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“基因位于染色体上的实验证据”的教学设计
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期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
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我刊投稿论文
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2019-04-27 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

作者:孙艳
  【摘要】本文以“基因位于染色体上的实验证据”为例,以摩尔根的经典实验分析为依据,训练学生的科学思维。
  【关键词】假说-演绎法 类比推理法 摩尔根 基因位于染色体上
  【中图分类号】633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)09-0178-02
  1.教材分析
  “基因在染色体上”是遗传学中的一个核心概念,在生物学科核心素养中凸显“科学思维、科学探究”,在人教版必修2《遗传与进化》的知识体系中上承孟德尔的两大遗传定律,对于理解孟德尔的两大遗传定律的实质具有关键作用;下启伴性遗传、基因的本质,对理解伴性遗传、整合基因的传递和染色体的传递方式,避免人类遗传病的发生,建立优生优育的观念具有重要作用。
  2.教学目标
  (1)能用“类比推理法”和“假说-演绎法”对摩尔根经典实验进行分析讨论。
  (2)能总结出判断核基因位置的实验方法。
  (3)能运用“假说-演绎法”解决具体问题。
  3.教学重难点
  重点:基因位于染色体上的实验证据。
  难点:运用“假说-演绎法”区分红眼白眼基因是位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上。
  4.教学过程
  4.1 探讨果蝇染色体组成及其传递
  资料1.以果蝇性染色体的传递为例
  (1)由图1可知,亲代雄性个体的X染色体只能遗传给子代的____,子代雄性个体的X染色体只能来自____,亲代雄性个体的X染色体不能传递给子代的____,可以通过它子代的____再传递给它的外孙。即雄性的X染色体只能由雄性个体传递给____性个体,才可以再传给雄性个体。用图解表示为____→ ____ → ____。(填:性别的传递方式)
  (2)Y染色体只能由____性(性别)个体传递给____性(性别)个体。
  4.2 摩尔根实验证据的分析
  4.2.1 观察现象、发现问题
  资料2:提供图2,白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交得到F1、F2的遗传图解
  问题:
  (1)红眼果蝇中偶尔发现一只白眼雌果蝇,说明之前的雌雄果蝇几乎都是____眼,且都是____体。
  (2)分析图2可知,果蝇红眼为____性状,白眼为____性状,且这对性状的遗传符合____规律,原因是____。
  (3)但是该实验结果还出现了一个与孟德尔实验结果不同的新的现象,那就是____。
  4.2.2针对问题,作出假设
  资料3:提供图3,F1的红眼雌果蝇测交的遗传图解
  问题:
  (4)在图3中,由于F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交子代中出现了白眼雌果蝇、白眼雄果蝇,所以无论白眼基因在常染色体还是在X染色体上,都可推知F1红眼雌果蝇携带有控制____眼的基因。
  (5)综合分析甲乙两图可知,亲本雄果蝇的白眼性状先遗传给了F1的红眼____果蝇,再通 过它传给了F2的红眼____果蝇。而雄果蝇X染色体的遗传也是由____传递给F1的____再传递给F2的____。由此看出雄果蝇白眼性状的遗传与____染色体的遗传方式相似,从而可用____推理法得出,控制果蝇眼色的基因位于____染色体上的假设。
  4.2.3 针对假说,演绎推理
  资料4:展示图4果蝇X、Y染色体
  问题:
  (1)基于“果蝇眼色的基因位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因”这一假设,则表示红白眼 、基因位于X染色体的____区段,以红眼白眼基因(用W、w表示)为例,,雌性个体的基因型有____、____、____;雄性个体的基因型有____、____。该假说要成立还必须通过对F1进行____实验进行验证。现在F1有红眼的雌性和雄性,故验证实验有____、____两种实验。请用遗传图解对上述两类实验进行演绎推理,请小组代表描述演绎推理的预期结果。
  (2)若红白眼基因在II区,雌性个体的基因型有____、____、____;雄性个体的基因型有____、____、____、____。
  (3)请观察图5的遗传图解,如果红白眼基因位于X、Y染色体的同源区段同样可以解释F1、F2的实验现象,并且F1红眼雌果蝇的测交实验结果也跟只位于X染色体这一假设的结果一致。请用遗传图解对另一个测交实验进行演绎推理,并请小组代表用语言描述推理结果。
  4.2.4 实验验证推理结果
  资料5:摩尔根的学生布里吉斯将白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,后代表现出红眼雌蝇和白眼雄蝇。为“W/w基因在X染色体上”的结论提供了最直接的证据
  4.2.5 结果对比得出结论
  根据以上分析,可以得出____的结论。
  5.定位核基因的实验方法
  5.1 怎样区分等位基因只在X染色体还是XY染色体的同源区段
  问题:根据摩尔根的验证实验,可以选择雌性为____性状,雄性为____性状的杂交方式区分等位基因只在X染色体还是X、Y染色体的同源区段。
  5.2怎样判断核基因位于常染色体还是性染色体
  5.3 怎样确认基因只在Y染色体上
  资料7:用图展示Y染色体的传递方式
  6.設计思考
  6.1 深挖教材,解决学生对摩尔根猜想基因位置的疑惑 在教学中需要教师再重组知识,学生就能发现摩尔根在猜想基因的位置时也运用了类比推理的方法,从而对该方法有更深的体会。
  6.2 引发认知冲突,深入分析摩尔根的实验
  本设计从红眼白眼基因位于性染色体的同源区段和位于X染色体的非同源区段都可解释F1和F2的实验现象的冲突来引发学生思考。
  参考文献:
  [1]朱雄.关于摩尔根提出“果蝇眼色基因位于X染色体上”的导学[J].中学生物学,2013,3:50
  作者简介:
  孙艳(1982.5-),女,中学一级教师,硕士研究生。


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