管艳－基因在染色体上.doc

第2节 基因在染色体上【教材分析】本节是人教版高中生物必修Ⅱ模块第2章的内容，其核心知识是：萨顿利用类比推理的方法提出“基因在染色体上”的假说，摩尔根等人利用果蝇做杂交实验证明了基因在染色体上二者分别从逻辑思维和实验证据两个方面把基因定位在了染色体上，从而把孟德尔的遗传定律和减数分裂的内容有机地整合在一起，圆满地解释了孟德尔遗传定律的细胞学基础，使人们进一步认识到孟德尔定律的意义摩尔根的果蝇眼色遗传实验本身是一个完整的“假说——演绎”的科学研究方法的案例教材的处理是在引导学生发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔分离定律及跟性别有关之后，出示摩尔根的假设，然后用假设来解释他所做的实验，最后采用测交方法加以验证如果在教学过程中，教师照本宣科讲教材，其实就没有利用好这个实验，既没做到引导学生深入探究，又失去了让学生体验科学家艰难的思维过程的机会对果蝇杂交实验结果的解释到底有哪几种可能，而且摩尔根的哪个实验才是检验假说的测交？对理科班学生，我认为这些内容都是可以挖掘拓展的学情分析】提高每个高中生的生物科学素养是新课程实施中的核心任务新课改的生物课堂应充满生机与活力在新的问题情境中，运用所学的知识，像科学家一样创造性地分析问题、解决问题，相信对于学生们有极大的吸引力。

在学习孟德尔的豌豆杂交实验以及减数分裂中染色体的行为变化之后，学生有可能像萨顿那样用类比推理的方法，得到“基因在染色体上”的推论对萨顿假说的依据作解释时，需要学生有扎实的基础知识和严密的逻辑思维让学生重新经历摩尔根的思维过程，既遵循了建构主义中“认识是一个过程，决不是一个结果”的原则，也让他们体验了“假说——演绎”的科学研究方法，当然这部分学习内容，需要学生跨越一定的思维障碍，会成为本节课教学的最主要的难点教学设计思路】本节课设计的基本思路是：依据建构主义思想，以学生为本，为学生创设一系列有利于师生互动、生生互动的问题情境，引导学生重演萨顿、摩尔根当年的思维过程，模拟科学探究的过程本节课，我将采用“自主探究”的教学模式（设疑导入→问题引领→自主探索→归纳总结→拓展升华），融合列表比较法、问题讨论法、引导探索法等多种教学方法，配合多媒体课件、学案、板画等，引导学生借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，在发现问题、探索问题及解决问题的过程中，主动地获取科学知识，体验科学过程与科学方法教学目标】1．知识目标①概述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。

2．能力目标①尝试运用类比推理的方法，解释基因与染色体的关系，提高比较、归纳和总结的思维能力②尝试运用假说演绎的方法分析果蝇眼色的遗传现象，增强逻辑推理、分析和解决问题的能力3.情感态度与价值观目标①认同科学研究既需要丰富的想像力，又需要具有实事求是、严谨的科学态度；②通过学习摩尔根由质疑孟德尔遗传定律到成为其坚定的支持者的科学史实，认同科学研究中需要大胆质疑和勤奋实践的精神，激发学生对科学的热爱之情教学重点】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 【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.领悟、运用假说演绎的方法分析果蝇眼色的遗传现象课时安排】1课时【教学过程】教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图设疑导入19世纪，孟德尔的遗传规律提出有遗传因子(基因)存在，但遗传因子是什么？在哪里呢？【问题探讨】请你试一试，将分离定律中的“遗传因子”换成“同源染色体”有问题吗？由此你联想到什么？【PPT展示】孟德尔分离定律回忆、思考默念替换后的分离定律，联想孟德尔定律中成对的遗传因子的行为与减数分裂中同源染色体的行为很相似创设问题情境，激发学生的探究欲望，引导学生关注染色体与基因的关系。

萨顿的假说【绘图】1.绘制基因型为YyRr的杂合子形成4种类型配子的示意图；2.绘制体细胞含有2对同源染色体的个体在减数分裂时产生4种类型精细胞的示意图（不考虑交叉互换）教师点拨】1.在亲代体细胞中，基因和染色体的存在有什么特点？在配子中又是如何存在？2.图中基因和染色体在生殖过程中都有哪些行为变化？3.从这些行为变化中，你能得出什么结论？帮助学生逐条归纳基因与染色体的平行关系，完成基因行为与染色体行为的比较表格，尝试得出相关结论讲述】同学们，你们已经像科学家那样在思考，你们所用的研究方法被称为类比推理，也就是根据两个或两类对象有部分的属性相同，从而推论出它们的其他属性也相同但类比推理并不具有逻辑的必然性笑话：加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了 【拓展思维】同学们还有其他看法吗？有人提出“染色体就是基因”的说法，是否正确呢？【资料呈现】表 人和果蝇体细胞中的染色体数和基因数目体细胞中染色体数编码蛋白质的基因数人23对31778果蝇4对13601结论：从资料可以看出，基因数远超过染色体数，染色体就是基因的说法不正确。

