高二生物高效课堂资料第二章第2节 基因在染色体上.docx

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高二生物高效课堂资料第二章第2节基因在染色体上

高二生物高效课堂资料

第二章第2节基因在染色体上学案

班级姓名

【学习目标】

１．说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据，并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．尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

3．认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。

【使用说明】

先通读教材，回顾知识，梳理重点和难点。

然后熟记课本基础知识，并完成学案，不明白的问题标记出来，再翻阅教材，解决问题。

有些问题需要认真思考和总结，切忌抄教材和资料。

预习案

【自主学习】

一、萨顿假说１．学生阅读课本P27，分析基因与染色体的关系完成下列表格

基因的行为

染色体的行为

生殖过程中

存在

体细胞

配子

体细胞中来源

形成配子时

2．萨顿假说的内容、实验材料与研究方法？

3．在课本P28的思考与讨论中的染色体上标注基因。

二、基因位于染色体上的实验证据

1.为什么选果蝇作为实验材料？

2．根据课本图2-8的果蝇杂交实验，红眼和白眼哪一个是属于显性性状？

为什么？

是否符合孟德尔遗传定律？

3．请标注右图果蝇性别，并尝试写出染色体组成

4．写出果蝇关于眼色的表现型及基因型，

例表现型：

红眼雌果蝇基因型：

ＸＷＸＷ、ＸＷＸｗ

5.摩尔根是如何验证其假说的？

6．基因在染色体上相对位置、研究方法及数目？

三、孟德尔遗传规律的现代解释

１．孟德尔基因分离定律与基因自由组合定律的现代解释是什么？

２．运用孟德尔遗传规律的现代解释，两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？

以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图。

【预习检测】

1．1903年美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假

说是如何提出的（　　）

A．通过做实验研究得出的B．运用假说—演绎法提出的

C．运用类比推理提出的D．运用系统分析法提出的

２．最早证明基因位于染色体上的实验是（）

A．孟德尔的豌豆杂交实验B．萨顿的蝗虫实验　C．摩尔根的果蝇杂交实验D．水稻杂交实验

3.下列叙述中，错误的是（）

A.基因在染色体上呈线性排列　B.体细胞中成对的基因一半来自父亲，一半来自母亲

C.一条染色体上有多个基因　　D.细胞有丝分裂各时期的每条染色体上都含有一个DNA分子

４．基因的分离定律和自由组合定律发生

的时期是（）

A．都在有丝分裂中B．都在减数第一次分裂

C．都在减数第二次分裂　D．前者在减数分裂中，后者在受精作用时

我的疑问：

探究案

【合作探究】

探究一：

类比推理与假说---演绎法

比较类比推理法与假说---演绎法，并总结运用假说-演绎法和类比推理法的研究分别有哪些？

例１．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.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.萨顿的蝗虫实验　　　　　　　　　D.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验

变式训练１．萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，以下哪项不属于他所依据的“平行”关系（）

A．基因和染色体，在体细胞中都是成对存在，在配子中都只有成对中的一个

B．非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂中也有自由组合

C．作为遗传物质的DNA，是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕而形成的

D．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

探究二：

摩尔根关于基因位于染色体上的实验证据

１．右图为果蝇体细胞的染色体图解，图中

、

、

、X、Y表示染色体，A、a、W表示基因。

试据图回答下列问题：

（1）此图所示果蝇的性别是什么？

细胞中有几条染色体？

其中性染色体和常染色体分别是哪些？

（2）此果蝇的基因型是什么？

如果此图表示果蝇的一个精原细胞，则减数分裂该精原细胞产生哪几种基因型的配子？

在产生配子时，遵循的遗传规律有哪些？

（3）若W、w分别控制果蝇眼睛的红色和白色，A、a分别控制果蝇翅的长和短，则短翅白眼雌果蝇的基因型是什么？

（4）若该果蝇与一只短翅白眼雌果蝇交配，请用遗传图解表示后代的性状表现和基因型。

（5）从果蝇的眼色遗传中可以反映出基因与染色体的关系如何？

２．准确写出摩尔根关于果蝇杂交实验遗传图解与验证遗传图解

例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,这些雌雄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（）

