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《第二節(jié)基因在染色體上》學案
張建尚/江蘇
【學習目標】站得高——明確學習目標。
1.說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2.運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質。
3.嘗試運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。
4.認同科學研究需要豐富的想像力,大膽質疑和勤奮實踐的精神,以及對科學的熱愛。
【重點和難點】
重點:1.基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
難點:1.運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上。
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)。
【學法提示】
1.
2、聯(lián)系減數(shù)分裂過程圖解和孟德爾遺傳定律,找出基因與染色體的平行關系,并嘗試用基因符號解釋孟德爾遺傳定律的雜交實驗。
2.以“假說-演繹法”為主線學習基因位于染色體上的實驗證據(jù)。
【課前預習】起步穩(wěn)——知識源于生活。
1.根據(jù)蝗蟲精子、卵細胞與體細胞中染色體數(shù)目的變化規(guī)律,薩頓提出基因在 ① 上的假說,依據(jù)是基因與染色體行為存在著明顯的平行關系:基因在雜交過程中保持 ②
和 ③ ,染色體在配子形成和受精過程中,也有相對穩(wěn)定的 ④ ; 在體細胞中基因 ⑤ 存在,染色體也是 ⑥ 的,在配子中只有成對基因中的 ⑦ ,
3、同樣也只有成對的染色體中的 ⑧ ;體細胞中成對的基因一個來自 ⑨ ,一個來自 ⑩ ,同源染色體也是如此;非等位基因在形成配子時 ⑾ ,非同源染色體在減數(shù)分裂后期也是 ⑿ 。
2.果蠅的一個體細胞中有 ① 對染色體,其中 ② 對是常染色體, ③ 對是性染色體,雄果蠅的一對性染色體是 ④ 的,用 ⑤ 表示,雌果蠅一對性染色體是 ⑥ 的,用 ⑦ 表示。紅眼雄果蠅的基因型是 ⑧ ,紅眼雌果蠅的基因型是 ⑨ ,白眼雄果蠅的基因型是 ⑩ ,白眼雌果蠅的基因型是
4、 ⑾ 。
3.美國生物學家 ① 發(fā)明了測定基因位于 ② 上的相對位置的方法,并繪出了第一個果蠅各種基因在 ③ 上相對位置圖,說明基因在 ④ 上呈 ⑤ 排列。
4.基因分離定律的實質是:在細胞的染色體中,位于一對同源染色體上的 ① ,具有一定的 ② ,在減數(shù)分裂形成配子的過程中, ③ 會隨同源染色體分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代?;蜃杂山M合定律的實質是:位于非同源染色體上的 ④ 的分離或組合是互不干擾的,在減數(shù)分裂過程中,同源染
5、色體上的 ⑤ 分離的同時,非同源染色體上的 ⑥ 自由組合。
答案1.①染色體②完整性③獨立性④形態(tài)結構⑤成對⑥成對⑦一個⑧一條⑨父方⑩母方⑾自由組合⑿自由組合的2.①4②3③1④異型⑤XY⑥同型⑦XX⑧XWY⑨XWXW或XWXw⑩XwY⑾XwXw3.①摩爾根②染色體③染色體④染色體⑤線性4.①等位基因②獨立性③等位基因④非等位基因⑤等位基因⑥非等位基因
【課堂探究】走得歡——探索成長快樂。
一、薩頓的假說
蝗蟲成體
(24)
精子
卵細胞
幼體 受精卵
(E)
(B)
6、(C)
A
D
(F)
1.實驗發(fā)現(xiàn):下圖是蝗蟲個體發(fā)育過程簡圖,括號內數(shù)字為染色體數(shù)目。完成圖中A~F內容。
A ① ,B ② ,
C ③ ,D ④ ,
E ⑤ ,F(xiàn) ⑥ 。
2.推論:基因位于 ① 上。
3.依據(jù):基因和染色體行為存在著明顯的平行關系,具體如下:
基因
染色體
生殖過程中
在雜交過程中保持 ①
在配子形成和受精過程中,形態(tài)結構 ②
存在
體細胞
③
④
配子
⑤
7、
⑥
體細胞中來源
一個來自 ⑦ ,一個來自 ⑧
一條來自父方,一個條自母方
形成配子時
⑨ 自由組合
⑩ 自由組合
4.科學研究方法: ① 。
5.演繹推理:如果基因在染色體上,請你在下圖中染色體上標注基因符號,解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實驗(圖中染色體上的黑色和白色橫線代表基因位置)。
受
精
P 配子 F1 F2配子
減數(shù)
分裂
D
D
d
d
②
③ ④
①
減數(shù)
分裂
高莖
高
莖
8、矮
莖
⑦ ⑧
減數(shù)
分裂
⑤
⑥
⑤
⑥
高
莖
高
莖
高
莖
矮
莖
⑨ ⑩
⑾ ⑿
⒀ ⒁
F2
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
1.摩爾根及其實驗材料:果蠅作為遺傳學實驗材料的優(yōu)點有 ① 。
2.觀察實驗,提出問題:以下是摩爾根利用果蠅所做的雜交實驗,從果蠅紅眼和白眼這一對相對性狀來看,其遺傳是否符合分離定律? ① 。為什么? ② 。摩爾根對雜交實驗產生的疑惑是
9、③ 。
P
紅眼(雌)
白眼(雄)
紅眼(雌、雄)
F1
F2
F1雌雄交配
紅眼(雌、雄) 白眼(雄)
3/4 1/4
X X X Y
A B
Ⅳ Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
3.做出假設:
