2019-2020年高中生物《基因在染色體上》教案8 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物《基因在染色體上》教案8 新人教版必修2 一、體驗類比推理，提出假說 師：基因和染色體是我們前面學習的兩個重要概念，現(xiàn)在我們已經(jīng)知道，基因和染色體都跟生物的遺傳有關(guān)，兩者之間可能存在著什么關(guān)系呢？這節(jié)課我們要和大家一起來探討這個問題。 師：（出示問題）一個基因型是AaBb的個體，在進行減數(shù)分裂時有可能產(chǎn)生多少種配子？ 生：4種。 師：一個體細胞內(nèi)有兩對同源染色體的個體，在減數(shù)分裂時產(chǎn)生的配子最多有多少種？ 生：也是4種。 師：大家來看一下這兩幅圖。對比減數(shù)分裂中染色體和基因的行為，兩者有沒有共同的地方，誰來說說看？ 生：兩者產(chǎn)生配子的種類是一樣的。 生：兩者產(chǎn)生配子時，非等位基因、非同源染色體都是自由組合。 師：同學們講到了兩點，一個是配子的種類，另一個是配子中基因或染色體的組合。除此之外，有沒有其他相似的地方？ （學生思考） 師（笑）：講不出來也沒關(guān)系，在我們課本中有一段文字很詳細地描述了兩者相似的關(guān)系，大家可以看看教材列舉哪幾點。 （學生閱讀教材） 師：我們作一個小結(jié)（完成表格）： 染色體 基因 在體細胞中的存在方式 存在 存在 來源 一個來自 、一個來自 一個來自 、一個來自 配子中的數(shù)目 是體細胞的 是體細胞的 配子中的組合 非同源染色體 非等位基因 師：通過比較可以知道，基因和染色體有著非常相似的關(guān)系，教材中用了一個什么詞來描述這種相似性？ 生：平行關(guān)系。 師：一百多年前，美國的生物學家薩頓對兩者進行了類比推理，提出了一個大膽的假說，認為基因在染色體上。這就很好的解釋了兩者相似的關(guān)系。 二、師生互動，分析實驗 師：假說僅僅只是一種推理，并不等于事實，假說要成為事實，還必須經(jīng)過什么環(huán)節(jié)？ 生：實驗的驗證。 師：薩頓假說的證明是由另一個科學家摩爾根通過一個著名的實驗實現(xiàn)的。我想請大家先閱讀教材，了解實驗的過程，我們再來進行分析。 （學生閱讀完后，教師引導學生進行分析） 師：摩爾根為什么用果蠅進行實驗？ 生：（果蠅）容易飼養(yǎng)和繁殖。 師：這有什么好處？ 生：便于觀察和統(tǒng)計。 師：摩爾根的果蠅雜交實驗與孟德爾的豌豆雜交實驗有沒有共同的地方，誰來說說？ 生1：他們實驗的對象都有明顯的相對性狀。 生2：親本都是純合子。 生3：在F2代中，兩者（表現(xiàn)型）的比值都是3：1。 生4：F1的性狀都只有一種。 師：既然如此，用孟德爾的方法去分析摩爾根的實驗，還有哪些現(xiàn)象是解釋不了的？ 生：孟德爾的方法不能解釋性狀與性別有關(guān)的現(xiàn)象。 師：好。正是這個用孟德爾方法不能解釋的現(xiàn)象，才使得摩爾根的實驗變得有意義。他當時提出了什么觀點？ 生：控制白眼的基因在X染色體上。 師：X染色體跟什么有關(guān)？ 生：性別。 師：（出示果蠅染色體組示意圖）從圖中可以看出果蠅共有4對同源染色體，哪一對與性別有關(guān)？ 生：下面一對 師：與性別有關(guān)的染色體我們稱之為性染色體。另外三對與性別無關(guān)的染色體，則稱之為常染色體（板書）。 師：明確這兩個概念后，怎么來表示親本中的“紅眼雌果蠅”和“白眼雄果蠅”呢？ （引導學生寫出基因型：XBXB、XbY） 師：根據(jù)假設，請大家請用圖解分析F1和F2的情況,看能否解釋實驗現(xiàn)象? （學生寫圖解，教師請兩名學生在黑板上寫出一個圖解，寫完后，教師引導學生進行點評） 師：大家可以將自己的圖解與這兩個同學的圖解對照，看看有沒有值得改正的地方。 生1：他們的圖解沒有標出每個個體的表現(xiàn)型。 生2：F2除了要寫出基因型和表現(xiàn)型外，還要列出比例。 師：分析得很對（邊說邊改正圖解）。從圖解的分析來看，與實驗現(xiàn)象符不符合？ 生：符合。 三、設計實驗，驗證假設 師：摩爾根的假設能夠很好地解釋實驗現(xiàn)象。但單憑一個實驗就說某個假設是正確的，似乎還不夠說服力，我們通常還要設計其他的實驗來進行驗證，如果讓大家來完成這個任務，你最多能設計出多少種方案來？你們可以兩個人或四個人一起來完成設計。 （學生討論，設計方案，教師巡回指導，同時請已經(jīng)設計好實驗的同學將方案列舉在黑板上，完后，師生進行點評） 組別 ♀ ♂ F1 ① XBXB XbY XBXb XBY ② XBXb XbY XBXb XbXb XBY XbY ③ XbXb XbY XbXb XbY ④ XBXb XBY XBXB XBXb XBY XbY 師：我們一起來看看同學列舉出來的一些設計方案。在這些方案中，哪些是可行的，哪些也許不太適合？大家在點評的時候，應該有一定的依據(jù)，我這里給大家提供一個參考，例如：（1）不應重復教材實驗；（2）推理過程沒有錯誤；（3）F1性狀應與性別有關(guān)。誰先來作一個點評？ 生：在第一組不太適合，因為他們的后代中，雌雄都是紅眼，看不出性別與性狀有關(guān)。 師：大家認不認同？ 生：認同 。 師：其他的方案呢？ 生：第二個方案屬于測交，符合上面的要求。 生：第三組不行，后代全為白眼。不符合上面的第（3）個要求。 生：最后一組重復了教材中F1→F2的步驟。 師：觀察得很仔細?？磥碇挥械诙M的設計是符合要求的。當然了，同學可能還有其他的設計方案，大家可以在課后進行交流。摩爾根在當時也設計了一些測交實驗來驗證自己的假說，結(jié)果發(fā)現(xiàn)都能得到很好的解釋和驗證，這說明他的假說是正確的。他的實驗也因此為“基因在染色體上”這個假說的論證提供了有力的證據(jù)。 四、分析方法，回顧科學史 師：摩爾根的成功不是偶然的。誰能說說是哪些因素使摩爾根取得了成功？ 生：他選用了果蠅來做實驗。 師：材料的選擇很關(guān)鍵。 生：摩爾根發(fā)現(xiàn)了白眼與性別有關(guān)。 師：發(fā)現(xiàn)果蠅的眼色與性別相關(guān)，說明他有非常敏銳的觀察能力。為了解釋這個現(xiàn)象，摩爾根還作了大膽的假設，進行了嚴密的推理和嚴謹?shù)尿炞C，最后得出了科學的結(jié)論?？梢哉f，摩爾根在整個研究過程中的科學方法是值得大家好好思考和借鑒的（板書）。 師：在分析摩爾根實驗的基礎(chǔ)上，我們也可以一起來回顧一下其他科學家在“基因”的研究上取得了哪些成就（出示課件）。例如，首先提出“性狀由遺傳因子決定”觀點的科學家是誰？ 生：孟德爾。 師：把“遺傳因子”改為“基因”，并且提出了 “等位基因”概念的是誰？ 生：約翰遜。 師：提出“基因在染色體上”這個假說的科學家 呢？ 生：薩頓。 師：摩爾根一開始是抱著質(zhì)疑的態(tài)度來對待這些 科學家的理論的，知道個中的原因嗎？ 生：他們的理論只是假說，沒有實驗證據(jù)。 師：很好。