A．红眼对白眼是显性B．眼色遗传符合分离定律

C．眼色和性别表现为自由组合D．红眼和白眼基因位于X染色体上

变式训练２．果蝇的眼色有红眼和白眼两种，红眼和白眼性状由一对等位基因控制，杂合的雌性个体为红眼。

现有一白眼雌果蝇，让它与另一雄果蝇杂交，要求产生的后代仅仅根据其眼色就可以判断其性别，则选择与该白眼雌果蝇杂交的雄果蝇的性状、基因型，以及后代眼色与性别的关系分别是（　）

A．红眼、XWY，后代中红眼果蝇为雌性、白眼果蝇为雄性

B．红眼、Ww，后代中眼色与性别之间没有一定的关系

C．白眼、XwY，后代中红

眼果蝇为雌性、白眼果蝇为雄性

D．白眼、XwY，后代中红眼果蝇为雄性、白眼果蝇为雌性

探究三：

孟德尔遗传规律的现代解释

1.基因分离定律自由组合定律发生的时期，并分别用一句话概括基因分离定律与自由组合定律的实质？

２．非等位基因控制的性状在遗传时是否一定遵循自由组合定律，请举例说明？

３．讨论孟德尔遗传定律适应范围？

例３．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了遗传因子的分离定律。

下列有关遗传因子分离定律的几组比例，最能说明遗传因子分离定律的实质的是（）

A．Ｆ2表现型的比为３∶１　B．Ｆ1产生配子的比为例１∶１

C．Ｆ2遗传因子组成比为１∶２∶１D．测交后代表现型比为１∶１

例４．控制下列生物性状的遗传物质的传递，不遵循孟德尔遗传定律的是（　　）

A．大肠杆菌中抗青霉素性状的遗传B．果蝇的红眼与白眼

C．人类的白化病遗传D．豌豆果皮和种皮性状的遗传

变式训练３．如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列叙述正确的是（　　）

A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子

B．e基因控制的形状在雌雄个体中出现的概率相等

C．形成配子时基因A.a与B.b间自由组合

D．只考虑3、4与7.8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等

【随堂练习】

1．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.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.萨顿的蝗虫实验　　　　　　　　　

D.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验

2．图示某生物正在进行分裂的细胞，等位基因A和a位于染色体的位置（不考虑互换）可能是　（　　）

A．该细胞只有a，分别位于⑤和⑧上B．A位于⑤上，a位于⑦上

C．A位于①上，a位于⑤上　　　D．该细胞只有A，分别位于②和⑥上

3．下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述错误的是（　　）

A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的

B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性

C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合

D．同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

4．如图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组合定律发生于（）

AaBb

1AB∶1Ab∶1aB∶1a

b

配子间16种结合方式

　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

子代中有4种表现型（9∶3∶3∶1）

子代中有9种基因型

A．①　　B．②　C．③　D．④

【课堂小结】构建本节的知识网络

基因在染色体上参考答案

【自主学习】

一、萨顿假说１．学生阅读课本P27，分析基因与染色体的关系完成下列表格

基因的行为

染色体的行为

生殖过程中

在杂交过程中保持完整性独立性

在配子形成和受精过程中，保持结构的稳定性

存在

体细胞

成对

成对

配子

单个

　　　单个

体细胞中来源

一个来自父方，一个来自母方

一个来自父方，一个来自母方

形成配子时

非等位基因自由组合

非同源染色体自由组合

2.萨顿假说的内容，及实验材料与研究方法？

内容：

基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

材料：

蝗虫

研究方法：

类比推理法

二、基因位于染色体上的实验证据

1.果蝇作为试验材料的优点：

①个体小易饲养②繁殖速度快③产生后代多④有各种易于区分的性状等

2.根据课本图2-8的果蝇杂交实验，红眼属于显性性状，因为一对相对性状的纯合亲本杂交，Ｆ１表现为红色。

由Ｆ１自交后代红眼：

白眼＝３:

１可知符合孟德尔遗传定律。

3.染色体组成雌果蝇３对常染色体（Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ）＋一对性染色体（ＸＸ）

雄果蝇３对常染色体（Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ）＋一对性染色体（ＸＹ）

裂图。

【预习检测】

1．C　2．C　3.D　4．B

探究案

【合作探究】

探究一：

类比推理与假说---演绎法

类比推理的出的结论不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验验证。

假说－－演绎法是提出问题，作出相应的假说解释，然后通过实验验证其正误。

例１．A　　变式训练１．C

探究二：

摩尔根关于基因位于染色体上的实验证据

例2．C　变式训练2．A

探究三：

孟德尔遗传规律的现代解释

1.基因分离定律自由组合定律发生减数第一次分裂后期。

基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离

自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合

2．位于同源染色体上的非等位基因控制的性状在遗传时不遵循自由组合定律。

3．孟德尔遗传定律适应范围是真核生物核基因在有性生殖过程

例3．B例4．A变式训练3．D

【随堂练习】1.A2．D3．C4．A

第二章第2节基因在染色体上教案

一、课程标准：

概述基因和染色体的关系，阐明孟德尔遗传规律的实质

二、教学目标：

1．知识与技能

（1）说出基因位于染色体上的理论依据和实验依据。

（2）会用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传定律的实质。

2．过程与方法：

（1）尝试运用类比推理的方法解释基因位于染色体上。

（2）联系所学知识进一步归纳“假说—演绎法”的科学方法。

3．情感态度与价值观：

（1）认同基因的物质基础。

（2）参与讨论、探究、分享，形成合作、交流的能力。

（3）认识科学的本质，认同科学的发展是一个不断探索、不断进步的过程。

三、重点难点：

 1、萨顿的假说

2、摩尔根的果蝇的杂交实验

四、教学策略

本节课设计的整体思路是“假说—演绎法”为主线，根据“观察实验、发现问题”、“分析问题、提出假说”、“设计实验、验证假说”、“归纳综合、总结规律”几个环节，分别解决“萨顿的假说”、“摩尔根的果蝇杂交实验”、“孟德尔遗传规律的现代解释”等几个主要问题。

其中涉及到与旧知识的联系较多，在教学方法上则更多地采用任务驱动、问题串的形式让学生自主学习，通过列表比较、探究、分组合作等方法展开学习，辅以一定的讲解和课件展示，适时归纳和总结，帮助学生更好地过度和理解。

五、课时要求：

1课时

六、教学过程

教学内容

教师组织与引导

学生活动

教学意图

复习导入

问题：

在第一章《遗传因子的发现》中我们学习了孟德尔科学研究的一般规律——“假说—演绎法”，同学们能说明其中的科学程序吗？

思考，回答：

“观察实验、发现问题”、“分析问题、提出假说”、“设计实验、验证假说”、“归纳综合、总结规律”等程序。

复习导入新课，引出本节课的主线。

问题探讨

类比推理

一、萨顿的假说

思考与讨论

师：

善于发现问题是科学发现很重要的基础。

比如本文开篇的“问题探讨”提示的，大家可以思考一下，你能联想到什么？

师：

这种“联想”其实是科学研究中一种常用的方法——“类比推理”。

举例：

由“我们都是黄皮肤、黑头发、黑眼珠，我们都讲中国话”等，能推测出“我们都是中国人”。

问题：

1．类比推理有科学的必然性么？

2．推理的正确性取决于什么？

师：

1903年，美国的遗传学家萨顿在研究蝗虫生殖细胞形成过程时，发现了一些问题，提出了“基因在染色体上”的假说。

他所用的方法即“类比推理”法。

同学们能不能运用已经学过的知识，参考课本内容，用表格的形式呈现萨顿假说的依据？

师：

如果你也认为基因在染色体上，请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。

答案各式各样，如“遗传因子就是染色体”、“遗传因子在染色体上”等。

阅读课本“类比推理”的概念及例子，思考回答：

1．没有。

2．取决于两者共同属性的多少。

阅读课本，分析孟德尔的假说中基因（遗传因子）的动态变化和减数分裂过程染色体的动态变化，尝试列出表格（从“在体细胞中的存在方式”、“在体细胞中的来源”、“配子中的数目”、“形成配子时的组合方式”等方面分别比较基因和染色体的行为特点。

