《第二节基因在染色体上》学案

《第二节基因在染色体上》学案张建尚/江苏【学习目标】站得高——明确学习目标。1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。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。4.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。【重点和难点】重点：1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2.孟德尔遗传规律的现代解释。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。【学法提示】1.联系减数分裂过程图解和孟德尔遗传定律，找出基因与染色体的平行关系，并尝试用基因符号解释孟德尔遗传定律的杂交实验。2.以“假说-演绎法”为主线学习基因位于染色体上的实验证据。【课前预习】起步稳——知识源于生活。1.根据蝗虫精子、卵细胞与体细胞中染色体数目的变化规律，萨顿提出基因在①上的假说，依据是基因与染色体行为存在着明显的平行关系：基因在杂交过程中保持②和③，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的④；在体细胞中基因⑤存在，染色体也是⑥的，在配子中只有成对基因中的⑦，同样也只有成对的染色体中的⑧；体细胞中成对的基因一个来自⑨，一个来自⑩，同源染色体也是如此；非等位基因在形成配子时⑾，非同源染色体在减数分裂后期也是⑿。2.果蝇的一个体细胞中有①对染色体，其中②对是常染色体，③对是性染色体，雄果蝇的一对性染色体是④的，用⑤表示，雌果蝇一对性染色体是⑥的，用⑦表示。红眼雄果蝇的基因型是⑧，红眼雌果蝇的基因型是⑨，白眼雄果蝇的基因型是⑩，白眼雌果蝇的基因型是⑾。3.美国生物学家①发明了测定基因位于②上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在③上相对位置图，说明基因在④上呈⑤排列。4.基因分离定律的实质是：在细胞的染色体中，位于一对同源染色体上的①，具有一定的②，在减数分裂形成配子的过程中，③会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的④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⑤分离的同时，非同源染色体上的⑥自由组合。答案1.①染色体②完整性③独立性④形态结构⑤成对⑥成对⑦一个⑧一条⑨父方⑩母方⑾自由组合⑿自由组合的2.①4②3③1④异型⑤XY⑥同型⑦XX⑧XWY⑨XWXW或XWXw⑩XwY⑾XwXw3.①摩尔根②染色体③染色体④染色体⑤线性4.①等位基因②独立性③等位基因④非等位基因⑤等位基因⑥非等位基因【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。一、萨顿的假说1.实验发现：下图是蝗虫个体发育过程简图，括号内数字为染色体数目。完成图中A～Ｆ内容。A①，B②，蝗虫成体（24）精子卵细胞幼体受精卵（E）（B）（C）AD（F）C③，D④，E⑤，F⑥。2.推论：基因位于①上。3.依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下：基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持①在配子形成和受精过程中，形态结构②存在体细胞③④配子⑤⑥体细胞中来源一个来自⑦，一个来自⑧一条来自父方，一个条自母方形成配子时⑨自由组合⑩自由组合4.科学研究方法：①。5.演绎推理：如果基因在染色体上，请你在下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（图中染色体上的黑色和白色横线代表基因位置）。二、基因位于染色体上的实验证据1.摩尔根及其实验材料：果蝇作为遗传学实验材料的优点有①。2.观察实验，提出问题：以下是摩尔根利用果蝇所做的杂交实验，从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看，其遗传是否符合分离定律？①。为什么？②。摩尔根对杂交实验产生的疑惑是③。3.做出假设：（1）右图是雌雄果蝇体细胞的染色体图解，图中属于常染色体的是①，属于性染色体的是②。A是③性果蝇，B是④性果蝇，判断的依据是⑤。（2）假设：控制白眼的基因（用w表示）在①染色体上，而②染色体不含有它XXXYABⅣⅣⅡⅢⅡⅢⅢⅢⅡⅡP红眼（雌）×白眼（雄）红眼（雌、雄）F1F2F1雌雄交配红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4×受精P配子F1F2配子减数分裂DDdd②③④①减数分裂高茎高茎矮茎⑦⑧减数分裂⑤⑥⑤⑥高茎高茎高茎矮茎⑨⑩⑾⑿⒀⒁F2的等位基因。4.演绎推理：根据假设，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的杂交结果如下：5.测交验证：写出红眼雄果蝇与白眼雌果蝇的测交遗传图解。①。6.结论：_________________①_____________。三、孟德尔遗传规律的现代解释如图所示某生物卵原细胞中的染色体和染色体上的基因。属于同源染色体的是①；属于非同源染色体的是②；属于等位基因的是③；属于非等位基因的是④；按分离定律遗传的基因是⑤，按自由组合定律遗传的基因是⑥；不能进入同一配子的基因是⑦；形成配子时能进行自由组合的基因是⑧。一、1.①减数分裂②12③12④受精作用⑤24⑥242.①染色体3.①完整性和独立性②相对稳定③成对④成对⑤单个⑥单条⑦父方⑧母方⑨非等位基因⑩非同源染色体4.类比推理5.①D②d③d④D⑤D⑥d⑦d⑧D⑨D⑩D⑾d⑿D⒀d⒁d二、1.①易饲养，培养周期短，子代数量多；有许多易于区分的相对性状；染色体数目少，便于观察2.①符合②因为F2红眼和白眼之间的数量比是3:1③为什么白眼性状的表现总是与性别相联系？3.（1）①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ②XX和XY③雌④雄⑤雌果蝇的性染色体是同型的，雄果蝇的性染色体是异型的（2）①X②y4.①XWXW红眼（雌）②XWY红眼（雄）③XWXw红眼（雌）④XwY白眼（雄）5.6.基因在染色体上三、①1与2、3与4②1与3、2与4、1与4、2与3③A与a、B与b④A与B、A与b、a与B、a与b⑤A与a、B与b⑥A、a与B、b⑦A与a、B与b⑧A与B、a与b、a与B、A与b【知识体系】XWYXW①②Xw③④F2XWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）F1XwY白眼（雄）XWXW红眼（雌）×XwY配子XWP×Bb34Aa21XwY白眼（雄）XWXw红眼（雌）测交后代XWY白眼（雄）XwXw红眼（雌）×XWY配子Xw测交基因在染色体上萨顿的假说实验证据孟德尔遗传规律的现代解释推论依据根据实验提出问题作出假设演绎推理实验验证得出结论【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！（08江苏）某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如下图所示，请回答下列问题。（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由。。（2）该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为。（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有。（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有。（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是。答案（1）不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上（2）AbD、abd或Abd、abD（3）A、a、b、b、D、d（4）有丝分裂后期和减数第二次分裂后期（5）aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd解析（1）由图中可知AB基因位于一个染色体，不符合基因的自由组合定律的适用范围。与D基因可以表现为自由组合。（2）一个初级精母细胞产生的四个精子“两两相同，并且互补”，所以是AbD、abd或Abd、abD。（3）在有丝分裂后期移向一极的基因与体细胞的基因相同。复制后的姐妹染色单体分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。（4）测交是用来探究个体基因型的最好的办法，自交也可以探究个体的基因型。【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流!有三管能稳定遗传的灰身果蝇，有一管出现了一只黑身雄果蝇。已知灰身对黑身为显性，请设计实验，判断黑身基因是位于常染色体上，还是位于x染色体上。(1)实验步骤①用与交配，得到子一代。②将子一代的与交配，观察后代性状表现规律。(2)可能的实验结果和相应的结论①若后代则黑身基因位于常染色体上；②若后代则黑身基因位于x染色体上。答案（1）①纯种灰身雌果蝇；黑身雄果蝇②灰身雌果蝇；原种群灰身雄果蝇（2）①都是灰身果蝇②出现黑身雄果蝇••••••AabbDd