第2章基因和染色体的关系 第2节基因在染色体上 教材分析 (一)教材的地位和作用 本节是必修2《遗传与进化》的第二章第二节,其根本是解释孟德尔遗传规律的实 质。减数分裂与孟德尔遗传规律紧密相连,减数分裂又是高中生物学的重点和难点。所以学 好本节课是 (二)教学目标的确定 ☆知识目标:说出基因位于染色体上的理论依据和实验依据 会用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传定律的实质: ☆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 ☆情感目标:认同基因是物质的实体 认同观察、提出假说、实验的方法在建立科学理论过程中所起的重要作用: 学习科学家敢于怀疑的科学精神 (三)重难点的确定 ※教学重点:基因位于染色体上的理论假说和实验依据; 孟德尔遗传规律的现代解释 ※教学难点:运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上 基因位于染色体上的实验依据 二.教学策略 启发式教学法:通过创设问题,不断引导学生分析讨论、猜想、实验并得出结论。比如 问题探讨中“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,把分离定律再 念一遍,你觉得这个替换有问题吗?由此你联想到什么?”如果学生能在老师的启发下答出 基因在染色体上,甚至说“遗传因子是不是就是染色体”,我们这堂课已经成功了一半 探究式学习法:现代教学论认为:在课堂教学中仅仅通过教师的传授及学生个体的主动 学习是不够的,教学任务需要更多地依赖于教师与学生、学生与学生的交互作用以及群体协 商与对话等教学情境来实现。所以本节课除了传统的传授法之外,还通过小组合作学习来达 到教学目标,小组合作学习让学生既有分工,又有合作。它对于培养学生的协作精神,主动 探究和解决实际问题的能力有重要的潜在作用
第 2 章 基因和染色体的关系 第 2 节 基因在染色体上 一．教材分析 （一）教材的地位和作用 本节是必修 2《遗传与进化》的第二章第二节，其根本是解释孟德尔遗传规律的实 质。减数分裂与孟德尔遗传规律紧密相连，减数分裂又是高中生物学的重点和难点。所以学 好本节课是 （二）教学目标的确定 ☆ 知识目标： 说出基因位于染色体上的理论依据和实验依据； 会用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传定律的实质； ☆ 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。 ☆ 情感目标：认同基因是物质的实体； 认同观察、提出假说、实验的方法在建立科学理论过程中所起的重要作用； 学习科学家敢于怀疑的科学精神 （三）重难点的确定 ※ 教学重点：基因位于染色体上的理论假说和实验依据； 孟德尔遗传规律的现代解释 ※ 教学难点：运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上； 基因位于染色体上的实验依据 二．教学策略 启发式教学法：通过创设问题，不断引导学生分析讨论、猜想、实验并得出结论。比如 问题探讨中“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，把分离定律再 念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？”如果学生能在老师的启发下答出 基因在染色体上，甚至说“遗传因子是不是就是染色体”，我们这堂课已经成功了一半。 探究式学习法：现代教学论认为：在课堂教学中仅仅通过教师的传授及学生个体的主动 学习是不够的，教学任务需要更多地依赖于教师与学生、学生与学生的交互作用以及群体协 商与对话等教学情境来实现。所以本节课除了传统的传授法之外，还通过小组合作学习来达 到教学目标，小组合作学习让学生既有分工，又有合作。它对于培养学生的协作精神，主动 探究和解决实际问题的能力有重要的潜在作用
三.教学设计思路 1、以“类比推理”的科学方法为一条主线 类比推理”是一种 类比推理”是 类比推理”在萨 很普遍的思维方式 种创造性思维方 顿假说中的体现 类比推理”解决 些实际问题 、以“假说——演绎”的科学方法为课堂的第二条线索 萨顿假说的证据—一摩尔根的果蝇杂交实验中体现了“假说一一演绎”的方法 即[ 规律 五.教学环节 (一)创设情境,问题导入 问题探讨: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 定律再念一遍,你觉得这个替换有问题吗?由此你联想到什么?(这是教材上设计的问题, 非常地好,好在很容易使学生将遗传因子与染色体联系起来,如果学生能在老师的启发下回 答出遗传因子在染色体上,哪怕说“遗传因子是不是就是染色体,”那我们这堂课已经成功 (二)小组合作学习(通过类比推理让学生从感性上接受基因在染色体上 通过上面的导入很容易过渡到萨顿的发现以及假说,但是要说明一点,假说的提出 不是无根据的乱说,而是通过“类比推理”得出的结论,因为萨顿发现基因和染色体存在明 显的平行关系(这里面需要给学生介绍科学研究的常用方法之一一类比推理,并强调其重要 性)。 基因的行为 染色体的行为 体细胞中的来源 一个来自父方,一个来自母方 同左 体细胞中的存在形式 成对存在 成对存在 在配子中的存在方式在配子中,成对中的一个 同左 在配子形成和受精时保持完整性和独立性保持相对稳定的形态结构
