。
10.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配,子一代雌雄果蠅均為紅眼,這些果蠅交配產(chǎn)生的子二代中,紅眼雄果蠅占1/4,白眼雄果蠅占1/4,紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯誤的是()
A.紅眼對白眼是顯性
B.子二代紅眼雌果蠅有兩種基因型
C.眼色的遺傳遵循分離定律
D.眼色和性別的遺傳遵循分離定律
解析:選D 由于F1全為紅眼,說明紅眼對白眼為顯性,A正確;子二代中雌性個體基因型有XWXW與XWXw兩種,B正確;子二代中紅眼∶白眼=3∶1,符合基因的分離定律,C正確;眼色和性別不屬于同一性狀,分離定律是在控制一對相對性狀的等位基因間發(fā)生的,D錯誤。
11.果蠅的大翅和小翅是一對相對性狀,由一對等位基因A、a控制。現(xiàn)用大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進(jìn)行交配,再讓F1雌雄個體相互交配,實驗結(jié)果如下:F1中大翅雌果蠅、雄果蠅共1237只;F2中大翅雌果蠅2159只,大翅雄果蠅1011只,小翅雄果蠅982只。下列分析不正確的是()
A.果蠅翅形大翅對小翅為顯性
B.根據(jù)實驗結(jié)果判斷果蠅的翅形遺傳遵循基因分離定律
C.根據(jù)實驗結(jié)果可證明控制翅形的基因位于X染色體上
D.F2中雌果蠅基因型相同,雄果蠅有兩種基因型
解析:選D 大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進(jìn)行交配,F(xiàn)1全是大翅果蠅,所以大翅對小翅為顯性。根據(jù)題中信息可知F2中大翅∶小翅≈3∶1,符合基因分離定律,又因為大翅果蠅雌雄不等,可推知控制翅形的基因位于X染色體上。遺傳圖解如下:
可見,F(xiàn)2中雌果蠅有兩種基因型,分別為XAXA和XAXa。
12.果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性,位于X染色體上;長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性,位于常染色體上?,F(xiàn)用一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配,F(xiàn)1的雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯誤的是()
A.親本雌果蠅的基因型是BbXRXr
B.親本產(chǎn)生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1出現(xiàn)長翅雄果蠅的概率為3/16
D.白眼殘翅雌果蠅能形成bbXrXr類型的次級卵母細(xì)胞
解析:選C 結(jié)合題干信息可知,雙親均為長翅,F(xiàn)1中有殘翅,則雙親基因型為Bb和Bb,F(xiàn)1中長翅∶殘翅=3∶1,已知F1的雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅,因為殘翅占1/4,可推知白眼占1/2,得出親本雌果蠅的基因型是BbXRXr,親本雄果蠅的基因型為BbXrY,A正確。親本雌果蠅的卵細(xì)胞中Xr占1/2,親本雄果蠅的精子中Xr占1/2,親本產(chǎn)生的配子中含Xr的配子占1/2,B正確。F1出現(xiàn)長翅的概率為3/4,出現(xiàn)長翅雄果蠅的概率為3/4×1/2=3/8,C錯誤。白眼殘翅雌果蠅的基因型為bbXrXr,其初級卵母細(xì)胞基因型為bbbbXrXrXrXr,經(jīng)減數(shù)第一次分裂后,次級卵母細(xì)胞的基因型為bbXrXr,D正確。
13.一位遺傳學(xué)家在研究甲、乙、丙三只果蠅的兩對相對性狀的遺傳現(xiàn)象時,發(fā)現(xiàn)它們的基因組成分別是:甲果蠅EFf,乙果蠅EeFf,丙果蠅eFf。請回答:
(1)位于常染色體上的等位基因是____________________________________________。
(2)位于性染色體上的基因是______________________________________。
(3)雄性個體是__________________________________________。
(4)減數(shù)分裂時,甲、乙形成配子的種類分別是________種和________種。
解析:首先要考慮到控制果蠅性狀的基因有的在常染色體上,有的在性染色體上。位于常染色體上的基因必定成對存在,位于性染色體上非同源區(qū)段的基因,只有在同型性染色體(XX)上成對存在,在異型性染色體(XY)上,一般只有等位基因的一個,這樣可判斷甲、丙為雄性,乙為雌性。然后分析甲、乙、丙三只果蠅的基因組成:甲果蠅有一對等位基因F、f,單個存在的E基因應(yīng)位于X染色體上;乙果蠅有兩對等位基因,分別是E、e和F、f;丙果蠅有一對等位基因F、f,單個存在的e基因應(yīng)位于X染色體上。由此可知,甲的基因型為FfXEY,乙的基因型為FfXEXe,丙的基因型為FfXeY,故甲、乙形成的配子都是4種。
