人教版高中生物必修二基因在染色体上导学案

基因在染色体上【学习目标】1.知识目标：说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据；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：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。【学习重点】基因位于染色体上的理论假说和实验证据；孟德尔遗传规律的现代解释。【学习难点】运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上；基因位于染色体上的实验证据。【学习方法】1.重视与生活经验的联系，驱动知识的建构。2.从“问题探讨”入手，逐步深入地分析问题、解决问题，发展能力。【自主学习】（15分钟）请详细阅读教材，独立完成下列知识填空，并努力记住下列知识。一、萨顿的假说1.假说内容：基因是由____________携带着从亲代传递给下一代的，也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。2.依据：（1）基因在杂交过程中保持____________。染色体在________形成和受精过程中，也具有相对稳定的形态结构。（2）在体细胞中基因________存在，染色体也是________的。在配子中原本成对的基因变为____________，同样，原本成对的染色体也变为____________。（3）体细胞中________的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。（4）非等位基因在形成配子时____________，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是____________的。3.方法：类比推理法。二、基因在染色体上的证据1.实验现象P：红眼（♀）×白眼（♂）→F1：________（♀、♂）雌、雄交配，F2：3/4红眼（♂、♀）、________（♂）2.实验现象的解释♂♀1/2________1/2______1/2______1/4XWXW（红眼雌性）1/4XWY（红眼雄性）1/2______1/4XWXw（红眼雌性）1/4XwY（白眼雄性）3.实验现象解释的验证方法：________。4.实验结论：基因在____________上。5.发展：一条染色体上有______个基因，基因在染色体上呈________排列。【合作探究】（10分钟）1.请你试一试，把孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？2.基因在染色体上是谁提出的？3.为什么说基因就在染色体上？他推论的依据是什么？4.如果按照萨顿的理论:基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上，那又有哪些可能呢？5.孟德尔采用假说—演绎法进行推论，萨顿的推论的方法是什么？摩尔根的推理方法与谁相同？【延伸拓展】（15分钟）例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（）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，配子中成单存在C.成对的基因（染色体）都是一个来自父方，一个来自母方D.减数第一次分裂后期非等位基因（非同源染色体）的自由组合◆规律总结萨顿通过类比染色体和基因的平行关系，推理得出基因位于染色体上的结论。但仅仅依靠推理，得出的结论不一定正确。摩尔根通过实验最终证明了基因确实位于染色体上。例2.果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F1雌雄个体相互交配，实验结果如下：F1：大翅雌果蝇、雄果蝇共1237只；F2：大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只。下列分析不正确的是（）A.果蝇翅形大翅对小翅为显性B.根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律C.根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上D.F2中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型◆规律总结通过基因定位发现基因在染色体上呈线性排列。基因线性排列是指基因是一个接着一个，之间没有重复、倒退、分枝等现象。基因定位就是要将基因定位于某一染色体上，并测定基因在特定染色体上线性排列的顺序和相对距离。例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◆规律总结孟德尔遗传规律的现代解释1.孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系（1）分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因。（2）自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。2.两个遗传定律的细胞学基础（1）分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图：（2）自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：【知识网络建构速记】（5分钟）【智能跟踪训练】（5分钟）1.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（）A.基因全部位于染色体上B.基因在染色体上呈线性排列C.一条染色体上有一个基因D.染色体就是由基因组成的2.果蝇的体细胞中有4对（8条）染色体，其体细胞的染色体组成可表示为（）A.3＋X或3＋YB.6＋X或6＋YC.6＋XX或6＋YYD.6＋XX或6＋XY3.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因控制红色，w基因控制白色。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代不可能出现的是（）A.红眼雄果蝇B.白眼雄果蝇C.红眼雌果蝇D.白眼雌果蝇4.红眼（W）雌果蝇和白眼（w）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中有红眼雌果蝇121只，红眼雄果蝇60只，白眼雌果蝇0只，白眼雄果蝇59只。则F2代里，卵细胞中具有W和w及精子中具有W和w的比例是（）A.卵细胞：W∶w＝1∶1精子：W∶w＝3∶1B.卵细胞：W∶w＝3∶1精子：W∶w＝3∶1C.卵细胞：W∶w＝1∶1精子：W∶w＝1∶1D.卵细胞：W∶w＝3∶1精子：W∶w＝1∶15.科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法。下面是人类探明基因神秘踪迹的历程：①孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子（基因）②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说：基因在染色体上③摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据，他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（）A.①假说－演绎法②假说－演绎法③类比推理B.①假说—演绎法②类比推理③类比推理C.①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法D.①类比推理②假说—演绎法③类比推理参考答案【自主学习】一、1.染色体2.（1）完整性和独立性配子（2）成对成对只有一个只有一条（3）成对（4）自由组合自由组合二、1.红眼1/4白眼2.XWYXWXw3.测交4.X染色体5.多线性【延伸拓展】1.B解析：在生物的体细胞中，染色体、基因成对存在，并且一条（个）来自父方，一条（个）来自母方；在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体分开而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合，并分别进入不同的配子，表现出一定的独立性和完整性。2.D解析：大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为显性。根据题中信息“F2：大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为大翅果蝇雌雄不等，可推知控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。3.C解析：孟德尔的遗传规律中，同源染色体上的非等位基因是不能自由组合的，自由组合的是非同源染色体上的非等位基因。【智能跟踪训练】1.B解析：基因和染色体存在明显的平行关系，但细胞质中也有少量基因存在（如叶绿体、线粒体），故A项错误；基因在染色体上呈线性排列，这也说明一条染色体上有多个基因，故B项正确，C项错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，故D项错误。2.D解析；体细胞中应含8条染色体，故A、B项错。雌性中性染色体为XX，而雄性中性染色体为XY，故C项错。3.D解析：亲本雄果蝇基因型为XWY，雌果蝇为红眼，基因型为XWXW或XWXw，因此后代不可能出现基因型为XwXw的白眼雌果蝇。4.D解析：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的基因型分别是XWXW、XwY，两者杂交得到的F1基因型是XWXw、XWY。F1自交产生的后代基因型有4种，表现为红眼雌果蝇的是XWXW、XWXw，数量121只；红眼雄果蝇XWY，60只；白眼雄果蝇XwY，59只。根据数量我们可以计算出后代产生的卵细胞和精子中W∶w的值。5.C