高中生物 第二節(jié) 基因在染色體上教案 人教版_第1頁
高中生物 第二節(jié) 基因在染色體上教案 人教版_第2頁
高中生物 第二節(jié) 基因在染色體上教案 人教版_第3頁
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1、第二節(jié) 基因在染色體上一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)目標(biāo):1、說出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2、運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識(shí)闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。3、嘗試運(yùn)用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。4、認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想像力,大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神,以及對(duì)科學(xué)的熱愛。(二)能力目標(biāo)1、嘗試總結(jié)歸納細(xì)胞學(xué)和遺傳規(guī)律的有關(guān)知識(shí),培養(yǎng)比較、歸納、總結(jié)的思維能力。2、嘗試運(yùn)用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上,提高分析和解決問題的能力。3、運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識(shí)闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì),鍛煉批判性思維能力。(三)情感目標(biāo):激發(fā)對(duì)科學(xué)的熱愛,認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想像力,在大膽質(zhì)疑的同

2、時(shí)必須小心求證,培養(yǎng)質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新以及勇于實(shí)踐的科學(xué)精神。二.、教學(xué)重點(diǎn)1.基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。三、教學(xué)難點(diǎn)1.運(yùn)用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。2.基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。四、教具準(zhǔn)備五、學(xué)法指導(dǎo)1.認(rèn)真處理本節(jié)“問題探討”,聯(lián)想用同源染色體取代孟德爾的遺傳因子會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注染色體和基因的關(guān)系。2.體驗(yàn)薩頓假說的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生畫減數(shù)分裂過程示意圖,據(jù)圖發(fā)現(xiàn)基因與染色體的平行關(guān)系,經(jīng)過思考和討論認(rèn)同基因在染色體上。3.分析摩爾根等人的研究,提出一系列問題,引導(dǎo)學(xué)生思考、探究、歸納、進(jìn)而得出基因在染色體上的結(jié)論。六、課時(shí)安

3、排 1課時(shí)七、教學(xué)過程(一)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成過程【創(chuàng)設(shè)問題情境】帶領(lǐng)學(xué)生一起復(fù)習(xí)第一章孟德爾的分離定律和自由組合定律,以及前面剛學(xué)習(xí)的減數(shù)分裂過程。請(qǐng)你試一試,將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體,把分離定律念一遍,你覺得這個(gè)替換有問題嗎?由此你聯(lián)想到什么?人只有23對(duì)染色體,卻有幾萬個(gè)基因,基因和染色體可能有對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎?【引導(dǎo)探究】學(xué)生閱讀教材第28頁,“思考與討論”,結(jié)合孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),來分析基因和染色體的關(guān)系。精原細(xì)胞中基因成對(duì)存在,染色體也是成對(duì);但配子只含有等位基因中的一個(gè),也只是有同源染色體中的一條。另外,非等位基因在形成配子時(shí)自由組合,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂

4、后期也是自由組合的。請(qǐng)同學(xué)們嘗試把基因標(biāo)識(shí)在染色體上,發(fā)現(xiàn)基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系。從而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,叫做類比推理。 一、薩頓假說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)用類比推理法做出了突出的貢獻(xiàn)。他用蝗蟲細(xì)胞作材料,發(fā)現(xiàn)有一種蝗蟲的體細(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?;认x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)來分,兩兩成對(duì),共12對(duì),每對(duì)染色體中一條來自父方,另一條來自母方。薩頓由此推論:基因是由染色體攜帶著從親

5、代傳遞給下一代的。也就是說,薩頓做出了大家完全一樣的假說:基因就在染色體上。1.理由基因在雜交過程中保持 完整性 和 獨(dú)立性 。 染色體在配子形成和受精過程中,也有相對(duì) 穩(wěn)定 的形態(tài)結(jié)構(gòu)。在體細(xì)胞中基因是 成對(duì) 存在;染色體也是 成對(duì) 存在。 在配子中只有成對(duì)基因中的 1 個(gè);同樣,也只有成對(duì)的染色體中的 1 個(gè)。體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來自 父方 ,一個(gè)來自母方; 同源 染色體也是如此。非等位基因在形成配子時(shí) 自由組合 , 非同源染色體在減數(shù)第一次分裂 后期 也是 自由組合 。2.推論:基因是由 染色體 攜帶著從親代傳遞給下一代的。即基因在 染色體 上,基因和染色體行為存在著明顯的 平行 關(guān)系

6、。3.薩頓的假說用的方法是 類比推理法 。那是否就可以據(jù)此認(rèn)為我們利用類比推理得出的結(jié)論就是正確的呢?其實(shí),類比推理得出的結(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?我們一起來看看美國(guó)生物學(xué)家摩爾根是怎么做的?二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.選擇果蠅做遺傳實(shí)驗(yàn)材料的原因: 易飼養(yǎng),培養(yǎng)周期短,子代數(shù)量多;有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀 ;染色體數(shù)目少,便于觀察 。2.實(shí)驗(yàn)過程 P 紅眼(雌) 白眼(雄)F1 紅眼 (雌、雄) F1雌雄交配 F2 紅眼(雌、雄) 白眼(雄)3/4 1/4【爭(zhēng)辯歸納】3.性別決定基礎(chǔ):生物的性別通常是由 性染色體 決

