(完整版)基因在染色体上
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《基因在染色体上》教学设计永宁县回民高级中学谢瑞蕊一、教材分析:本节是必修2《遗传与进化》第二章第二节,本节内容是第一章《遗传因子的发现》的延续,围绕着“基因和染色体的关系"展开,但其根本落脚点是要揭示孟德尔的遗传定律的实质。
而其中不断贯穿着减数分裂与孟德尔遗传定律的有关知识,及时有效的帮学生复习巩固了生物学的重点和难点内容。
最终得到“基因位于染色体上”也为后面的章节研究“基因的本质”做了铺垫。
二、学生基本情况分析:我校是一所普通学校,学生整体生物学知识基础较弱,学生思维的训练不够,空间想象、分类类比、数理演算、归纳概括等思维能力都不强。
本节的教学是建立在学生已了解了孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为和减数分裂中染色体的行为基础上展开的。
要求学生运用类比推理的方法,提出基因与染色体关系的假说,这不是难事,难就难在实验证据的收集与分析.面对新一轮课程改革,提高他们思维能力并取得好成绩是一个艰巨长期的任务。
新的课程实际教学中掌握好知识性目标,同时兼顾体现新课程特点,培养学生科学的方法和体验科学过程,培养正确的情感态度价值观,教学中往往难以同时做到,常常顾此失彼。
摸索一条切实可行的实际课堂教学模式是我想和大家探讨的.针对我校的学生实际,现设计如下教学思路。
三、教学设计思路:展示公务员考试中的类比推理题目,引导得到类比推理概念尝试提出问题和猜想,并关注染色体和基因的关系,体会类比推理的方法。
引导学生活动:完成P28的“思考与讨论”(染色体上标注基因).教师肯定学生的发现并介绍萨顿的假说。
教师介绍摩尔根实验,引导学生就实验提出问题并解答,从而认同基因在染色体上。
通过“问题探讨2"引导学生探究基因和染色体之间的对应关系,并最终说明基因在染色体上呈线性排列。
学生运用有关基因和染色体的知识解释和完善孟德尔遗传规律。
总结四、教学目标:【知识目标】1、说出基因在染色体上的假说。
2、说明证明基因在染色体上的实验证据。
基因在染色体上宋翠一、教学理念高中生物新课程理念中强调:生物教学的基本任务是培养和提高学生的生物科学素养,这同样也是新课程标准实施中的核心任务和基本理念之一。
此外,新课程理念中还倡导探究性学习,认为只有通过探究式的教学活动,才能激发学生更大的学习兴趣,才能使知识和能力之间相互促进,相得益彰。
因此在设计这节课时,我努力以这些新课程理念为依托,以学生的发展为本,通过层层深入的推理和探究活动,立体推进三维教学目标,努力使学生亲历并感悟科学发现的整个过程。
二、教材分析1、教材的地位与作用:本节课是生物必修②《遗传与进化》第二章第二节的内容,它沿着遗传学史的发展顺序,在孟德尔提出遗传因子(即基因)的基础上,引导学生进一步寻找并确定基因在细胞内的存在位置,完成整个有关“基因在哪里”的科学探究过程。
本节课既是对前面“基因和染色体知识”的总结和升华,又为第三章阐明基因的本质奠定了基础。
同时,本节课所体现出的“类比推理、假说演绎”的研究方法在后续的章节中还会多次用到,因此本节课具有鲜明的承上启下的作用。
2、教材的处理与安排:本节课的教材内容包括萨顿的假说、基因位于染色体上的实验证据以及孟德尔遗传规律的现代解释三部分,在实际的教学中,由于需要联系前面所学的相关知识,还需要补充有关性染色体的内容,最后对孟德尔定律的升华关键在于应用,容量大,难度高,所以本节课我计划安排两个课时:第一课时通过回顾相关知识,通过一系列的探究活动,让学生体验“基因在染色体上”的发现过程,侧重能力的培养和情感的体验;第二课时则用“基因在染色体上”这一新的发现去深入理解孟德尔的遗传规律,并通过适当的练习,完成知识的升华和应用。
其中第一课时是我本次要讲的内容。
3、教学目标【知识目标】:能够说出“基因在染色体上”的理论依据;能够概述“基因在染色体上”的证明过程;【能力目标】:尝试通过“类比推理”研究生活中的一些问题,能够运用“假说演绎法”验证一种假说的正确与否;【情感价值观目标】:在教师的指导下,通过小组合作探究,切实体验科学研究的艰辛与严谨,初步确立正确的思维方法,努力养成实事求是的科学态度和团结协作的合作精神。
(完整版)遗传学知识点归纳(整理)遗传学是生物学的一个分支学科,主要研究遗传物质的不同表现形式和遗传变异规律。
下面将介绍一些遗传学的基本知识点。
1.基因和染色体基因是生物体中控制遗传性状的基本单位。
在细胞核中,基因位于染色体上。
染色体是一条由DNA组成的长链,携带着生物体所有的遗传信息。
