高中生物《基因在染色体上》微课精讲+知识点+课件教案习题.docx
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高中生物《基因在染色体上》微课精讲+知识点+课件教案习题
↓
重点知识：
一、萨顿的假说
1．推论。
基因是由染色体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。
2．基因与染色体的类比。
3.研究方法：
类比推理。
二、基因位于染色体上的证据
1．实验者：
美国生物学家摩尔根。
2．实验材料：
果蝇。
3．研究方法：
假说—演绎法。
4．
（1）实验过程：
P 红眼（♀）×白眼（♂）
↓
F1 红眼（♀、♂）
↓雌雄交配
F2 红眼（♀、♂）∶白眼（♂）＝3∶1
（2）实验分析。
①F1的结果说明红眼是显性性状。
②F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。
③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系。
5．实验假设：
控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。
6．实验现象的解释。
F2
7.验证方法：
测交。
8．实验结论：
控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上。
9．摩尔根的新发现——基因和染色体的关系。
观察图示，得出以下结论：
（1）一条染色体上有许多个基因。
（2）基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1．基因分离定律的实质。
（1）在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。
（2）在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2．基因的自由组合定律的实质。
（1）位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
（2）在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
精品课件：
教案：
教材分析
本节内容是人教版高中必修2《遗传与进化》第2章第2节的内容，本节是将孟德尔遗传规律和减数分裂的内容有机的整合在一起的纽带。
萨顿假说和摩尔根的果蝇遗传实验从逻辑思维和实验证据2个方面为遗传规律和减数分裂找到了结合点，有利于学生对知识的深入理解。
同时恰当的融入科学史，有助于学生体验科学研究的过程和方法，在展示科学结论的发展性和可修正性的过程中培养学生的质疑能力和批判性思维能力。
同时本节还是后续内容如伴性遗传、基因突变和基因重组、染色体变异、人类遗传病等内容的基础。
教学目标与核心素养
教学目标：
【知识目标】
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。
【能力目标】
尝试运用类比推理的方法，解释基因在染色体上。
【情感、态度与价值观目标】
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。
核心素养：
生命观念：
认同遗传的细胞学基础，明确基因的具体位置。
科学思维：
能够利用归纳与演绎的方法，解释基因位于染色体上。
教学重难点
重点：
1．基因在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，解释基因在染色体上；
2．基因位于染色体上的实验证据。
教学过程
问题引入：
PPT展示基因的分离定律以及减数分裂和受精作用的过程：
一、萨顿的假说
PPT展示基因和染色体的平行关系：
基因的行为
染色体的行为
杂交过程中
保持完整性和独立性
也有相对稳定的形态结构
体细胞中存在形式
成对存在
同源染色体成对存在
在配子中
只有成对基因中的一个
只有成对染色体中的一条
体细胞中的来源
成对中的基因，一个来自父方，一个来自母方
同源染色体，一条来自父方，一条来自母方
形成配子时的组合方式
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
“萨顿假说”：
推理基因在染色体上。
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，也就是说，基因就在染色体上。
思考与讨论：
请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验
PPT展示结果：
注意：
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。
其正确与否，还需要观察和实验的检验。
二、基因位于染色体上的实验证据
1．实验材料：
果蝇，“材料选对了就等于实验成功了一半”。
2．果蝇的优点：
①相对性状多而明显；②易饲养；③繁殖快，后代数量多；④染色体少易观察。
3．实验过程：
①果蝇的杂交实验现象：
果蝇体细胞染色体图解：
白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。
这个白眼基因会在哪个位置呢？
②摩尔根的假说：
如果控制白眼的基因（W）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
则：
雌果蝇中，红眼：
XWXW、XWXw，白眼：
XwY。
雄果蝇中，红眼：
XWY，白眼：
XwY。
③摩尔根对设想的解释：
④摩尔根对该解释的验证：
（测交）
⑤得出结论：
摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制眼色的基因w）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。