答案:(1)F與f (2)E與e (3)甲和丙 (4)4 4
14.果蠅是一種重要的生物實驗材料,如圖是果蠅體細(xì)胞的染色體組成。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)若圖中果蠅體細(xì)胞的染色體組成表示為6+XX,則雄果蠅體細(xì)胞的染色體組成表示為________;具有圖中染色體組成果蠅的性別是________性。
(2)基因A與a,B與b的遺傳遵循________定律。
(3)對該果蠅進(jìn)行測交實驗時,選用的果蠅的基因型可表示為________。
(4)某同學(xué)在觀察果蠅卵巢細(xì)胞時偶然觀察到如圖所示的異常細(xì)胞,請在方框內(nèi)畫出與該細(xì)胞同時產(chǎn)生的另一種異常細(xì)胞的染色體組成圖。
解析:(1)雄性果蠅的性染色體是異型的,為XY,其他染色體與雌性個體相同,圖中所示就是雌性個體的染色體組成。(2)A與a,B與b,分別是兩對等位基因,都遵循基因的分離定律。(3)與隱性純合子雜交的方式叫做測交,圖中所示個體為雌性,所以應(yīng)該找一個雄性隱性純合子與之交配。(4)圖中所示的卵巢細(xì)胞和另一個同時形成的細(xì)胞中的染色體合起來就是一個正常的體細(xì)胞,所以另一個細(xì)胞的染色體組成如答案圖所示。
答案:(1)6+XY 雌 (2)分離 (3)bbXaY
(4)如圖所示
15.薩頓運用類比推理法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說,摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度。他和其他同事設(shè)計果蠅雜交實驗對此進(jìn)行研究。雜交實驗圖解如下:
請回答下列問題:
(1)上述果蠅雜交實驗現(xiàn)象________(填“支持”或“不支持”)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅體細(xì)胞中有4對染色體(3對常染色體,1對性染色體)的事實,摩爾根等人提出以下假設(shè):________________________________,從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋。(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)
(2)摩爾根等人通過測交等方法驗證他們提出的假說。以下的實驗圖解是他們完成的測交實驗之一:
①上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假說,其原因是
________________________________________________________________________。
②為充分驗證其假說,請在上述測交實驗的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充設(shè)計一個實驗方案。(要求寫出實驗親本的基因型和預(yù)期子代的基因型,控制眼色的等位基因為W、w。提示:親本從上述測交子代中選取。)
實驗親本的基因型:_______________________________________。
預(yù)期子代的基因型:雌性________,雄性________。
解析:(1)在摩爾根的實驗中,F(xiàn)2中只有雄性的果蠅出現(xiàn)了白眼性狀,這說明該對相對性狀的遺傳是與性別有關(guān)的,將控制眼色的基因定位于X染色體上可以圓滿地解釋相應(yīng)的現(xiàn)象,這說明該實驗是支持薩頓假說的。(2)利用F1中的雌果蠅進(jìn)行測交實驗時,無論基因在性染色體上還是在常染色體上,后代均會出現(xiàn)1∶1∶1∶1的性狀分離比。根據(jù)性染色體傳遞的規(guī)律,可以選用顯性的雄果蠅和隱性的雌果蠅雜交,如果控制眼色的基因在X染色體上,則后代中的雄性與親本中的雌性具有相同的性狀,而后代中的雌性與親本中的雄性的性狀相同,這與基因在常染色體上的情況是完全不同的。
答案:(1)支持 控制眼色的基因只位于X染色體上 (2)①控制眼色的基因無論位于常染色體上還是位于X染色體上,測交實驗結(jié)果皆相同 ②XwXw、XWY XWXw XwY
《基因在染色體上》教學(xué)設(shè)計
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的《基因在染色體上》教學(xué)設(shè)計,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
《基因在染色體上》教學(xué)設(shè)計本節(jié)是必修2《遺傳與進(jìn)化》第二章第二節(jié),本節(jié)內(nèi)容是第一章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》的延續(xù),圍繞著基因和染色體的關(guān)系展開,但其根本落腳點是要揭示孟德爾的遺傳定律的實質(zhì)。而其中不斷貫穿著減數(shù)分裂與孟德爾遺傳定律的有關(guān)知識,及時有效的幫學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固了生物學(xué)的重點和難點內(nèi)容。最終得到基因位于染色體上也為后面的章節(jié)研究基因的本質(zhì)做鋪墊。