人类细胞中有46条染色体,其中23条来自父亲,23条来自母亲。
每条染色体都有特定的基因数目和位点,基因位于染色体的特定区域,称为基因座。
2.基因型和表型一个生物体的基因型是指其染色体上的基因组合情况。
而表型则是指基因型所决定的外表现形式。
例如,人眼睛颜色的基因型可能是BB、Bb或bb,而表型则是指眼睛的实际颜色。
3.等位基因和显性隐性基因有不同的形式,称为等位基因。
一个基因座上可以存在两个相同或不同的等位基因。
如果两个等位基因对表型的影响相同,则称其遗传方式为显性。
否则,其遗传方式为隐性。
例如,人类中黑眼睛的等位基因为显性,而蓝眼睛的等位基因为隐性。
4.遗传规律遗传规律是遗传学的基本原理。
著名的遗传学家门德尔发现了自然选择和基因遗传的基本原则,创立了遗传学的基础。
其中,最为重要的遗传规律有三条,分别是基因分离定律、自由组合定律和显性与隐性规律。
5.遗传变异遗传变异是指个体间或群体内遗传组成差异的存在。
遗传变异并不一定表明遗传缺陷或疾病,有些变异可能使个体更适应环境,提高生存能力。
例如,一些人拥有对疾病的抗性等特殊遗传优势。
6.突变和突变模型突变是指DNA序列的改变,可导致基因表达发生异常,进而影响表型。
突变可以是自然发生的,也可以是受到化学物质、放射线等影响引起的。
突变模型则是一种定量描述突变率的数学模型,可以用于研究群体间遗传变异的规律。
7.遗传工程和生物技术遗传工程和生物技术是遗传学应用的主要领域。
遗传工程通常利用现代分子生物学技术进行基因组修饰,用于改良或创造新的品种,以满足人类需求。
而生物技术则是指利用生物体特殊的生理、代谢或分子机制进行研究或应用的技术,例如基因片段克隆、DNA测序、酶学和生物反应器工程等领域。
第二章第2节 基因在染色体上孟德尔(1845)性状由遗传因子决定 约翰逊(1909)把遗传因子改为基因提出等位基因概念一、萨顿的假说研究方法:类比推理法(一种科学思维方式,光有折射和反射,声音也有,光可能具和声音一样的特性:是一种波)萨顿用蝗虫细胞作为材料,通过显微镜精巢和卵巢切片,发现蝗虫体细胞24天染色体,在生殖细胞只有12条,这24条按形态分为12对。
并通过一下观察和推论发现:通过类比推理发现:基因和染色体行为存在明显的平行关系,结论:基因是由染色体携带充秦代传递给下一代的,基因在染色体上。
二、性别决定和性染色体 在雌雄异体的生物中,生物的性别有多种决定方式1、染色体决定 2、环境温度决定认识人类染色体图 数字:染色体编号,形态相同的共享一个编号 A 女 B 男人体每个细胞内有_____对染色体。
其中_____对染色体在男女上一样,与性别决定无关,叫____染色体,男女不同的染色体,可以决定性别,叫______染色体。
性染色体是指雌雄异体动物和某些高等植物中与______决定直接有关的染色体。
1、性染色体 如图C XY 染色体形态____,但他们是同源染色体,两个能联会,但他们有各自的特有区段和特有基因在减数分裂过程中,精元细胞中MI 前期X 与___联会形成四分体 ,在___时期, 同源染色体__和__彼此发生分离,形成的次级精母细胞有_____常染色体和________或22条常染色体和_______。
最后男性产生的配子中染色体组成为22条常染色体和________或22条常染色体和_______;女性产生的配子中染色体组成为22条常染色体和________。
受精过程中,雌雄配子随机结合,产生的受精卵重新组成配对成同源,其中中性染色体组成__________或____________,概率各是___、___ 因此,理论分析,人类社会男女比例接近于1:13、性别决定类型:XY 型 XX 女 XY 男 哺乳类,果蝇 ,蝗虫 ZW 型 ZZ 雄 ZW 雌性 鸟类(鸡鸭等)练习:写出下列生物性染色体 (右边图为果蝇染色体雌性、雄性)项目 孟德尔遗传定律(基因)减数分裂(染色体)特 点发生于形成配子过程中,体细胞中成对存在,杂交时保持完整性和独立性发生于形成配子过程中,体细胞中成对存在,配子形成和受精时相对稳定形成配子时,等位基因基因分离分别进入不同的配子中,配子中成单存在形成配子时,同源染色体分离分别进入不同的配子中,配子中成单存在形成配子时,非等位基因自由组合进入配子中形成配子时,非同源染色体自由组合进入配子中体细胞中,成对的一个来自父方一个来自母方 体细胞中,成对的一条来自父方,一条来自母方男生____ 雄蝗虫____ 公鸡____ 雄鹰____ 雄性果蝇____ 雄性芦花鸡____果蝇雄性____常染色体+性染色体雌性____常染色体+性染色体三、基因位于染色体上的实验证据摩尔根果蝇实验1、果蝇昆虫纲双翅目,体长3—4mm。