7、定的。細(xì)胞內(nèi)的染色體 同源染色體按形態(tài)分 非同源染色體 常染色體:雌雄個(gè)體中相同的染色體按與性別關(guān)系 性染色體:雌雄個(gè)體中不相同的染色體注意:只有 雌雄異體 的生物才有性染色體。玉米、小麥等雌雄同株的植物性別決定和性染色體均不存在。性染色體不僅存在于生殖細(xì)胞中, 正常體細(xì)胞中也有。最主要的性別決定方式是由性染色體決定性別。性別決定方式 XY型 雌性:(同型) XX ;雄性:(異型) XY 思考:1.XY型決定性別起作用的染色體是 X和Y ,性別決定的時(shí)間是 受精的過程中 。2.用遺傳圖解解釋人類中男女比例1:1的原因。男性 女性親代 XY XX配子 X Y X子代 XX XY 女性 男性 1

8、: 13.某男性產(chǎn)生XY的精子,發(fā)生染色體變異的時(shí)期是 減數(shù)第一次分裂后期 ,產(chǎn)生此精子的精原細(xì)胞產(chǎn)生的正常精子概率為 0 ;女性產(chǎn)生XX的卵細(xì)胞發(fā)生變異的時(shí)期_減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期_。4.雌性動(dòng)物生殖細(xì)胞中染色體組成為44條常染色體和兩條XX性染色體的種類有 卵原細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞、第一極體_。4.假說(解釋) 摩爾根設(shè)想:控制白眼的基因(用w表示)在X染色體上,而Y染色體不含它的 等位 基因。P 配子 F1 F2 XWYXWXWXW紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwXWXw紅眼(雌)XwY白眼(雄)XWXW紅眼(雌) XW XWXw紅眼(雌)XwY白眼(雄) X

9、w Y XWY紅眼(雄)5.測(cè)交驗(yàn)證6.結(jié)論: 基因在染色體上 。一條染色體上有 許多 基因。 摩爾根 與其學(xué)生發(fā)明了基因位于染色體上相對(duì)位置的方法,并繪出第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上 相對(duì)位置 的圖,說明了基因在染色體上呈 線性 排列。思考:1.摩爾根的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證用的方法是 假說-演繹法 。 2.細(xì)胞中的基因都位于染色體上嗎? 不是。在線粒體和葉綠體中也有少量基因。 三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋細(xì)胞遺傳學(xué)研究表明:孟德爾的一對(duì)遺傳因子就是位于一對(duì)同源染色體上的 等位 基因,不同對(duì)的遺傳因子就是位于 非同源 染色體上的 非等位 基因。等位基因的概念:在遺傳學(xué)上,把位于一對(duì) 同源 染色體 相同 位

10、置上,控制著 相對(duì) 性狀的基因。說明:非等位基因指不同對(duì)的基因。在細(xì)胞中有兩種存在形式。非同源染色體上的基因互為非等位基因,如圖中A與D。 位于同源染色體上的基因互為非等位基因,如圖中A與B、 b,a與B、b。D和D不是等位基因,也不是非等位基因,屬于相同位置上控制相同性狀的相同基因?;蚍蛛x定律的實(shí)質(zhì)是: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)分裂形成配子的過程中,等位基因會(huì)隨 同源染色體 的分開而分離,分別進(jìn)入不同的配子,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是: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

11、過程中,同源染色體上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。思考:基因的分離和自由組合定律發(fā)生在 減數(shù)第一次分裂的后 期。(二)教學(xué)目標(biāo)反饋過程1.下列各組織細(xì)胞中,肯定都含有Y染色體的是 ( ) A受精卵和次級(jí)精母細(xì)胞 B受精卵和初級(jí)精母細(xì)胞C初級(jí)精母細(xì)胞和雄猴的神經(jīng)元 D精子和雄猴的腸上皮細(xì)胞2.在減數(shù)分裂過程中,由于偶然的原因,雌果蠅的一對(duì)性染色體沒有分開,由此而產(chǎn)生的卵細(xì)胞的染色體組成為 ( )A3或3+XY B3+X或3+Y C3或3+XX D3或3+X3.一般來說,等位基因A、a 分離和同一染色體上的兩個(gè)A基因分開分別發(fā)生在( )A有絲分裂后期,減數(shù)分裂第一次分裂B減數(shù)分裂第一次分裂,有絲分裂后期和減數(shù)分裂第二次分裂 C有絲分裂后期和減數(shù)分裂第二次分裂,減數(shù)分裂第二次分裂D減數(shù)分裂第一次分裂,有絲分裂后期4.基因型為AaBb(兩對(duì)基因分別位于非同源染色體上)的個(gè)體,在一次排卵時(shí)發(fā)現(xiàn)該卵細(xì)胞的基因型為Ab,則在形成該卵細(xì)胞時(shí)隨之產(chǎn)生的極體的基因型為 ( )AAB、ab、ab BAb、aB、aB CAB、

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