學(xué)生在第一章中已經(jīng)學(xué)了孟德爾的遺傳規(guī)律,提出有遺傳因子(基因)的存在,此時學(xué)生的心中會有一些疑問:遺傳因子(基因)是什么?遺傳因子(基因)在哪里?接著在第2章的第1節(jié)又學(xué)習(xí)了減數(shù)分裂,知道了減數(shù)分裂中同源染色體的行為變化。在此基礎(chǔ)上提出解決基因與染色體的關(guān)系應(yīng)該是順理成章的,也是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。對于孟德爾遺傳實驗中所用到的假說演繹法,此時再次提出起到了有效鞏固知識的作用。
1.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)應(yīng)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)
2.能力目標(biāo)
嘗試運用類比推理的方式,解釋基因位于染色體上
3.情感目標(biāo)
認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力,大膽質(zhì)疑和勤奮實踐的精神
1.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)代化解釋
2.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)
1.教法指導(dǎo):
本節(jié)雖然沒有涉及到真正的實驗探究過程,但是需要教師和學(xué)生具有比較完整的邏輯思路。教材中不僅詳細(xì)介紹了類比推理法,還通過摩爾根果蠅實驗再現(xiàn)了其科學(xué)探究的歷程,所以對學(xué)生來說也是較好的科學(xué)史的教學(xué)資料,從遺傳因子的提出到薩頓假說,摩爾根實驗最后應(yīng)用結(jié)論總結(jié)孟德爾遺傳定律實質(zhì),這個對基因探索歷程的教學(xué)可以使用探究式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生在再現(xiàn)的科學(xué)情境中不斷的發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),設(shè)計實驗,得出結(jié)論;體驗科學(xué)探究過程中的樂趣。其次在有些細(xì)節(jié)內(nèi)容上還可以通過啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生,比如開始問題探討中一個是看不見得染色體一個是看的見的基因,由此你可以得到哪些推論?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較得出結(jié)論。
2.學(xué)法指導(dǎo):
運用探究式學(xué)習(xí)法、啟發(fā)式學(xué)習(xí)法及分組學(xué)習(xí)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下不斷的思考,培養(yǎng)學(xué)生主動探究和解決實際問題的能力。通過小組合作,培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。
教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
一、
體驗類比推理,提出假說
1.展示公務(wù)員考試中的類比推理題目
2.引導(dǎo)得到類比推理概念
3.觀察減數(shù)分裂中染色體的行為和孟德爾分離定律中基因的行為,通過類比推理比較二者有哪些相似之處?
4.一個是看得見的染色體,一個是看不到的基因,由此你得到哪些推論?
5.提問運用類比推理得出的假說是否一定正確?1.學(xué)生完成題目的同時了解類比推理
2.進(jìn)一步理解概念
3.學(xué)生分為四組,一組列舉基因分離定律中基因的行為;第二組列舉自由組合定律中基因的行為;第三組列舉減數(shù)分裂染色體的行為,第四組觀察比較舉出二者的相似之處。
應(yīng)用類比推理得到基因和染色體存在平行關(guān)系
4.根據(jù)圖示,得到兩個推論,并推理得到假說基因在染色體上
5.學(xué)生回答并舉例說明,運用類比推理得出的結(jié)論不一定正確。
引入新課,引導(dǎo)學(xué)生通過活動,體會類比推理的科學(xué)思維方法。
學(xué)生親自實踐薩頓假說的發(fā)現(xiàn)過程,體會成功的喜悅。
二、
基因在染色體上的實驗證據(jù)---摩爾根果蠅實驗
1.摩爾根果蠅實驗材料與實驗方法的解讀
2.摩爾根果蠅實驗展示,通過觀察,摩爾根果蠅實驗與孟德爾實驗由哪些相似之處?有哪些現(xiàn)象是孟德爾分離定律所無法解釋的?