讲述】1903年，美国遗传学家萨顿在研究蝗虫减数分裂和受精作用的过程中，发现基因和染色体的行为有平行关系，推论基因位于染色体上，他用的方法正是类比推理我们不得不说他是位极富观察力和想像力的科学家，但因为缺少实验证据，他的结论只能称为萨顿假说回忆旧知，绘图比较思考交流，在教师的启发和指导下完成比较表格，并推测：基因在染色体上倾听、感悟理解类比推理法是科学研究的方法之一但类比推理的结论不一定正确读数据，感知到基因数与染色体数不是一一对应的倾听，感悟引导学生类比推理，亲自实践萨顿假说的发现过程，体验探究学习的乐趣对学生这一阶段的学习予以肯定，对学生进行科学方法的熏陶，激发学生对科学的热爱培养学生的质疑精神，学会从不同角度思考问题培养学生提炼信息的能力 了解萨顿的工作，认同科学研究需要丰富的想像力基因位于染色体上的实验证据美国的生物学家摩尔根质疑孟德尔的遗传理论，更质疑萨顿的假说，认为这是主观臆测他非常强调实验的重要性，只相信实验可以检验的结论而他也想设计实验探讨基因和染色体的关系一只白眼果蝇的出现使摩尔根的观点发生了戏剧性的变化讲解】果蝇作为遗传实验材料的优点果蝇易饲养，繁殖快，后代数量多，相对性状明显等。

果蝇性状变异也很多，这只被摩尔根当宝贝的白眼果蝇就是一只变异个体，它很虚弱，但在临死前，它与一只红眼果蝇交配成功，把突变基因传了下来PPT展示】摩尔根的果蝇眼色杂交试验 P 红眼（雌） × 白眼（雄） ↓F1 红眼（雌、雄） ↓ F1雌雄交配 F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄）3/4 1/4 简介摩尔根的实验后，鼓励学生发现问题和提出问题，如果学生有困难，可以引导启发教师点拨】1.果蝇杂交实验结果与孟德尔的豌豆杂交实验结果有无共同之处？（对学生的回答予以肯定，不足之处予以修正和补充，同时强调实验表明红眼与白眼是受一对等位基因控制，红眼对白眼是显性2.用孟德尔的方法分析摩尔根的这个实验，还有哪些现象解释不了？【过渡】F2果蝇的眼色雌雄有别，那么眼色遗传与性别有什么关联呢？【讲解】20世纪初，科学家已知果蝇的性别是由性染色体决定的PPT展示】雌雄果蝇体细胞染色体图解 常染色体：3对果蝇染色体组成 ♀：XX（同型）性染色体：1对 ♂：XY（异型）教师带领学生共同绘制果蝇性别决定的遗传图解。

教师点拨】3.如果按萨顿的假说:基因在染色体上,那么,控制眼色的基因（用字母w表示）是在常染色体上还是在性染色体上呢?4.如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？鼓励学生进行猜想，教师适时引导假设一：控制眼色的基因只在Y染色体上假设二：控制眼色的基因只在X染色体上假设三：控制眼色的基因在X、Y染色体上教师重点指导学生分析第二种假设，画遗传图解：【验证假设】提示学生回忆孟德尔是用什么方法来验证自己对性状分离现象的解释的？鼓励学生进行实验设计验证假设二①对测交实验的演绎推理: ----- F1的红眼雌蝇与白眼雄蝇的测交亲代： XWX w × X w Y ↓子代：XWXw ： XWY ： X w X w ： X w Y红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雌蝇 :白眼雄蝇②摩尔根等人所做的测交实验结果：红眼雌蝇 ：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇 ：白眼雄蝇 126 ： 132 ： 120 ： 115【教师点拨】 摩尔根也发现同样的问题，他做了另一个实验，白眼雌蝇与红眼雄蝇的实验，即反交实验指导学生根据假设二和假设三演绎推理反交实验的结果。

展示摩尔根的实验结果：P： 红眼雄蝇 × 白眼雌蝇↓F1 红眼雌蝇 × 白眼雄蝇↓F2 红眼雌蝇: 白眼雌蝇 ：红眼雄蝇:白眼雄蝇 1 ： 1 ： 1 ：1【讲解】正是摩尔根等人的实验，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，证明了萨顿假说是正确的摩尔根也成为孟德尔理论坚定的支持者 重温探究学习的过程，我们所用的研究方法正是假说-----演绎法过渡】 前面我们已知每条染色体上不止有一个基因，许多基因在染色体上是如何排列的？ 摩尔根和他的学生们，历经十多年的努力，发明了一种测定基因在染色体上相对位置的方法，并绘出果蝇染色体上的基因位置图，说明了基因在染色体上呈线性排列 【PPT展示】现代分子生物学技术将基因定位在染色体上 介绍科研人员可以用分子杂交技术，将基因定位在染色体的相应位置  体会正确选择实验材料的重要性观察和分析实验现象，与孟德尔实验比较找出相同点和不同点可能提出的问题：为什么F2中白眼全为雄性？思考、回答：1.F1均表现一种性状；F1自交，F2出现性状分离，分离比都是3：1。

2. F2中白眼果蝇都是雄性观察图片，对比雌雄果蝇体细胞染色体的组成了解性染色体和常染色体的区别回答：3.性染色体上4.学生根据自己的理解提出可能的解释在集体讨论的基础上否定第一种假设因为假设一若成立，F1中的雄果蝇就应该表现为白眼 分组讨论假设二和假设三，画出遗传图解，预测实验结果 回答：测交实验在学案上写出基于假设二的测交实验的遗传图解 写出基于假设三的遗传图解。