8. 基因在染色体上
一、学情
分析
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本节课的授课对象是高二学生,高二学生具有一定的认知,观察分析,抽象思维能力,但对于细胞中微观世界的物质变化缺乏感性认识,对问
题
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探讨停留于
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
象认识,难于抓住事物的本质。所以我采取借助多媒体辅助教学,增加教学的直观性、科学性和课堂内容容量。根据本节课的知识体系、重点难点和学生的认识水平,采用启发式教学。根据教学目标设疑,引导学生观察和思考,通过归纳和总结来解决问题并形成知识体系。教学过程尽量体现以教师为主导,学生为主体的教学原则。
二、教材分析
本节课是生物全日制普通高级中学教科书(必修2)新课标(人民教育出版社)第二章第二节。这部分内容是第二章的核心内容,这部分内容是在学生学习了细胞学知识,减丝分裂知识等知识基础上进行。通过学习,使学生全面认识基因与染色体的关系,并为后面奠定了细胞学的基础。
这一节的类比推理的方法以及用实验证实的方法很重要,要引导学生理解并运用类比方法解决问题。课堂采用互动法,多问几个为什么,创设机会让学生自主思考并配合合作探究方法,以掌握重难点,内化所学知识。
三、教学目标
1.知识目标
(1) 说出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。
(3)尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上
2.技能目标
(1) 运用有关基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
(2) 尝试运用类比推理的方法解释基因位于染色体上。
3 .情感目标
认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱。
三、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) 运用类比推理的方法解释基因在染色体上
(3) 孟德尔遗传规律的现代解释
2.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) 基因位于染色体上的实验证据
五、教学策略
1. 教法:讲述法,讨论法、观察法,情境法,互动法,问题策略法
2. 学法:通过讨论,合作探究掌握分析问题的方法
3. 教学工具: 传统教具
六、课时安排:一课时
七、教学过程
【导入】
师:我们上周共同学习了减数分裂和受精作用,知道了在减数分裂中,由于同源染色体分离,导致生成的生殖细胞染色体数目减半,经过受精作用染色体数目又恢复了体细胞中染色体数目。第一章中 就学过了孟德尔遗传定律,还记不记的分离定律的内容了?
生:---------
师:把课本翻到第七页,读一下这个定律,我们可以看到控制同一性状的遗传因子成对存在,遗传因子后被证实就是基因,在形成配子时,决定同一性状的遗传因子彼此分离,决定不同形状的遗传因子自由组合。你们把遗传因子替换成同源染色体再读一遍,发现什么问题了么?
生:---------
师:好像没问题吧,很通顺,跟我们学过的知识也相符。那我们就想,这个基因 和染色体有没有什么关系呢?这就是我们今天的内容,基因在染色体上。同学们打开课本看看萨顿是怎样发现基因和染色体的关系的。
【新课】
(一)萨顿的假说
师: 萨顿认为,基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代。即:基因就在染色体上。为什么这样说呢?因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
以下四方面是他做出推论的理由。
1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。
2、体细胞中,基因成对存在,染色体也成对存在。
配子中,只有成对的基因中的一个,同样也只有成对的染色体中的一条。
3、体细胞中,成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也如此。
4、非等位基因形成配子时自由组合,非同源染色体在减一后期也是自由组合。
萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比,根据其惊人的一致性,提出基因在染色体上的假说。这种方法就是类比推理。这是科学研究常用的方法之一,所以科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑的精神。需要注意的是,类比推理得出的结论并不是具有逻辑的必然性 ,其正确与否还需要观察和实验的检验 。是谁证实了这个推理呢?同学们自学一下基因位于染色体上的实验证据。看看是谁,用了什么样的
设计
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方案
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来证实的。
基因位于染色体上的实验证据
师:用了什么材料?为什么呢?
生:------
师:果蝇繁殖快,容易饲养,有些形状很容易区分,比如红眼和白眼,长翅和残 翅,所以很适合做遗传学的研究材料。
摩尔根设计了以下实验:
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
实验表明果蝇的眼色红色为显性性状,F2中红眼和白眼的数量比为3:1。表明眼色的遗传符合遗传分离定律,并且是受一对等位基因控制的。有一点同学们有没有发现白眼形状的表现总是与性别相联系,怎么解释这个现象呢?
生:------
师:我们来看一下果蝇体细胞中染色体组成:
分类:常染色体和性染色体。果蝇的体细胞中含有3对常染色体和1对性染色体。雌果蝇中这对染色体是同型的用XX表示,雄果蝇中,这对染色体是异型的,用XY表示。摩尔根和他的同事就想,假设控制果蝇眼色的基因位于 X染色体上,且Y染色体上不含有等位基因。这个现象就能够解释了,于是摩尔根又做了实验证实了他的设想。
实验是这样设计的:
P XWXW红眼(雌) × XwY白眼(雄)
配子 XW Xw Y
F1 XW Xw红眼(雌) XWY红眼(雄)
F2
XW
Y
XW
XW X W红眼(雌)
XWY红眼(雄)
Xw
XW Xw红眼(雌)
XwY白眼(雄)
这样摩尔根等人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。用实验证明了基因在染色体上。
我们知道生物的基因数量要远远多于染色体的数量,比如人有23对46条染色体,而有几万个基因。显然,一条染色体上应该有多个基因。摩尔根还发现基因在染色体上呈线性排列。
我们来分析基因在染色体这一科学论断发现的过程,先是萨顿用类比推理的方法提出假说,摩尔根不服,他用假说演绎的方法通过实验来证实,最后心服口服了。我们从中能学到什么啊?科学研究需要我们大胆的质疑和严谨的探究。
现在我们再来解释一下孟德尔的遗传定律。同学们讨论一下请同学来解释。
(三)孟德尔遗传规律的现代解释
一对遗传因子即位于一对同源染色体上的等位基因;
不同对的遗传因子即位于非同源染色体上的非等位基因。
1、基因的分离定律的实质;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,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2.基因的自由组合定律的实质: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,同源染色体上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。
八、练习
P31
1、下列各项中,不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是( D )。
A、基因、染色体在生殖过程中的完整性、独立性
B、体细胞中基因、染色体成对存在,子细胞中二者都是单一存在
C、成对的基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方
D、非等位基因、非同源染色体的自由组合
2、红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌推果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是 ( C )
A、红眼对白眼是显性 B、眼色遗传符合分离规律
C、眼色和性别表现自由组合 D、红眼和白眼基因位于x染色体上
3、下列各项中,能证明基因与染色体具有平行关系的实验是( A )。
A.摩尔根的果蝇杂交实验
B.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验
C.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验
D.细胞的全能性实验
4、下列关于基因和染色体的叙述,错误的是( D )
A、染色体是基因的主要载体
B、基因在染色体上呈线性排列
C、一条染色体上有多个基因
D、染色体就中,是基因组成的
5、基因自由组合定律的实质是( D )
A有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体分开而分离
B、减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分离而分开
C、在等位基因分离的同时,所有的非等位基因自由组合
D、在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
6、在探索遗传本质的过程中,科学发现与研究方法一致的是( C )
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验,提出了遗传分离定律
②1903年,萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”
③1910年,摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因在染色体上
A、①假说-演绎法②假说-演绎法③类比推理法
B、①假说-演绎法②类比推理法③类比推理法
C、①假说-演绎法②类比推理法③假说-演绎法
D、①类比推理法②假说-演绎法③类比推理法
九、板书设计:
第二节 基因在染色体上
(一)萨顿的假说
(二)基因位于染色体上的实验证据
(三)孟德尔遗传规律的现代解释