资料3: 20世纪初期.一些生物学家已经在一些昆虫的细胞里发现了性染色体。果蝇的体细胞中有4对染色体,3对是常染色体,1对是性染色体,雌果蝇中这对性染色体是同型的,为XX;在雄果蝇中这对性染色体是异型的.为XY。生物的性别是由性染色体决定的。性别决定图解如图下:
P:XX(♀)* XY(♂)
配子:X X Y
F1: XX XY 1/2 1/2
根据上述资料2和资料3,由于白眼性状的遗传总是和性别相关,所以白眼基因很可能就在性染色体上。根据材料的分析与推理,学生不难作出假设。一般能够提出下列可能的假设:
假设1:控制白眼的基因在X染色体上。而Y染色体上没有它的等位基因。 假设2:控制白眼的基因在Y染色体上。而X染色体上没有它的等位基因。 如果假设l成立则有:
P:X
WW
X* XY
w
(红眼) (白眼) F1:
XX
W
Ww
X Y
W
w w
W
(红眼) (红眼)
F1雌、雄交配
F2:
XXXY XX
W W
XY
红眼 红眼 红眼 白眼
3 :1 如果假设2成立则有: P: XX * XYW
(红眼) (白眼) F1: XX XYw
(红服) (白眼)
F1雌雄交配
F2:XX XYW
红眼 白眼 1 :1
假设2不符合摩尔根的实验结果,而假设l刚好可以解释实验结果。因此,摩尔根及其同事提出假说的具体内容是:控制白眼基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。2.2.3假说一演绎法之演绎推理
根据合理的假设l,按照孟德尔的遗传理论,应该如何设计实验来验证假设?学生回忆孟德尔的实验理论,很容易想到测交实验,经过思考和讨论,可以推理出测交实验结果:①
XX红眼(♀)与XY白眼(♂)则后代红眼(♀):红眼(♂):白眼(♀):
Www
白眼(♂)=1:l:1:l。②若亲本为XY红眼(♂)与XX白眼(♀)则后代红眼(♀):
若亲本为
白眼(♂)=1:1
这就是演绎推理的结果,而这个结果需要实验验证才能成为支持假说的结论。 2.2.4假说一演绎法之实验验证
摩尔根的实验结果与理论推测一致,说明假说成立,即控制眼色的基因只存在于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。从而说明了基因与染色体的关系,即基因在染色体上。从此,摩尔根成为孟德尔理论的坚定支持者。 3 资料分析的能力训练(基因在染色体上的新进展 )
资料4:人类基因组计划表明,人有3万多个基因。但是人类只有46条染色体。 资料5:摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,并且绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图第30页图2—11。现代分子生物学技术利用荧光标记的方法(教师简单介绍基因的免疫荧光染色技术,让学生认同科学技术的发展对科学理论建立的影响作用)将基因定位在染色体上
提出问题1:基因与染色体在数量上还存在什么关系?(一条染色体上有多个基因) 提出问题2:根据书上30页的两幅图,你们有什么发现?(基因在染色体上一个接一个地排列,呈线性排列)
4 建构物理模型的能力训练(孟德尔遗传规律的现代解释)
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引导学生制作减数第一次分裂后期的细胞模型,揭示孟德尔遗传规律的实质。模型构建是高中学生必须掌握的科学方法之一。模型方法是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。通过建构物理模型,让学生体验减数分裂过程中染色体与基因的动态关系,理解配子形成过程基因表现出分离和自由组合的原因。
构建模型活动:请利用给出的材料,以小组为单位制作减数第1次分裂后期的细胞模型。材料:红色和蓝色橡皮泥(制作染色体模型);标签纸若干(可粘贴到染色体上标注基因);白纸(画出细胞轮廓)。让学生按照下列步骤开始模型构建与探究。告诉学生,此过程的目的是体验基因与染色体的动态平行关系。
①用橡皮泥制作2对同源染色体(长的红、蓝各1个和短的红、蓝各1个),在相应位置粘贴标签纸,用笔标注2对等位基因Y、Y和R、r。
②首先取其中1对同源染色体,制作减数第1次分裂后期细胞模型,体验1对等位基因和染色体的动态关系。
③把2对同源染色体都用上,制作减数第1次分裂后期细胞模型.体验2对等位基因和2对染色体的动态关系。
根据学生讨论的情况选择小组代表进行展示,其余小组修正。最后教师和学生一起归纳总结。学生亲身经历制作过程。就很容易发现其中的要素与关键。通过分组活动,便于合作交流。小组成员之间互帮互动,相互促进和提高。他们不仅动手做,而且要动脑想,突出模拟制作的教育价值。
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