摩尔根果蝇实验教学教材

必修2P31【科学史】“摩尔根解释的验证”教学设计
一、教学目标
1.引导学生分析摩尔根的果蝇杂交实验，认同基因在染色体上的结论，培养学生的生命观念。

2.通过对果蝇杂交实验的进一步分析，培养归纳与演绎的科学思维，进一步体会假说-演绎法。

二、教学内容
三、“讨论问题”的参考答案
1.（题略）可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验，如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇4种类型，且数量各占1/4；再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。

2.（题略）如果控制的基因在Y染色体上，控制红眼的基因在X染色体上，因为X 染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。

第4章第3节伴性遗传果蝇的伴性遗传（第一课时）授课教师：李文柱班级：高一21班一、教材分析教材通过摩尔根果蝇杂交实验的观察与分析解释，进一步验证，测定基因在染色体上成线性分布,研究遗传信息在性染色体上的遗传规律。

通过现代分子生物学技术，荧光标记呈现基因与染色体的关系，进一步引导学生说出，孟德尔遗传规律分离定律与自由组合定律实质。

二、学情分析本节是学生学习孟德尔遗传定律与减数分裂后，综合基因与染色体的一节，在月考成绩中反馈出，高一21班、22班学生对这部分知识是薄弱的。

通过教师精讲对比分析减数分裂的染色体行为与等位基因的分离，引导学生能说出萨顿假说的内容。

结合学生果蝇杂交实验演示，对控制果蝇的红眼和白眼的相对性状的等位基因位于X染色体，能书面复述对果蝇杂交实验进行分析，并设计测交实验，验证该基因位于X 染色体上。

同时一层次班级学生能对运用孟德尔遗传定律，对基因在性染色体的遗传题进行分析与解答。

三、学习重难点重点：1、摩尔根的果蝇杂交实验：杂交实验的解释分析与验证（假说—演绎法）难点：1、萨顿类比等位基因与减数分裂染色体行为的内容；2、摩尔根果蝇杂交实验现象的分析与解释；3、设计测交实验验证控制果蝇红眼和白眼相对性状的基因位于X性染色体上；四、学习目标1、通过教师讲解伴性遗传概念，引导学生对遗传信息在性染色体的遗传（科学思维）；2、通过学生演示摩尔根的果蝇杂交实验，书面复述,分析解释实验现象（科学思维）；3、通过案例分析，能设计测交实验验证控制果蝇红眼和白眼基因位于X染色体上（科学探究）；4、通过当堂检测，学生能对基因在性染色体的遗传题进行分析与解答（科学思维）。

五、教学过程教学环节教师活动学生活动备注【预习案】课前认真备课，备好教材，习题等课前认真阅读教材，完成优佳学案知识点一：基因在染色体上的依据。

导入1、解读本节学习目标；2、通过图片展示染色体的行为与等位基因分离，非等位基因自由组合；3、教师精讲引导学生能说基因与染色体存在着明显的平行关系1、通过观察染色体的行为与等位基因分离，非等位基因自由组合；2、通过默写相关依据，类比推理，得出基因与染色体存在明显的平行关系。