3.由果蠅染色體的分析,得出假說,能否利用現(xiàn)有知識,否定某些假說
4.再現(xiàn)摩爾根通過遺傳圖解方式推理得到假說的過程。
5.一種正確的假說還能夠預(yù)測另外一些實驗,摩爾根接下來要實施的工作是驗證假說
6.你能否預(yù)測測交結(jié)果、測交結(jié)果1:1.說明哪些問題?足以證明假說正確嗎?
7.利用兩個實驗事實,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)基因和染色體的對應(yīng)關(guān)系
1.學(xué)生回顧假說-演繹法研究流程,分析豌豆與果蠅實驗材料的相似與不同,體驗實驗選材與科學(xué)研究方法的重要性
2.學(xué)生回顧孟德爾實驗的同時,觀察發(fā)現(xiàn)新問題,白眼果蠅都是雄性的。
3.根據(jù)已有知識,進(jìn)行小組合作討論:①果蠅的眼色那一性狀是顯性?②果蠅的這一性狀是否出現(xiàn)性狀分離?③性狀分離比是否為3:1?④嘗試用遺傳圖譜解釋為什么白眼果蠅只出現(xiàn)在雄性中?,結(jié)合實驗現(xiàn)象進(jìn)行邏輯推理,得出控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上。
4.學(xué)生自主完成的同時,要求兩位同學(xué)板書圖解,學(xué)生自我糾錯,強(qiáng)化遺傳圖解的格式。
5.學(xué)生合作完成設(shè)計測交實驗,并分析其中的可行性方案
6.通過兩個測交實驗,預(yù)測后代性狀與性別相關(guān),實驗結(jié)果與預(yù)測結(jié)果一致,證明假說正確。
7.學(xué)生通過推理與觀察,總結(jié)基因在染色體上如何分布
展示實驗過程與實驗現(xiàn)象,為學(xué)生探究做準(zhǔn)備。
經(jīng)過觀察、分析、推理,培養(yǎng)遺傳圖解的完成能力
培養(yǎng)邏輯推理能力和大膽的質(zhì)疑
通過學(xué)生自主討論,培養(yǎng)其發(fā)散思維方式,和一般的實驗設(shè)計能力
通過事實推導(dǎo)基因在染色體上的分布。
進(jìn)一步介紹摩爾根的后續(xù)工作,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察思考,鍛煉其總結(jié)歸納的能力。
三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋
1.展示孟德爾的分離定律與自由組合定律內(nèi)容,能否利用基因在染色體上這一結(jié)論,對兩大遺傳定律進(jìn)行再解釋?
2.展示兩對同源染色體與兩對等位基因,通過減數(shù)分裂中產(chǎn)生四種的配子,引導(dǎo)學(xué)生分析等位基因的分離與菲等位基因的自由組合
1.學(xué)生通過減數(shù)分裂的過程畫出四種配子,找到一對等位基因分離的原因,及非等位基因自由組合的原因,在此基礎(chǔ)上完成兩大遺傳定律的現(xiàn)代解釋。
由已經(jīng)得到的基因與染色體的關(guān)系,歸納孟德爾的遺傳定律,
總結(jié)歸納科學(xué)的結(jié)論的同時,加深對基因和染色體關(guān)系的理解。使學(xué)生更深刻的掌握科學(xué)研究的一般流程。
四、
本課小結(jié)
從孟德爾豌豆實驗、薩頓假說到摩爾根果蠅實驗,通過類比推理,假說-演繹的科學(xué)思維方法,最終得到基因在染色體上的結(jié)論
歸納所學(xué)科學(xué)理論的同時,得到科學(xué)研究中的許多啟示。
小結(jié)本課主要內(nèi)容,學(xué)生形成整體的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。