人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
结论：
一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1．分离定律：
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
2．自由组合定律：
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离；决定不同性状的遗传因子自由组合。
教学反思
本节教学内容虽然是必修内容，但是逻辑推理性较强的一部分内容，涉及的知识点较多，又有较多理科思维的探究活动，对学生知识要求能力较高，需要较好的掌握基因的分离定律和基因的自由组合定律中所应用的假说－演绎法，同时能够熟练掌握减数分裂过程的实质。
在整个学习过程中，通过一条主线“基因在染色体上”连接起两种科学思维的方法，类比推理和假说－演绎法。
其中类比推理需要学生在理解基础上能够及时应用。
而假说－演绎法则是在回顾的同时达到再次应用加深理解的目的。
学生学习中的难点主要有两个，一是类比推理得到基因位于染色体上的假说，另一个是独立设计测交实验。
所以在难点问题上需要教师的有效引导。
基因在染色体上教学设计与反思
一、教材内容分析：
《基因在染色体上》是人教版《生物必修②〈遗传与进化〉》第二章第二节的内容，按照遗传学的发展顺序，在学完第一章遗传因子的发现和第二章第一节减数分裂和受精作用的基础上，进一步的说明科学家是先通过类比推理，说明基因在染色体上，后通过实验现象提出问题，作出解释，最好实验验证，来证明基因在染色体上，进一步培养了学生对假说演绎法的理解和应用。
二、学情分析：
在学完必修1有丝分裂和必修2第一章遗传因子的发现及第二章第一节减数分裂和受精作用后，学生对孟德尔的遗传规律中基因的行为和减数分裂中染色体的行为已有一定程度的了解，这位本章本节的学习打下了坚实的基础。
类比推理法在课本中没有明确的概念，在科学研究中常用的方法之一，在生活中学生也会常常无形之中用到，所以要求学生运用类比推理法，说明基因和染色体之间有明显的平行关系，进而提出基因在染色体上的假说具有可行性，但是具体收集依据和分析时，教师最好引导学生，以此降低难度。
在第一章遗传因子的发现中学生对于假说演绎法虽然说已经了解了，但还达不到灵活应用的程度，所以教师在讲述摩尔根的果蝇杂交实验中要及时灵活的引导学生回顾孟德尔是怎样思考的，这实际上在摩尔根果蝇杂交实验中，再次巩固了假说演绎法，并且学生在此过程中学生也尝试独立灵活运用此方法的，学生的能力也得到了很好的锻炼。
新课程标准下，提倡以学生为主体，加大主体的参与课堂教学的力度，提高每个高中学生的科学素养是新课程实施的核心任务。
因此我认为，在教学中应当充分的调动学生的兴趣，创设情境，重走科学家的探索思路，体验创造性的分析问题、解决问题的探究过程是非常重要的提高能力的方法，同时也是树立学生正确的情感态度价值观的重要途径。
一、教学目标
【知识目标】
1、简述科学家关于基因和染色体平行关系的发现。
2、说出基因在染色体上的实验证据。
3、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。
【能力目标】
1、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
2、通过摩尔根的实验，培养学生发现问题、提出问题，并解决问题的能力，造就学生务实的科学作风。
【情感态度价值观】
认同科学研究需要大胆质疑，勤于实践，敢于创新的精神，以及对科学的热爱。
逐步形成科学的世界观。
二、重点难点
1、教学重点
说出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。
2、教学难点
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。
三、教学方法
采用导入式教学、小组合作探究式教学的教学方法
四、教学设计
根据新课程理念，重点突出两点：
一是科学研究的过程和方法；二是在课堂教学中向学生展示萨顿和摩尔根在人类对遗传物质的探索过程中做出的贡献，以及他们缜密思考的研究方法。
精心设计出符合学生认知规律的问题，激发学生的学习动机，学生根据学案要求进行分组，给小组回答问题提供评价标准，由学生主动探究讲授本节课的知识。
由学生自主完成探究和发现的过程，在探究科学之旅中，落实情感、态度、价值观的教学目标。
五、教学过程
1、课前准备：
在本次教学中，首先在课前给学生留下了预习作业，按照作业要求给学生分成指定小组。
小组分工合作学习，推举中心发言人。
老师设计导学案，学生会按照导学案的要求主动完成学习任务。
不足之处：
学生反映时间不够，预习不充分。
2、课堂教学情况：
学生首先按分好的小组做好，每10个人为一个小组。
桌子围在一起，学生面朝黑板。
教师做好导学要求，将各小组需要解决的问题列出：
第一小组：
孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为变化。
减数分裂过程中染色体的行为变化。
总结：
第一组发言人能准确地将孟德尔分离定律中的遗传因子替换为染色体完成此题。
学生能在黑板准确画出减数分裂中染色体的变化图像。
第二组：
对比减数分裂中染色体和基因的行为，两者共同的地方？
（提出萨顿假设）
小结（完成表格）
在上图中，请用“基因在染色体上”来解释孟德尔的遗传规律
总结：
因为学生经过提前预习，所以本小组有两位同学将此题完整答对。
学生虽然答对了，对于两者的平行依据应当还没有清晰直观的认识，所以这时教师用ppt课件及时给出下图
第三组：
摩尔根的果蝇杂交实验与孟德尔的豌豆杂交实验有没有共同的地方？
总结：
此问题是考察学生技能的问题，本小组多数同学能总结出假说演绎法以及选对了实验材料。
第四组：
用孟德尔的方法去分析摩尔根的实验，还有那些现象是解释不了的？