摩尔根杂交实验教案及反思哎呀，咱们今天来说说摩尔根的杂交实验。

这玩意儿对五年级的小朋友来说，可能有点难理解，但咱试试看能不能讲明白。

先来讲讲这个实验是咋回事儿。

摩尔根啊，他就弄了一堆果蝇在那捣鼓。

果蝇这小东西，小小的，飞起来嗡嗡的。

他把不同特点的果蝇放在一起，看它们生出来的小果蝇是啥样。

比如说，有的果蝇眼睛是红色的，有的是白色的。

他就把红眼睛的果蝇和白眼睛的果蝇放在一块儿，然后等着看它们生出来的宝宝眼睛是啥颜色。

这就像咱们做游戏，把不同颜色的积木放在一起，猜猜能搭出个啥样的东西来。

我觉得吧，摩尔根做这个实验可不容易。

天天盯着那些果蝇，眼睛都得看花了。

也许他也会有想放弃的时候，毕竟这工作又繁琐又枯燥。

那咱们再来说说这个实验能告诉咱们啥。

通过这个实验，咱们能知道一些遗传的秘密。

就好像有一把神奇的钥匙，能打开遗传的大门。

你们想想，为啥有的宝宝长得像爸爸，有的像妈妈，有的好像谁都不像？这实验可能就藏着答案。

我在想啊，要是没有摩尔根做这个实验，咱们是不是还在遗传的迷宫里转圈圈呢？不过，做这个实验也不是一帆风顺的。

可能会有出错的时候，也许会有意外的情况发生。

比如说，突然有只果蝇跑掉了，或者实验数据记错了。

讲完这个实验，咱们来反思反思。

做实验可不能马虎，得认真仔细，一个小错误可能就把整个结果都搞砸了。

你们说，要是咱们自己做实验，能像摩尔根那么有耐心吗？我觉得可能有点难，我自己就经常没耐心。

但是呢，咱们也得有勇气去尝试，不怕出错。

错了就改呗，有啥大不了的。

哎呀，说了这么多，不知道你们听懂了没有？反正我是尽力了，要是没讲明白，那可别怪我哟！。

基因在染色体上-摩尔根果蝇实验教学设计一、学习目标1、小组使用放大镜观察并判断果蝇性别，观察果蝇眼色并记录相关数据2、基于生物学事实与证据，运用假说-演绎法分析摩尔根与布里吉斯的果蝇实验，理解科学研究的基本思路和方法，使用遗传图解演绎推理实验结果，探讨解释相应的生命现象。

基于摩尔根实验探索过程，认同科学家尊重科学事实，敢于质疑他人又勇于自我否定的探索求真的科学精神。

二、学习重点难点学习重点：运用假说-演绎法，推理分析基因在染色体上的实验证据学习难点：运用假说-演绎法，推理分析基因在染色体上的细胞学直接证据三、核心问题科学家如何通过实验证明基因在染色上？学习评价设计课前：预习学案完成度课中：便签纸收集果蝇观察与演绎推理的结果课程任务单与作业的完成情况及质量课程问答及活动表现课后：作业完成情况与质量检查调查问卷与目标检测教师活动学生活动环节一：导入教师活动 1通过点评课前预习任务，萨顿发现染色体的行为与基因的行为存在明显的平行关系，运用类比推理的方法，提出其假说，基因就在染色体上。

回顾之前学习的假说-演绎法，假说的正确与否还需要推理演绎与实验检验，引出摩尔根实验。

学生活动 1明确课程起点聆听与思考回顾假说-演绎法的流程。

活动意图说明：通过课前的预习任务说明，使学生明确本节课起点，流畅完成基因与染色体行为的梳理，自然引导出萨顿的假说，同时通过回顾假说-演绎法内容引出新课程，是科学研究方法贯穿与整个课程情境。