在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。
易饲养,10多天就繁殖一代。
常用作遗传学研究的实验材料。
生物实验选材思想:生物复杂无比,想要做出成功是实验,选材是主要因素之一,考虑方面是主要是:实验时间(生物繁殖速度周期)2、是否易得(繁殖难度、数量、生物成本)3、实验现象(是否有颜色等干扰,现象是否明显,实验是否容易成功)果蝇选材优点:易饲养,繁殖快(10天一代),数量大,有很多易于区分的相对性状(与豌豆相比?),染色体数目少(8条),便于观察对比2、研究方法假说--演绎法(高中常用)假说--演绎法,很类似生活中的假设法,其基本思维有一下几部,科学家常用的推导思维方式之一1、在观察现象(实验过程)和分析基础上。
提出问题2、通过推理和想象提出解释问题的假说。
(解释)3、根据假说进行演绎推理。
(如果2成立。
那么按照2进行实验XX将会如何)4、通过实验检验演绎推理的结论。
(同3步骤结论,假设成立)1、观察实验:P为______ F1为______ F1自交F2为_____ _分析: F1为______ ,显性为____ F2红:白=____,符合分离定律则果蝇颜色为____等位基因控制,在___同源染色体上,问题:为什么F2中性别和形状有关联?2/提出假设,进行推理假设:控制该型状的基因在在___源染色体上,解释:P为基因型为____ 雄x __ 雌F1为F2为(符合实验过程)3/演绎推理如果用F1红颜雄性和白眼雌性测交会产生。
配子,随机结合后有。
种后代,其表现型比例应该为。
4/实验验证选取。
进行测交,F1表现型比例为。
,符合3猜测,假说成立摩尔根假说:定位了果蝇红颜和白眼基因在X染色体上,用实验确定了基因在染色体上这一理论遗传学吧位于______ 染色体上的基因,称为性连锁基因,其上的______ 基因通过______ 传递从父母传递给后代,染色体充当了遗传物质的桥梁,这种基因控制的______与______连锁,称为______ ______。
人只有23对染色体,却有几万个基因,基因与染色体可能有这种对应关系吗?染色体是基因的载体,一条染色体有______基因,这些基因在染色体上呈现出______排列四:分离定律和自由组合定律的实质孟德尔第一定律又称分离定律实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
孟德尔第二定律也叫做自由组合定律实质是: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,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。
注意:(1).分离定律,自由组合定律时间:减I后期。
(2).范围:有性生殖的生物(真核细胞的核内染色体上的基因),而无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
课后练习1、下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是()A、染色体是基因的主要载体B、基因在染色体上呈线性排列C、一条染色体上有多个基因D、染色体就是由基因组成的2、下列各项中,能证明基因与染色体具有平行关系的实验是()A、摩尔根的果蝇杂交实验B、孟德尔的豌豆杂交实验C、萨顿的蝗虫实验D、人的红绿色盲的研究3、猴的下列各组细胞中,肯定都有Y染色体的是()A、受精卵和次级精母细胞B、受精卵和初级精母细胞C、初级精母细胞和雄猴的神经元D、精子和猴的肠上皮细胞4. 右图示某生物正在进行分裂的细胞,等位基因A和a位于染色体的位置(不考虑互换和突变)可能是( )A.A位于①上,a位于⑤上B.A位于⑤上,a位于⑦上C.该细胞只有a,分别位于⑤和⑧上D.该细胞只有A,分别位于②和⑥上5.人类的多指(A)对正常指(a)为显性,属于常染色体遗传病。