摩尔根当时提出了什么问题，做出了什么假设？
（介绍果蝇染色体）
总结：
该小组能回答此问题有些缓慢，语言表达不太流畅。
果蝇杂交实验图解分析，学生独立探讨的难度较大，老师结合ppt，边讲解边和全班学生一起探讨。
【师】与孟德尔实验作类比，讲解摩尔根实验。
比较相对性状（显、隐性性状）、实验过程。
P红眼（雌）×白眼（雄）
↓
F1红眼
↓（雌雄个体相互交配）
F2红眼（雌雄）白眼（雄）
3：
1
【生】推测摩尔根实验的结果与孟德尔实验比较。
【师】提出问题：
为什么F2白眼全部是雄性？
【生】思考问题。
【师】要求学生阅读教材P29，对果蝇的染色体进行认识。
总结出果蝇体细胞和精子、卵细胞可能的染色体组成。
【生】
【师】引导学生联系控制白眼的基因与性染色体，启发学生大胆想象该基因是否可能是在性染色体上？
要求学生分别给出推测依据。
【生】有的学生猜测控制白眼的基因在Y染色体上，有的认为在X染色体上，简要地说明一些依据。
【师】根据学生给出的一些依据作出适当评价。
【生】听讲、领悟。
【师】要求学生自己分析，说明摩尔根的推测能否解释实验现象。
给予学生板演的遗传图解。
其遗传图解应为：
【生】学生利用遗传图解。
分析说明摩尔根的推测能够解释实验现象。
【师】指出摩尔根又通过测交等方法验证上述解释，写出几组测交实验组合，要求学生根据摩尔根的推测预测实验结果：
（1）F2中的白眼雄蝇×F1红眼雌蝇；
（2）红眼雄蝇×白眼雌蝇。
【生】画出简单的遗传图解，预测测交实验结果。
【师】指出测交实验与事实相符，说明白眼基因在X染色体上。
引导学生阅读教材并总结。
【生】阅读。
第五组：
还可以假设什么？
（全班一起思考）
讲解排除该基因在Y染色体上的情况。
点拨：
若基因在Y染色体上，则F2是白眼，则逆推F1雄性应该均为白眼，且雌果蝇也不可能有白眼的，这与事实不符。
指出摩尔根推测基因在X染色体上而Y染色体上没有相应的等位基因。
总结：
这是一个拓展性问题，需要学生通过本节课的知识，让学生举一反三，充分会运用所学的知识解决问题。
【师】指导学生完成教材中的思考与讨论的基因符号标注，引出孟德尔遗传规律的现代解释。
【生】完成教材中的思考与讨论的基因符号标注。
第六组：
摩尔根实验取得成功的因素
在摩尔根试验之后，科学家对基因与染色体之间的关系的研究又取得了哪些新的进展呢？
总结：
学生能够总结出基因和染色体的关系——基因在染色体上呈线性排列。
最后由老师总结孟德尔遗传规律的现代解释，本节课结束。
3、课后评价:
教师对各小组的回答情况及合作情况进行汇总，然后打分。
采取奖励制，小组分数最高的给予红星奖励。
六、教学反思
本节教学内容虽然是必修内容，但由于涉及的知识点较多，又有较多理科思维的探究活动，从课堂学生的反应来看，学生发言积极，小组准备良好。
能够正常完成教学任务，充分调动了学生学习的积极性。
课后学生作业反映的情况来看，对于理科强的同学更适宜，教学效果比较令人满意。
在本次授课中。
学生能够主动去研究问题，我给学生一定的评价标准，学生会按照这个评价标准去认真探究问题。
新课改要求提高学生的生物学素养，那么我在这堂课中，让学生充分用自学的知识来理解教材的问题，这比老师单一讲授更具有效率。
合作学习能够使学生能够团结合作，将学习这件事当做一件需要大家共同努力的一件事，改善了以前学习的单调性。
在这节的设计中当然一些不足之处，例如学生缺乏与老师及时的沟通的能力，语言表达不太流畅，这就造成了其他学生听不懂等现象。
所以这方面需要去探讨。
还有对学生的评价标准可以再提升一下，学生参与的积极性更高些会更好的。
练习：
1.图中能正确表示基因分离定律实质的是（ ）
A.
B.
C.
D.
2.下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是（ ）
A.同源染色体分离时，等位基因也随之分离
B.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合
C.染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开
D.非同源染色体数量越多，非等位基因自由组合的种类也越多
3.下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是（ ）
A.基因全部在染色体上
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
4.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说,以下哪项不属于他所依据的“平行”关系（ ）
A.基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个B.非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂中也自由组合
C.每条染色体上有多个基因
D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构
5.如图为某生物细胞中2对同源染色体上4对等位基因的分布情况。
下列不遵循基因自由组合定律的是（ ）
A.
B.
C.
D.
6.已知果蝇长翅和短翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制,且两对等位基因位于不同的染色体上。
某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表型及比例为长翅红眼︰长翅棕眼︰短翅红眼︰短翅棕眼=3︰3︰1︰1.由上述材料可知（ ）
A.长翅为显性性状,但不能确定控制长翅的基因的位置
B.长翅为显性性状,控制长翅的基因位于常染色体上
C.红眼为隐性性状,控制红眼的基因位于X染色体上
D.红眼性状的显隐性未知,控制红眼的基因位于常染色体上
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