人教版（2019）必修二

遺傳與進(jìn)化

第2章

基因和染色體的關(guān)系

第2節(jié)

基因在染色體上

一、教學(xué)目標(biāo)的確定

課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)對(duì)應(yīng)的“內(nèi)容要求”是：“概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)”，結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下。

1.嘗試運(yùn)用假說(shuō)一演繹法分析薩頓的假說(shuō)和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。

2.通過(guò)畫(huà)圖或操作學(xué)具模型，運(yùn)用基因和染色體關(guān)系的知識(shí)，解釋孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

（1）基因位于染色體上的假說(shuō)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

（2）對(duì)孟德?tīng)栠z傳規(guī)律作出現(xiàn)代解釋。

教學(xué)難點(diǎn)

（1）對(duì)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋和驗(yàn)證。

（2）等位基因與同源染色體、非等位基因與非同源染色體的關(guān)系。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

首先通過(guò)課本“問(wèn)題探討”創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考基因和染色體的關(guān)系。接下來(lái)就介紹薩頓的假說(shuō)，并指導(dǎo)學(xué)生思考假說(shuō)是否正確。展示摩爾根的實(shí)驗(yàn)過(guò)程并領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)摩爾根的驗(yàn)證過(guò)程，得出基因與染色體的關(guān)系。展示相關(guān)圖片，講解基因在染色體上呈線性排列。最后用基因和染色體的關(guān)系，講解分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)。在講課過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生思考，發(fā)展科學(xué)思維。

四、教學(xué)步驟

1.新課導(dǎo)入

教師活動(dòng)：展示人體46對(duì)染色體的圖片，并提出以下問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考。

（1）對(duì)人類(lèi)基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體？

（2）為什么不測(cè)定全部46條染色體？

學(xué)生活動(dòng)：獨(dú)立思考并進(jìn)行小組討論后嘗試回答。

教師活動(dòng)：講解以上問(wèn)題，講解要點(diǎn)為：

（1）因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測(cè)定某個(gè)基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測(cè)定人類(lèi)基因組的基因序列，就要知道包含人類(lèi)基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。

（2）人有22對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體。在常染色體中，每對(duì)同源染色體的形態(tài)、大小相同結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只對(duì)其中1條進(jìn)行測(cè)序就可以了；而性染色體X和Y的差別很大，基因也大為不同，所以?xún)蓷l性染色體都需要測(cè)序，因此人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測(cè)定46條染色體，耗資巨大工作量會(huì)增加一倍，但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。

教師活動(dòng)：那基因和染色體是什么關(guān)系？之前的科學(xué)家為了研究這一現(xiàn)象又做出了什么貢獻(xiàn)？下面我們先來(lái)學(xué)習(xí)薩頓的假說(shuō)。

2.新課講授

一、薩頓的假說(shuō)

教師活動(dòng)：首先帶領(lǐng)學(xué)生回顧對(duì)分離定律和自由組合定律的理解，用課件呈現(xiàn)遺傳定律和減數(shù)分裂過(guò)程圖。讓學(xué)生觀察對(duì)比染色體和遺傳因子的變化。并提問(wèn)：基因和染色體存在什么樣的關(guān)系？

教師活動(dòng)：用同源染色體替換遺傳因子并做進(jìn)一步的講解。

學(xué)生活動(dòng)：嘗試總結(jié)出：基因和染色體的行為存在平行關(guān)系。

教師活動(dòng)：進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生思考分析二者在哪些方面存在怎樣的平行關(guān)系？教師活動(dòng)：帶領(lǐng)學(xué)生分析基因和染色體行為具有驚人的一致性，引導(dǎo)學(xué)生推斷二者位置關(guān)系。

教師活動(dòng)：我們可以根據(jù)基因與染色體行為存在明顯的平行關(guān)系能夠推論基因就在染色體上，這是科學(xué)研究中常用的方法之一，叫做類(lèi)比推理。

教師活動(dòng)：在研究基因與染色體的關(guān)系方面，美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓應(yīng)用類(lèi)比推理法作出了突出的貢獻(xiàn)。他用蝗蟲(chóng)細(xì)胞作材料，發(fā)現(xiàn)有一種蝗蟲(chóng)的體細(xì)胞中有24條染色體，生殖細(xì)胞中只有12條染色體，精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵又具有24條染色體，蝗蟲(chóng)子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目，與雙親的體細(xì)胞染色體數(shù)目一樣。子代體細(xì)胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)分，兩兩成對(duì)，共12對(duì)，每對(duì)染色體中的一條來(lái)自父方，另一條來(lái)自母方。薩頓由此推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說(shuō)，薩頓做出了假說(shuō)：基因就在染色體上。

教師活動(dòng)：那是否就可以認(rèn)為我們利用類(lèi)比推理得出的結(jié)論就是正確的呢？其實(shí)類(lèi)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(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。如何用實(shí)驗(yàn)證明基因就在染色體上呢？這就是我們接下來(lái)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

教師活動(dòng)：利用課件介紹摩爾根，并指出摩爾根質(zhì)疑薩頓的假說(shuō)，也質(zhì)疑孟德?tīng)柕倪z傳定律。

教師活動(dòng)：課件展示摩爾根的果蠅雜交試驗(yàn)，并提出以下問(wèn)題：

（1）白眼性狀和紅眼性狀的顯隱性關(guān)系是怎樣的？

（2）摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)與孟德?tīng)栠z傳規(guī)律矛盾嗎？

活動(dòng)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和問(wèn)題意識(shí)。

教師活動(dòng)：根據(jù)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解，果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點(diǎn)？

學(xué)生活動(dòng)：（思考后回答）只有雄性才出現(xiàn)白眼。

教師活動(dòng)：課件展示果蠅體細(xì)胞染色體圖解，明確染色體組成及性染色體的不同。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)摩爾根，試著提出解釋問(wèn)題的假說(shuō)。并根據(jù)自己的假說(shuō)對(duì)于摩爾根的實(shí)驗(yàn)做出解釋。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考31頁(yè)中的問(wèn)題，并進(jìn)行講解。

提示（1）：可用F1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，如果后代中出現(xiàn)紅眼雌果蠅白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅這4種類(lèi)型，且數(shù)量各占四分之一，再選用其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，如果子代中雄果蠅都是紅眼，雄果蠅都是白眼，則可以證明他們的解釋是正確的。

提示（2）：如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因?yàn)閄染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗(yàn)轱@性，所以不會(huì)出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符；如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒(méi)有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

教師活動(dòng)：講解果蠅的紅眼、白眼基因型的書(shū)寫(xiě)方法。

教師活動(dòng)：請(qǐng)學(xué)生畫(huà)出果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的基因遺傳圖解，然后用課件展示正確的遺傳圖解。

教師活動(dòng)：那么下一步就是驗(yàn)證這個(gè)解釋是否正確，他們后來(lái)做了測(cè)交實(shí)驗(yàn)加以證明。從此摩爾根變成了孟德?tīng)柪碚摰膱?jiān)定支持者。

教師活動(dòng)：展示課本32頁(yè)“圖2—11果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因”，幫助學(xué)生理解基因在染色體上呈線性排列。

三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

教師活動(dòng)：用基因和染色體的關(guān)系，講解分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)。

（1）分離定律：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離立地隨配子遺傳給后代

（2）自由組合定律：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；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

五、板書(shū)設(shè)計(jì)

第二章

第2節(jié)

基因在染色體上

一、薩頓的假說(shuō)

類(lèi)比推理法

二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)——摩爾根

三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