摩爾根后來通過自己的實驗，驗證了這些科學家的假說是正確的，他也由原來的懷疑者變成了堅定的支持者。 五、自主學習，了解新進展 師：在摩爾根實驗之后，科學家對基因與染色體之間關(guān)系的研究又取得了那些新的進展呢？大家可以看看教材的介紹。 （學生閱讀教材） 師：哪個同學來介紹一下？ 生：基因在染色體上呈線性排列。 師：“線性排列”是什么意思？ 生：一個接一個的意思。 師：簡單來說，就是指基因在染色體上一個接一個地排列，沒有分支或分叉的現(xiàn)象。你繼續(xù)說。 生：沒有了。 師（笑）：其他同學有沒補充？ 生：染色體上的基因有多個。 師：這是從數(shù)量上闡述兩者的關(guān)系。很好。在課本的小體字部分還介紹科學家運用標記法在染色體上看到了基因真實存在的情況。有興趣的同學可以課后看看。 六、補充并完善孟德爾定律 師：現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了基因在染色體，如果要求你把下面左邊的基因?qū)懙接疫叺娜旧w上，你會怎么寫？ （學生填寫） 師：A和a、B和b是什么關(guān)系? 生：等位基因。 師：它們分別位于什么染色體上? 生：同源染色體上。 師：在形成配子的時候,等位基因為什么會發(fā)生分離? 生：等位基因會隨同源染色體的分開而分開。 師：現(xiàn)在把問題綜合起來，看能不能填寫下面的表述：①在雜合子的體細胞中，控制同一性狀的等位基因成對存在于( )，具有一定的獨立性,不相融合；②在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因會隨( )而分離，③分離后的基因分別進入配子中,隨配子遺傳給后代。 （學生完成填寫） 師：這個表述把染色體與基因聯(lián)系起來了，是對孟德爾分離定律的補充和完善，被稱為“分離定律的現(xiàn)代解釋”。 師：依照這種分析方法，大家能不能也對孟德爾的自由組合定律進行補充？ 生1：非等位基因位于非同源染色體上。他們分離或組合是互不干擾的。 師：大家認同這個表述嗎？ 生2：非等位基因不一定位于非同源染色體上，同源染色體上也有非等位基因。 師：那應該怎么改？ 生3：非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的。 師：好，請繼續(xù)說。 生4：在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 師：非常好（出示教材表述）。 七、總結(jié)提升，問題探討 師：在這節(jié)課的最后，看看還有沒有問題需要提出來和大家一起討論的？ （沉思片刻后，有學生起來提問） 生：剛才在設計實驗時，為什么要強調(diào)“性狀與性別有關(guān)”？ 師：哪個同學能來回答這個問題？ 生：就是這種性狀在雌雄個體中的分布情況不一樣，例如白眼雄果蠅的數(shù)目多于白眼雌果蠅。 師（問提問的同學）：你滿意這個解釋嗎？ （學生點頭，表示滿意） 師：還有沒有其他的疑問？ 生：摩爾根的實驗中只有雄果蠅出現(xiàn)白眼，為什么會有白眼雌果蠅出現(xiàn)呢？ 師：這個問題誰來回答？ 生：摩爾根的實驗并沒有說“只有雄果蠅出現(xiàn)白眼”，它只是說“白眼與雄性有關(guān)”。 師：那有沒有可能得到白眼雌果蠅？ 生：只要把F2中的雜合的紅眼雌果蠅（XBXb）與白眼雄果蠅（XbY）雜交，它們的后代就會出現(xiàn)白眼的雌果蠅。 師：分析得很好。因為時間的問題，我們的討論只能暫時到此為止。如果還有疑問需要和老師或同學討論的，大家可以在課后進行討論。