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2.2 基因在染色体上教案
【教学目标】
1. 通过构建减数分裂过程中染色体的变化和孟德尔遗传规律中基因的变化模型，运用归纳概括演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上。
2. 通过分析摩尔根团队的科学史材料,推理“基因在色体上”的实验证据,并运用“假说演绎法”体验摩尔根证实基因在染色体上的实验过程，认同科学研究需要团队合作，大胆质疑及勤奋实践。
3.运用有关“基因在染色体上”的观点阐明孟德尔遗传定律的实质,构建相关生物学概念。
【教学重难点】
1.教学重点
①基因位于染色体上的假说和实验证据。
②对孟德尔遗传规律做出现代解释。
2.教学难点
①对果蝇杂交实验结果的解释和验证。
②等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。
【新课导入】
引导学生阅读“问题探讨”一栏的内容，进行思考和讨论。为什么人类基因组进行测序,首先要确定一些染色体呢 为什么不能测定全部的46条染色体呢 (提示:配子的染色体与体细胞的染色体的区别在于:A.配子中的染色体数目是体细胞中的一半。B.配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组成的。)
【新课讲解】
萨顿的假说
教师活动：首先带领学生回顾对分离定律和自由组合定律的理解，用课件呈现遗传定律和减数分裂过程图。让学生观察对比染色体和遗传因子的变化。并提问：基因和染色体存在什么样的关系？
教师活动：用同源染色体替换遗传因子并做进一步的讲解。
学生活动：尝试总结出：基因和染色体的行为存在平行关系。
教师活动：进一步指导学生思考分析二者在哪些方面存在怎样的平行关系？教师活动：带领学生分析基因和染色体行为具有惊人的一致性，引导学生推断二者位置关系。
教师活动：我们可以根据基因与染色体行为存在明显的平行关系能够推论基因就在染色体上，这是科学研究中常用的方法之一，叫做类比推理。
教师活动：在研究基因与染色体的关系方面，美国遗传学家萨顿应用类比推理法作出了突出的贡献。他用蝗虫细胞作材料，发现有一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体，精子和卵细胞结合形成的受精卵又具有24条染色体，蝗虫子代体细胞中的染色体数目，与双亲的体细胞染色体数目一样。子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，萨顿做出了假说：基因就在染色体上。
教师活动：那是否就可以认为我们利用类比推理得出的结论就是正确的呢？其实类比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。如何用实验证明基因就在染色体上呢？这就是我们接下来要学习的内容。
基因位于染色体上的实验证据
教师活动：利用课件介绍摩尔根，并指出摩尔根质疑萨顿的假说，也质疑孟德尔的遗传定律。
教师活动：课件展示摩尔根的果蝇杂交试验，并提出以下问题：
（1）白眼性状和红眼性状的显隐性关系是怎样的？
（2）摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔遗传规律矛盾吗？
活动意图：培养学生的观察能力和问题意识。
教师活动：根据果蝇杂交实验图解，果蝇的白眼性状遗传有什么特点？
学生活动：（思考后回答）只有雄性才出现白眼。
教师活动：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。
教师活动：引导学生学习摩尔根，试着提出解释问题的假说。并根据自己的假说对于摩尔根的实验做出解释。
教师活动：引导学生思考31页中的问题，并进行讲解。
提示（1）：可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验，如果后代中出现红眼雌果蝇白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型，且数量各占四分之一，再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雄果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。
提示（2）：如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。
教师活动：讲解果蝇的红眼、白眼基因型的书写方法。
教师活动：请学生画出果蝇杂交实验的基因遗传图解，然后用课件展示正确的遗传图解。
教师活动：那么下一步就是验证这个解释是否正确，他们后来做了测交实验加以证明。从此摩尔根变成了孟德尔理论的坚定支持者。
教师活动：展示课本32页“图2—11果蝇某一条染色体上的几个基因”，帮助学生理解基因在染色体上呈线性排列。
孟德尔遗传规律的现代解释
教师活动：用基因和染色体的关系，讲解分离定律和自由组合定律的实质。
（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。
【板书】
第2节 基因在染色体上
一、萨顿的假说
1.内容：基因在染色体上
2.原因：基因和染色体的行为存在着明显的 平行 关系
3.方法：类比推理
（类比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）
二、基因在染色体上的实验证据：摩尔根的果蝇杂交实验
一条染色体上有 许多 个基因，基因在染色体上呈 线性 排列
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分开而分离
2.基因自由组合定律的实质：等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合

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