环节二：小组果蝇观察实验教师活动 2介绍果蝇为摩尔根实验的研究对象，明确果蝇眼色观察的目的：第一，尝试分辨果蝇的雌雄，第二，观察果蝇的红眼与白眼这一对相对性状。

通过果蝇观察的实践使学生体验摩尔根等科学家的工作经历。

学生浏览任务单明确实验流程及雌雄果蝇的判别依据，完成实验操作。

利用记录判断结果的便签纸评价学生的实验操作。

教师介绍雌雄果蝇的性别与染色体有关，并点明白眼雄果蝇是本节课程核心，介绍摩尔根从野生型红眼果蝇中获得白眼雄果蝇突变体的过程，引出下一环节。

<<染色体遗传理论的奠基人—摩尔根>>教学设计一、教材分析本节内容是人教版高中生物必修二第2章第2节的内容。

在学习孟德尔的豌豆杂交实验以及减数分裂中染色体的行为变化之后，将两者联系到一起,起到承上启下的作用。

本节的核心内容是摩尔根已经利用果蝇做杂交实验证明了基因在染色体上，在此基础上接着探究摩尔根的连锁遗传定律。

从而把孟德尔的遗传定律和减数分裂的内容有机地整合在了一起。

有利于学生加深对分离定律和自由组合定律实质的理解，同时又为学习伴性遗传奠定了基础。

本节课的难点是引导学生思考探究，重走摩尔根的科学研究之路。

二、学情分析学生逻辑思维能力和学习能力较强，学习生物的积极性高。

而且学生对于孟德尔的遗传定律、画遗传图解、假说演绎法和减数分裂已经掌握的非常到位，为学习这节内容奠定了基础。

本节课学生学习难点在于摩尔根的果蝇实验探究过程，由于课本涉及连锁遗传的内容很少，所以我以引导为主，让学生在已有知识的基础上，自我发现并解决问题。

三、教学目标1.知识与技能目标：（1）理解连锁遗传的概念（2）概述交叉互换的特点（3）掌握连锁遗传在生产实践中的应用2.过程与方法目标：（1）通过小组讨论的方法，引导学生探究连锁遗传的概念，遗传特点，培养学生探究的科学思维方法。

（2）通过对遗传图解进行观察，推理分析，培养学生的观察，综合分析处理信息的能力，应用规律解决问题的能力。

（3）通过连锁规律在生产实践中的应用的学习，培养学生分析，解决实际问题的能力。

3. 情感态度与价值观目标：（1）认同假说—演绎法在建立科学理论过程中所起的重要作用。

（2）培养学生学习摩尔根等科学家在科学探究过程中坚持不懈，刻苦钻研的精神。

形成认真对待科学，尊重科学的素养。

四、教学重难点1.教学重点：连锁遗传的特点2.教学难点：分析连锁遗传规律五、教学方法与手段根据新课标的要求,便学生被动学习为主动探究。

采取引导式思维探究的方法，小组讨论,观察分析,综合归纳。

减数第一次分裂时，
染色体分离
阅读分析基因与染色体的关系：杂交过程中
指导学生学会基因的表示方法：
常染色体性染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ
雌性同型：ＸＸ
雄性异型：ＸＹ
假设二：控制白眼的基因在X 、假设三：控制白眼的基因在X 染色体上，而不含有它的等位基因。

引导学生回顾本节课复习的内容，把核心概念形成概念图，如下：色体上，只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。

作业布置
Homework
2.2基因在染色体上作业案
板书设计Blackboard Designs 1、萨顿假说
2、摩尔根假说演绎法证明基因在染色体上
3.孟德尔遗传规律的现代学解释
教学反思Teaching Reflections 本节课内容相对简单，重点把握假说演绎法证明基因在染色体上。