三．教学设计思路 1、以“类比推理”的科学方法为一条主线 2、以“假说——演绎”的科学方法为课堂的第二条线索 萨顿假说的证据——摩尔根的果蝇杂交实验中体现了“假说——演绎”的方法。 五．教学环节 （一）创设情境，问题导入 问题探讨：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 定律再念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？（这是教材上设计的问题， 非常地好，好在很容易使学生将遗传因子与染色体联系起来，如果学生能在老师的启发下回 答出遗传因子在染色体上，哪怕说“遗传因子是不是就是染色体，”那我们这堂课已经成功 了一半。 （二）小组合作学习（通过类比推理让学生从感性上接受基因在染色体上） 通过上面的导入很容易过渡到萨顿的发现以及假说，但是要说明一点，假说的提出 不是无根据的乱说，而是通过“类比推理”得出的结论，因为萨顿发现基因和染色体存在明 显的平行关系（这里面需要给学生介绍科学研究的常用方法之一--类比推理，并强调其重要 性）。 基因的行为 染色体的行为 体细胞中的来源 一个来自父方，一个来自母方 同左 体细胞中的存在形式 成对存在 成对存在 在配子中的存在方式 在配子中，成对中的一个 同左 在配子形成和受精时 保持完整性和独立性 保持相对稳定的形态结构 “类比推理”是一种 很普遍的思维方式 “类比推理”是一 种创造性 思维方 式 “类比推理”在萨 顿假说中的体现 “类比推理”解决一 些实际问题 果蝇眼色 的杂交实 验 观察分析 提出问题 解释实验 做出假设 验证假说 测交实验 分析归 纳总结 规律
形成配子时的行为 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 小组合作学习“思考与讨论” 你同意以上的分析(指基因在染色体上)吗?如果你也认为基因在染色体上,请你在 图中染色体上标注基因符号,解释孟德尔一对相对性状的实验。(P28图 这个“思考与讨论”必须让学生来完成,当学生将基因标注在染色体上之后,会发现不 管是F1还是F2代,结果与前面孟德尔所做的实验(还没有发现减数分裂之前)完全是一致 的,到这个时候学生会有这种感觉:将孟德尔所说的遗传因子标注在染色体上是一点都没有 问题 (三)摩尔根的实验 由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。 介绍摩尔根的果蝇杂交实验(实验图解) 1、摩尔根关于果蝇眼色的遗传实验 红眼(雌) 红眼(雌、雄) 红眼(雌、雄) 白眼(雄) F2红眼和白眼之间的数量比为3:1,遗传表现符合分离定律,表明果蝇的红眼和白眼受一 对等位基因控制 提出问题 1.根据哪一个杂交组合判断出果蝇的显性性状?为什么? 2.果蝇的白眼性状遗传有什么特点?是否与性别有关? 学生思考回答问题。 展示果蝇的染色体图谱,介绍常染色体与性染色体。提出问题: 3.若控制此对性状的基因在常染色体上,那F2代表现性及比例如何?
形成配子时的行为 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 小组合作学习“思考与讨论”： 你同意以上的分析（指基因在染色体上）吗？如果你也认为基因在染色体上，请你在 图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的实验。（P28 图） 这个“思考与讨论”必须让学生来完成，当学生将基因标注在染色体上之后，会发现不 管是 F1 还是 F2 代，结果与前面孟德尔所做的实验（还没有发现减数分裂之前）完全是一致 的，到这个时候学生会有这种感觉：将孟德尔所说的遗传因子标注在染色体上是一点都没有 问题。 （三）摩尔根的实验 由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。 介绍摩尔根的果蝇杂交实验（实验图解） 1、摩尔根关于果蝇眼色的遗传实验： P 红眼（雌） × 白眼（雄） F1 红眼（雌、雄） F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 F2 红眼和白眼之间的数量比为 3：1，遗传表现符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼受一 对等位基因控制。 提出问题： 1.根据哪一个杂交组合判断出果蝇的显性性状？为什么？ 2.果蝇的白眼性状遗传有什么特点？是否与性别有关？ 学生思考回答问题。 展示果蝇的染色体图谱，介绍常染色体与性染色体。提出问题： 3.若控制此对性状的基因在常染色体上，那 F2 代表现性及比例如何？
学生思考并画出遗传图解。 设想:控制白眼的基因w位于X性染色体上 Ⅹx红眼(雌)×XY白眼(雄) 配子 F1 XX红眼(雌) XY红眼(雄) Y 又通过测交进一步验证。 4.如果控制果蝇眼色的基因用字母W表示,而且它位于X染色体上,你能用基因W和X染 色体写出摩尔根的两组果蝇杂交实验的遗传图解吗? 5.需要设计一个测交实验来验证你的解释吗?为什么?如何设计? ☆对于摩尔根的实验我想特别要注意以下几方面: 1、选材是关键(果蝇) 2、所研究的性状(红眼和白眼)也很重要,是一对相对性状,符合孟德尔的分离定律。 、关注特殊的现象(白眼性状总是与性别相关联)是实验最终的突破口。 4、性染色体的发现推动了这个实验的进展。 将控制白眼的基因w定位在X染色体上,Y上没有它的等位基因,上述的实验现象有了合理 解释。这里有必要让学生写出红眼雌蝇与白眼雄蝇的遗传图解: ☆还必须提醒学生注意,在孟德尔对豌豆的杂交实验现象提出合理解释之后还必须有一个验 证,即测交实验,因此这里也需要多摩尔根的解释进行验证,这个过程让学生完成,有利于 对前面遗传图解的巩固 简要介绍基因在染色体上的排列:呈线性排列。学生阅读教材相关内容。 (四)孟德尔遗传规律的现代解释