(1)右圖是雌雄果蠅體細胞的染色體圖解,圖中屬于常染色體的是 ① ,屬于性染色體的是 ② 。A是 ③ 性果蠅,B是 ④ 性果
10、蠅,判斷的依據(jù)是 ⑤ 。
(2)假設:控制白眼的基因(用w表示)在 ① 染色體上,而 ② 染色體不含有它的等位基因。
4.演繹推理:根據(jù)假設,紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅的雜交結果如下:
F2
XW Y紅眼(雄)
XWXw紅眼(雌)
F1
XwY白眼(雄)
XWXW紅眼(雌)
Xw
Y
配子
XW
P
XW
Y
XW
①
②
Xw
③
④
5.測交驗證:寫出紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅的測交遺傳圖解。 ①
11、 。
6.結論:_________________①_____________。
B
b
3
4
A
a
2
1
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
如圖所示某生物卵原細胞中的染色體和染色體上的基因。屬于同源染色體的是 ① ;屬于非同源染色體的是 ② ;屬于等位基因的是 ③ ;屬于非等位基因的是 ④ ;按分離定律遺傳的基因是 ⑤ ,按自由組合定律遺傳的基因是 ⑥ ;不能進入同一配子的基因是 ⑦
12、 ;形成配子時能進行自由組合的基因是 ⑧ 。
一、1.①減數(shù)分裂②12③12④受精作用⑤24⑥242.①染色體3.①完整性和獨立性②相對穩(wěn)定③成對④成對⑤單個⑥單條⑦父方⑧母方⑨非等位基因⑩非同源染色體4.類比推理5.①D②d③d④D⑤D⑥d⑦d⑧D⑨D⑩D⑾d⑿D⒀d⒁d
XwY白眼(雄)
XWXw紅眼(雌)
測交后代
XWY白眼(雄)
XwXw紅眼(雌)
XW
Y
配子
Xw
測交
二、1. ①易飼養(yǎng),培養(yǎng)周期短,子代數(shù)量多;有許多易于區(qū)分的相對性狀 ;染色體數(shù)目少,便于觀察2.①符合②因為F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3:1③
13、為什么白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系?3.(1)①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ②XX和XY③雌④雄⑤雌果蠅的性染色體是同型的,雄果蠅的性染色體是異型的(2)①X②y 4.①XWXW紅眼(雌)②XWY紅眼(雄)③XWXw紅眼(雌)④XwY白眼(雄)5. 6.基因在染色體上
三、①1與2、3與4②1與3、2與4、1與4、2與3③A與a、B與b④A與B、A與b、a與B、a與b⑤A與a 、B與b⑥A、a與B、b⑦A與a、B與b⑧A與B、a與b、a與B、A與b
基因在染色體上
薩頓的假說
14、實驗證據(jù)
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
推論
依據(jù)
根據(jù)實驗提出問題
作出假設
演繹推理
實驗驗證
得出結論
【知識體系】
? ?
? ?
? ?
A a
b b
D d
【課堂鞏固】跑得快——善于學習,手不釋卷!
(08江蘇)某種昆蟲長翅(A)對殘翅(a)為顯性,直翅(B)對彎翅(b)為顯性,有刺剛毛(D)對無刺剛毛(d)為顯性,控制這3對性狀的基因均位于常染色體上?,F(xiàn)有這種昆蟲一個體基因型如下圖所示,請回答下列問題。
(1)長翅與殘翅、直翅與彎翅兩對相對性狀的
15、遺傳是否遵循基因自由組合定律,并說明理由。 。
(2)該昆蟲一個初級精母細胞產生的精細胞的基因型為 。
(3)該昆蟲細胞有絲分裂后期,移向細胞同一極的基因有 。
(4)該昆蟲細胞分裂中復制形成的兩個D基因發(fā)生分離的時期有 。
(5)為驗證基因自由組合定律,可用來與該昆蟲進行交配的異性個體的基因型分別是
16、 。
答案(1)不遵循,控制這兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上(2)AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d(4)有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd
解析(1)由圖中可知AB基因位于一個染色體,不符合基因的自由組合定律的適用范圍。與D基因可以表現(xiàn)為自由組合。(2)一個初級精母細胞產生的四個精子“兩兩相同,并且互補”,所以是AbD、abd或Abd、abD。(3)在有絲分裂后期移向一極的基因與體細胞的基因相同。復制后的姐妹染色單體分裂發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期。(4)測交是用來探究個體基
17、因型的最好的辦法,自交也可以探究個體的基因型。
【課后作業(yè)】步步高——鞏固成果,對答如流!
有三管能穩(wěn)定遺傳的灰身果蠅,有一管出現(xiàn)了一只黑身雄果蠅。已知灰身對黑身為顯性,請設計實驗,判斷黑身基因是位于常染色體上,還是位于x染色體上。
(1)實驗步驟
①用 與 交配,得到子一代。
②將子一代的 與 交配,觀察后代性狀表現(xiàn)規(guī)律。
(2)可能的實驗結果和相應的結論
①若后代 則黑身基因位于常染色體上;
②若后代 則黑身基因位于x染色體上。
答案(1)①純種灰身雌果蠅;黑身雄果蠅 ②灰身雌果蠅; 原種群灰身雄果蠅 (2)①都是灰身果蠅 ②出現(xiàn)黑身雄果蠅
專心---專注---專業(yè)