）

填图，尝试解释。

以“问题探讨”引入萨顿的假说。

介绍科学研究的方法，为下面的学习垫定基础。

通过自行设计表格、整理等过程，尝试运用“类比推理”法解决问题，并进一步明确萨顿假说的内容。

进一步明晰基因和染色体的平行关系。

二、基因在染色体上的实验证据

材料的选择

果蝇杂交实验

果蝇染色体组成

对果蝇杂交实验结果的解释

师：

正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。

因此，摩尔根开始了寻找证据之路。

首先是选取实验材料，材料选对了就等于实验成功了一半。

后来，他们找到了果蝇作为实验材料。

正如孟德尔的成功有豌豆的一份功劳，果蝇也具有跟豌豆一样的优越性，谁能归纳一下？

师：

摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，于是做了下面的实验：

请回答下列问题：

1．是否符合孟德尔遗传定律？

2．特殊在什么地方？

3．当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释？

展示果蝇染色体组成模式图，介绍常染色体及性染色体。

师：

结合刚才看到的实验结果，白眼果蝇都是雄果蝇，大家可能会做出什么推断？

师：

现在我们有不同的几种意见，时间关系，不允许每个人都推导一遍，我们可以将全班分成三个组，分别对一种可能性作出判断。

要求大家写出遗传图解。

师：

指导，个别点评。

师：

从大家的探究结果来看，只有一种情况是说得通的：

也即：

控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。

生：

1.有多个易于区分的相对性状；

2.生长周期短、繁殖快；

3.后代个体多—统计。

了解摩尔根果蝇杂交实验过程，回答问题：

1．符合。

2．此实验中白眼果蝇都是雄性。

3．果蝇眼色的遗传可能跟性别有关系。

联系到前面提到的假说，可得出：

决定果蝇眼色的基因位于性染色体上。

了解。

自由发挥，可能出现不同的答案：

白眼基因只位于X染色体上；白眼基因只位于Y染色体上；白眼基因位于X和Y染色体上。

分好组，分别写出遗传图解，并派代表到黑板上写出遗传图解。

明确实验解释。

前后对照。

从实验现象中学会发现问题。

为下面的探究做铺垫。

各抒己见的同时，也得到思维的碰撞，得出的三种结果很难一下子判断是非，促使同学们进一步探究。

体验科学家的探索历程。

验证实验

师：

通过刚才的探究，我们已经能解释摩尔根的果蝇杂交实验了，如何设计实验来验证你的解释呢？

设计测交实验，并写出遗传图解：

雄性红眼果蝇与雌性白眼果蝇。

进一步验证实验。

得出结论

师生一起总结：

这个实验的意义在于：

1．摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。

2．从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。

总结。

再次体验“假说—演绎法”。

进一步思考

师：

人的体细胞只有23对染色体，却有3、5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？

阅读课本，自主学习，推测：

一条染色体上应该有多少个基因；基因在染色体上呈线性排列。

自主学习，明确基因与染色体的对应关系。

三、孟德尔遗传规律的现代解释

师：

尝试用“基因在染色体上”解释孟德尔的分离定律和自由组合定律。

结合学生所讲，展示细胞分裂图：

试着解释。

阅读课本描述，画出关键词。

将所学知识灵活运用。

理解孟德尔遗传规律的实质。

课堂小结

师生一起归纳。

总结。

巩固、升华。

布置作业

课后作业、《导学练》。

巩固。

七、板书设计

第2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

1．摩尔根果蝇杂交实验：

材料：

果蝇

2．对果蝇杂交实验结果的解释

3．基因与染色体的对应关系

三、孟德尔遗传规律的现代解释

第二章第2节基因在染色体上随堂练习

1．下列各项中，能证明基因与染色体

具有平行关系的实验是　（　　）

B.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.萨顿的蝗虫实验　　　　　　　　　

D.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验

2．图示某生物正在进行分裂的细胞，等位基因A和a位于染色体的位置（不考虑互换）可能是　（　　）

A．该细胞只有a，分别位于⑤和⑧上B．A位于⑤上，a位于⑦上