学生思考并画出遗传图解。 设想：控制白眼的基因 w 位于 X 性染色体上 P XW X W 红眼（雌） × X w Y 白眼（雄） 配子 X W X W Y F1 XW X w 红眼（雌） X W Y 红眼（雄） F2 X W Y X W X W X W 红眼（雌） X W Y 红眼（雄） X w X W X w 红眼（雌） X w Y 白眼（雄） 又通过测交进一步验证。 4.如果控制果蝇眼色的基因用字母 W 表示，而且它位于 X 染色体上，你能用基因 W 和 X 染 色体写出摩尔根的两组果蝇杂交实验的遗传图解吗？ 5.需要设计一个测交实验来验证你的解释吗？为什么？如何设计？ ☆ 对于摩尔根的实验我想特别要注意以下几方面： 1、选材是关键（果蝇） 2、所研究的性状（红眼和白眼）也很重要，是一对相对性状，符合孟德尔的分离定律。 3、关注特殊的现象（白眼性状总是与性别相关联）是实验最终的突破口。 4、性染色体的发现推动了这个实验的进展。 将控制白眼的基因 w 定位在 X 染色体上，Y 上没有它的等位基因，上述的实验现象有了合理 解释。这里有必要让学生写出红眼雌蝇与白眼雄蝇的遗传图解：。 ☆还必须提醒学生注意，在孟德尔对豌豆的杂交实验现象提出合理解释之后还必须有一个验 证，即测交实验，因此这里也需要多摩尔根的解释进行验证，这个过程让学生完成，有利于 对前面遗传图解的巩固。 简要介绍基因在染色体上的排列：呈线性排列。学生阅读教材相关内容。 （四）孟德尔遗传规律的现代解释
画出含两对同源染色体(两对等位基因)的细胞在减数第一次分裂时的图示,根据图示对孟德 尔的遗传规律做出解释: ①分离定律: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,等位基因随同源染色体的分开而分离,独立地随配子遗传给 后代 ②自由组合定律: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 (五)课后练习 1、回顾科学史:在基因研究中,有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学 家来完成的? ①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。 ②把“遗传因子”改为“基因”,并提出“等位基因”概念 ③提出“基因在染色体上”的假说 ④用实验证明了“基因在染色体上 2、已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该动物减数分裂产 生的配子的说法正确的是( A、果蝇的精子中含有成对的基因 B、果蝇的体细胞中含有一个基因 C、果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可同时来自母方 D、在体细胞中,基因成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个 (六)课后反思总结 本节课的重点和难点是:基因在染色体上的实验证据,摩尔根采用的是假设一演绎 过程是:实验现象一一提出问题一一作出假设一一侧交验证一一得出结论
画出含两对同源染色体(两对等位基因)的细胞在减数第一次分裂时的图示，根据图示对孟德 尔的遗传规律做出解释： ①分离定律：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，等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地随配子遗传给 后代。 ②自由组合定律：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 （五）课后练习 1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学 家来完成的？ ①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。 ②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。 ③提出“基因在染色体上”的假说。 ④用实验证明了“基因在染色体上”。 2、已知果蝇的体细胞内有 4 对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产 生的配子的说法正确的是（ ） A、果蝇的精子中含有成对的基因 B、果蝇的体细胞中含有一个基因 C、果蝇的 4 对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可同时来自母方 D、在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个 （六）课后反思总结 本节课的重点和难点是：基因在染色体上的实验证据，摩尔根采用的是假设—演绎法， 过程是：实验现象——提出问题——作出假设——侧交验证——得出结论