在一个多指患者(Aa)的下列各细胞中,不含或可能不含显性基因A的是()①神经细胞②成熟的红细胞③初级性母细胞④次级性母细胞⑤肌肉细胞⑥成熟的性细胞A.②④⑥B.①③⑤C.①②⑥D.④⑤⑥6、在人的精子形成过程中,次级精母细胞处于后期,细胞中可能有()A.22对常染色体+XY B.22对同源染色体C.44条常染色体+XY D.44条常染色体+XX7、在人的卵子形成过程中,次级卵母细胞处于后期,细胞中可能有()A、44+xxB、23+xxC、23+xD、23+y8、减数分裂中基因型为AaBb的精原细胞,下列说法正确的是A、分离定律只在A和a中有B/等位基因分开导致同源染色体分离c分离定律的实质是在MI后期发生的D分离定律的实质是在MII后期发生的9、减数分裂中基因型为AaBb的精原细胞,下列说法正确的是A、初级精母细胞有可能8条染色体B次级精母细胞有可能8条染色体C、次级精母细胞不同是因为同源染色体分离进入不同细胞D、次级精母细胞会发生等位基因分离(不考虑交叉互换)10、人类精子的染色体组成是()A、 44条+XY B 、22条+X或22条+YC、11对+X或11对+YD、22条+Y11、某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因均位于常染色体上。
现有这种昆虫一个体基因型如下图所示,请回答下列问题。
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律,并说明理由。
(2)该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为____________。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有。
(4)该细胞减数分裂形成的两个D基因的时期,D和d分离的时期是,D和D分离的是孟德尔的一对相对性状的杂交实验-假说演绎法一、观察现象(实验),提出问题现象:P为 F1全为(矮经无) F2为高:矮=3:1 ,正反交结果相同问题:F1为何全为矮经去哪里了? F2的3:1是巧合吗?二、做出假说:1、生物的性状由遗传因子(基因)决定遗传因子不融合、不消失。
每个因子决定一种特定的性状2、体细胞中遗传因子成对存在3/生物体形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。
配子中只含有每对遗传因子的一个4、受精时,雌雄配子随机结合。
三、演绎推理:当F1和隐性纯合杂交时。
F1产生 2种配子且比例为,隐性纯合产生 2种配子且比例为,配子随结合,产生后代为表现型高:矮=1:1四、进行测交实验结果:同三,假说成立五、得出结论分离定律内容假说-演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法,下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是()A. 生物的性状是遗传因子决定的B. 由F2出现了“3:1”推测,生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离C. 若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1:1D. 若F1产生配子时成对遗传因子分离,则F2中三种基因个体比接近1:2:1有关孟德尔的“假说-演绎法”的叙述,正确的是()A. 在“一对相对性状的遗传实验”中提出了遗传因子的说法B. “测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C. “生物性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于演绎的内容D. “F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容假说——演绎法的一般程序是[ ]A.观察试验、发现问题—分析问题、提出假设—设计试验、验证假说—归纳综合、总结规律B.个案研究-综合比较-突出假设-归纳结论C.发现问题、分析问题—提出假设、设计试验—观察试验、验证假说—归纳综合、总结规律D.个案研究—发现问题—提出假设—归纳综合请计算后代中男孩和一个杂合子女孩结婚生出患病女孩的概率假设演习法的运用:也就是数学上的假设思路一、观察现象,提出问题如图3,是没有办法确定患病基因是显性还是隐性致病的,在常染色体还是性染色体这时如何推算他们的基因型?二、假设 1、假设患病基因是常染色体隐性致病 2、假设患病基因是则亲本为 X 则亲本为 X子代为和子代为和是否符合题意是否符合题意三、推理演绎推理演绎后代中男孩和一个杂合子女孩基因型分别为后代中男孩和一个杂合子女孩基因型分别为男X 女男X 女产生配子产生配子F1 F1患病女孩的概率:患病女孩的概率:四、验证:是否符合题意四、验证:是否符合题意四、五结论当患病基因是常染色体隐性致病时五结论当患病基因是男孩和一个杂合子女孩结婚生出患病女孩的概率为男孩和一个杂合子女孩结婚生出患病女孩的概率为。