C．A位于①上，a位于⑤上　　　D．该细胞只有A，分别位于②和⑥上

3．下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述错误的是（　　）

A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的

B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性

C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合

D．同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

4．如图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组合定律发生于（）

AaBb

1AB∶1Ab∶1aB∶1a

b

配子间16种结合方式

　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

子代中有4种表现型（9∶3∶3∶1）

子代中有9种基因型

A．①　　B．②　C．③　D．④

随堂练习参考答案1-4ADCA

第二章第2节基因在染色体上作业

１．红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头，则F2代卵细胞中具有R和r及精子中具有R和r的比例是（）

Ａ．卵细胞：

R∶r=1∶1精子：

R∶r=1∶1　　Ｂ．卵细胞：

R∶r=3∶1精子：

R∶r=3∶1

Ｃ．卵细胞：

R∶r=1∶1精子：

R∶r=3∶1　　Ｄ．卵细胞：

R∶r=3∶1精子：

R∶r=1∶1

2．下图中甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，下列分析错误的是（   ）

A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为3︰1

B．甲、丙豌豆杂交后代有四种基因型、两种表现型

C．乙豌豆自交后代的性状分离比为1︰2︰1

D．丙、丁豌豆杂交后代的表现型相同

3．一雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在F1代雌雄个体交配产生的F2代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种，则亲本的基因型是（　　）

A．aabb×AB　　　B．AaBb×Ab　　C．Aabb

×aB　D．AABB×ab

4．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄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（）

A．红眼对白眼是显性B．眼色遗传符合分离定律

C．眼色和性别表现为自由组合D．红眼和白眼基因位于X染色体上

5.果蝇是常用的遗传学实验材料，请分析并回答下列问题：

（1）摩尔根利用果蝇群体中出现的一只白眼雄性果蝇，设计了如下表所示的一系列杂交实验。

实验一

实验二

实验三

亲本组合

红眼♀×白眼♂

红眼♀（实验一的F1）×白眼♂

白眼♀（实验二的F1）×

红眼♂（另一纯种）

F1表现型及比例

红眼、红眼、白眼、白眼　

♀　　♂　　♀　♂　

1∶　1∶　1∶　1

F2表现型及比例

红眼、红眼、白眼　

♀　♂　♂　

2∶1∶1

红眼、红眼、白眼、白眼　♀　　♂　♀　　♂　

1∶　1∶　1∶　1

①从实验一的结果分析，果蝇眼色的遗传符合孟德尔的________定律。

但实验一F2中眼色的性状表现与________相关联。

②摩尔根由此提出以下假设：

控制白眼的基因是隐性基因，且位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。

上表中实验________和________（结果）对支持其假设起到关键作用。

③实验证明摩尔根的假设是成立的。

若用B、b分别表示控制红眼和白眼的基因，则实验一中F2红眼雌果蝇的基因型是________；欲检测实验一中F1红眼雌性个体眼色的基因组成，所选用的另一亲本的基因型是________，表现型是________。

（2）上述果蝇遗传实验说明，基因与染色体的关系是__________________。

作业参考答案

1.Ｄ　2.C3.D4.C

5.答案：

（1）①基因分离　性别　②一　三　③XBXB或XBXb　XbY　白眼（雄果蝇）

（２）基因位于染色体上（或“染色体是基因的主要载体”）