联系孟德尔的假说演绎法，进一步学习位于X染色体上的基因的遗传图解。

课件名称或课件网址
Name or Website of CaseWare
2.2基因在染色体上。

遗传的基本规律（摩尔根）Ⅱ
一、果蝇的杂交实验
1、果蝇：体型小，容易获得和饲养；繁殖周期短，后代数目多具有统计学意义；有多个稳定且易于区分的相对性状。

2、杂交实验
P：紫♀×白♂P：红眼♀×白眼♂♂↓♀(野生) ↓(突变)
F1：紫♀：♂=1:1 F1：红眼（显）♀：♂=1:1
↓⊙（自花授粉）↓⊙（自交）
F2：紫3:1 白F2：红眼3:1 白眼♀：♂=1:1 ♀：♂=1:1 2♀：1♂：1♂
或：♀：红：白=2:0，♂：红：白=1:1 3、假说-演绎法
提出问题：①……②……③伴性遗传：性状表现与性别有关
【同一性状中，♀：♂≠1:1，同一性别中，性状比不符合分离比】
提出假说：决定红、白眼基因只位于X染色体，而Y染色体没有
X B Y：纯合子
X A Y a：杂合子
XY c：纯合子
P：♀X B X B×X b Y♂(野生) ↓(突变)
F1：♀X B X b×X B Y♂
↓⊙（自交）
F2：X B X B X B X b X B Y X b Y
演绎：测交（验证配子类型）：♀X B X b、X B Y♂
测交Ⅰ：F1：♀X B X b×X b Y♂测交Ⅱ: F1：♂X B Y ×X b X b♀↓↓↓↓配子：X B:X b =1:1 X b:Y =1:1 配子：X B:Y =1:1 X b
4、伴性遗传特点：
①基因位于性染色体上，性状表现与性别相关联；②正反交结果不同。

（红眼♂×白眼♀→红眼♂：红眼♀：白眼♂：白眼♀=1:1:1:1）。

摩尔根的白眼果蝇杂交实验作者：小狗啃骨头（刘永生）摩尔根的白眼果蝇杂交实验1910年摩尔根利用偶然发现的一只白眼雄果蝇，他将这只白眼雄果蝇与野生型雌果蝇进行杂交得到F1，F1的果蝇全部表现为红眼。

摩尔根用F1的雌性果蝇互交得到F2，F2中各种果蝇的数量和表现如下表所示：2459 红眼雌果蝇1011 红眼雄果蝇782 白眼雄果蝇随后摩尔根还做了测交实验，用白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇杂交，结果如下表所示：129 红眼雌果蝇128 红眼雄果蝇88 白眼雌果蝇86 白眼雄果蝇F1互交的结果，红眼：白眼其实有点偏离3：1；同样在F1测交的结果，四种的比例也有点偏离25%。

不过摩尔根在实际处理时都把这些偏差视作处于可以接受的范围之内。

白眼果蝇杂交实验之前摩尔根对果蝇性别决定的认识要理解摩尔根对这个实验结果的解释，就必须先明确果蝇的性别决定，而摩尔根对性别决定的认识经历一个相对漫长的转变过程（作者注：摩尔根将白眼基因和X染色体联系起来的时候，他对果蝇性别决定的认识居然还是不全面的）。

20世纪初期科学界对性别决定的认识可以分为两大派别，一派认为外界因素起关键作用，一派认为内部因素起决定作用。

1903年摩尔根发表了《Recent Theories in Regard to the Determination of Sex》，从该文来看，摩尔根当时的观点有点两面派，他认为决定雌性和雄性的因素早已存在于卵细胞中，而最终的性别取决于后天因素对胚胎发育的作用。

该文中对 E. Castle的批评意见可以帮助我们认识到为什么摩尔根后来一直对孟德尔式的遗传相当排斥。

持内部因素决定性别观点的W.E. Castle曾经用孟德尔的遗传因子来解释动物的性别决定，他认为雌雄动物都会产生两种不同类型的性别决定因子，我们可以称之为雄性决定因子和雌性决定因子，这样雌雄个体交配后将会产生1：2：1的分离比例，不管哪一种性别决定因子是显性的，结果都将导致一种性别比另一种性别的数量更多，这与现实中很多动物的性别比是1：1相矛盾。

科学史上真实的摩尔根果蝇实验“基因在染色体上”是人教版新课标教材必修3《遗传与进化》模块中至关重要的内容，起着承上启下的作用，既将遗传规律与减数分裂巧妙地联系起来，揭示了分离定律和自由组合定律的实质，又为伴性遗传的学习打下了基础。

教材在编排上采用了假说演绎模式，考虑到学生的接受水平，教材对摩尔根的果蝇实验这段科学史进行了简化处理，与高等教材中相关的内容有较大差异。

一、问题1.人教版新课标教材中本节内容的假说演绎模式[1]（1）摩尔根的实验结果（发现问题）：摩尔根在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，并做了如下实验：由实验可判断红眼为显性性状（W），白眼为隐性性状（w）。

F2中红眼果蝇和白眼果蝇之间的数量比是3∶1，这样的遗传表现符合分离定律，但如何解释F2中白眼果蝇只有雄性这一现象呢？（2）分析问题（提出假设）：摩尔根设想，如果控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含它的等位基因，则可合理解释图1所示的果蝇实验，见图2。

（3）对假设进行推理性解释（演绎推理）：依据假设可预测测交实验的结果，见图3。

此处的测交实验也叫回交实验，是指最早出现的那只白眼雄果蝇与它的红眼女儿交配[2]。

（4）设计或分析实验（验证推理的正确性从而说明假设成立）：回交实验结果与预测结果一致，从而验证了假设。

2.刘祖洞《遗传学》上册中的假说演绎模式人教版新课标教材P29指出：摩尔根做了图1所示的实验，然后提出了假设，并通过测交（回交）等实验验证了假设。

刘祖洞《遗传学》上册则指出[3]：摩尔根先做了图1所示的实验，紧接着做了回交实验，然后提出假设。

假设内容为：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含它的等位基因。

假设可合理地解释图1所示实验和回交实验。

为了验证假设，摩尔根设计了三个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与亲本中红眼雄果蝇交配，按照假设可预期，子代中雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼。

实验的结果和预期完全符合，假设得到了证实。

实验七果蝇的伴性遗传一、目的1、记录交配结果和掌握统计处理方法;2、正确认识伴性遗传的正、反交的差别。

二、原理1910年，摩尔根在实验室中无数红眼果蝇中发现了一只白眼雄蝇。

让这只白眼雄蝇与野生红眼雌蝇交配，F1全是红眼果蝇。

让F1的雌雄个体相互交配，则F2果蝇中有3/4为红眼，l/4为白眼，但所有白眼果蝇都是雄性的。

这表明，白眼这种性状与性别相连系，外祖父的性状通过母亲遗传给儿子。

这种与性别相连的性状的遗传方式就是伴性遗传。

摩尔根等对这种遗传方式的解释是：果蝇是XY型性别决定动物，控制白眼的隐性基因（W）位在X性染色体上，而Y染色体上却没有它的等位基因。

如果这种解释是对的，那么白眼雄蝇就应产生两种精子：一种含有X染色体，其上有白眼基因（W），另一种含有Y染色体，其上没有相应的等位基因；F1杂型合子（Ww）雌蝇则应产生两种卵子：一种所含的X染色体，其上有红眼基因（W）；另一种所含的X染色体，其上有白眼基因（W）；后者若与白眼雄蝇回交，应产生1/4红眼雌蝇，l/4红眼雄蝇，1/4白眼雌蝇，l/4白眼雄蝇。

实验结果与预期的一样，表明白眼基因（W）确在X染色体上。

果蝇的性染色体有X和Y 两种类型.雌蝇细胞内有2条X染色体,为同配性别(XX),雄蝇为XY是异配性别.性染色体上的基因在其遗传过程中,其性状表达规律总是与性别有关.因此,把性染色体上基因决定性状的遗传方式叫伴性遗传。

果蝇的红眼与白眼是一对由性染色体上的基因控制的相对性状。

用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，Ｆ１代雌雄均为红眼果蝇，Ｆ１代相互交配，Ｆ２代则雌性均为红眼，雄性红眼：白眼＝１：１；相反用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，Ｆ１代雌性均为红眼,，雄性都是白眼，Ｆ１相互交配得Ｆ２代，雌蝇红眼与白眼比例为１：１，雄蝇红眼与白眼比例亦为１：１。

由此可见位于性染色体上的基因，与雌雄性别有关系。

伴性遗传可归纳为下列规律：1. 当同配性别的性染色体（如哺乳类等为XX为雌性，鸟类ZZ 为雄性）传递纯合显性基因时，F1雌、雄个体都为显性性状。