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视频标签：基因在染色体上
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视频课题：高中生物必修二课题第二章第二节《基因在染色体上》北京市顺义
教学设计、课堂实录及教案：高中生物必修二课题第二章第二节《基因在染色体上》北京市顺义
教学目标
知识目标：①准确辨析基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸概念及概念间的关系②运用资料分析的方法，总结常染色体或性染色体上等位基因的遗传规律③分析两对等位基因的位置及关系解决不同情景下的遗传学问题
能力目标：①结合资料进行实验设计和结果分析②综合运用减数分裂、单倍体、遗传规律相关知识设计一对及两对等位基因位置及关系的方案；③培养运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法分析和解决问题
情感态度与价值观：关注遗传规律在实践中的影响与应用
2学情分析
学情分析：学生通过高三一轮复习，对基础知识掌握较好，但缺乏整体把握重要概念及概念间关系的能力，欠缺对生物学研究方法的灵活运用，运用资料获取信息、分析信息及实验设计能力较弱。
3重点难点
教学重点：不同染色体上的基因遗传规律，两对及两对以上基因的位置及关系，减数分裂及遗传规律的应用
教学难点：运用科学研究方法分析和解决实际问题的能力
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】利用人类的遗传性耳聋创设情境，领悟基因定位在人类生活中的运用
音乐巨人贝多芬 26岁耳聋，给人类带来了不幸和损失。据专家介绍，我国有遗传性耳聋的大概占85%。1992年科学家将第一个耳聋基因位点定位于5号染色体，可是后来发现不只一个，迄今已定位了51个耳聋相关基因位点，由此可知，遗传性耳聋属于____（多基因）遗传病。而且有的基因位于常染色体上，有的基因伴随X染色体遗传的。这样又把遗传性耳聋分为好多种。这是一种用荧光染料标记后让我们看到了染色体上的基因位置图，基因定位的研究为遗传性疾病的临床诊断和治疗提供了依据。高考题中也多次出现类似题目。这节课我们就来复习与基因定位相关的知识
活动2【活动】学生构建知识体系，落实核心概念
首先我们来看与这节课相关的重要概念，昨天已经给大家留下作业，回顾这些重要概念及概念间的联系，辨析易混淆概念，尽量去联想与这些概念相关的知识。下面我就找一位同学上黑板来展示你的成果。其他同学认真观察并和你的概念图进行对比，发现区别，找到不足完善概念图。
活动3【导入】基因与染色体的关系
在概念网图中我们知道基因位于染色体上，但是怎么知道一对等位基因是在哪类染色体上，它与其他基因的位置和关系又是如何呢？
活动4【导入】设计判断基因位置及关系的思路
人染色体较多，性状也比较复杂，所以题目中多以果蝇等模式生物进行考查。若研究者获得一些黑檀体和灰体（A、a），直翅和卷翅果蝇，他们想研究这两对基因的各自的位置及关系，你作为研究者的话，你的思路是什么？
活动5【活动】学生利用学案中典例进行分析
典例：（2013 朝阳变式）研究者获得一些灰体突变体（隐性）和单体果蝇类型，并应用这些材料研究做了系列实验，请回答相关问题：
1、在黑腹果蝇群体中存在黑体和灰体个体。若______________________，说明控制体色的基因只位于Y染色体上；利用_________，观察子代______________，可确定控制体色基因是在常染色体上还是在X染色体上。
2、生物中缺失一条染色体的个体叫单体（2n-l）。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇（2n=8）中，点状染色体（Ⅳ号染色体）缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，两条点状染色体均缺失则不能存活。现利用正常染色体黑体和灰体、Ⅳ号染色体单体的黑体和灰体共4种纯合果蝇，请完成以下实验设计：探究控制体色的基因是否位于Ⅳ号染色体上。实验步骤：
①选择__________________________亲本果蝇杂交，获得子代
②统计子代的性状表现，并记录。
实验结果预测及结论：
a.若_______________________________ ，则说明黑体基因位于Ⅳ号染色体上；
b.若_______________________________，则说明黑体基因不位于Ⅳ号染色体上。
3、通过基因定位已将黑体基因定位于果蝇Ⅱ号染色体上，将黑体卷翅果蝇与灰体直翅果蝇杂交，获得的F1代均为黑体卷翅果蝇。请设计方案确定卷翅、直翅基因在Ⅱ号染色体还是在Ⅲ号染色体上，预测实验结果并分析。
实验步骤：
实验结果及分析：
简要归纳果蝇基因定位的设计思路____________________
4、（2014西城一模变式）转B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗虫棉商品化的研究成为转基因植物研究的热点。棉花短纤维由基因A控制，目前获得了多个短纤维（Aa）抗虫棉植株（不考虑交叉互换）。利用植物与动物的不同设计与上述动物个体不同的方案确定导入的抗虫基因B与原有的纤维基因A、a与的位置关系。
课堂效果整理：通过这节课，概念整理和辨析中你的收获是什么？你的疑惑是什么？在确定基因位置关系上你掌握了常规的方法了吗？
活动6【导入】细胞中基因有很多，如何设计思路定位基因的位置及关系呢
活动7【活动】学生分析后进行总结归纳
先研究一对基因在哪类染色体上，定位好一对基因的位置后，在利用定位好的基因去定位另一对基因的位置和关系
板书：一：先定一对基因的位置
二：两对基因的位置及关系
活动8【活动】学生利用已有知识分析一对等位基因的染色体定位
一：对于果蝇来讲，无非就是常染色体，X、Y染色体
Y染色体直接看一性状表现，二遗传特点。只表现在雄性，只遗传给雄性。利用X染色体雌雄基因型不完全相同，设计正反交，若正反交结果相同，则为常染色体遗传，若正反交结果不同，则为X染色体遗传。
活动9【导入】利用果蝇分析一对等位基因在哪对常染色体上的定位
假如说已经通过正反交知道了在常染色体上，对于果蝇来说，常染色体有三对，那又该如何定位呢？
活动10【活动】学生利用典例第2题，以单体果蝇为例，设计一对等位基因的位置
思路：（1）先定亲本（2）排除性状相同的个体自交，排除正常个体和正常个体之间的杂交；排除单体灰体和黑檀体杂交（3）选出来的亲本组合是 单体黑檀体个体与正常灰体个体或单体黑檀体个体与单体灰体个体
活动11【活动】学生利用典例第2题设计方案确定基因是否位于单体果蝇Ⅳ号染色体
单体黑檀体个体与正常灰体个体杂交
若基因位于Ⅳ号染色体上 单体黑檀体个体和正常灰体个体 后代
A0 aa 黑檀体个体与灰体个体
若基因不位于Ⅳ号染色体上 AA aa 全部是黑檀体
单体黑檀体个体与单体灰体个体杂交
若基因位于Ⅳ号染色体上 单体黑檀体个体与单体灰体个体 后代
A0 a0 黑檀体个体和灰体个体
若基因不位于Ⅳ号染色体上 AA aa 全部是黑檀体
活动12【讲授】利用特殊果蝇对常染色体进行基因定位
利用生物的特殊性进行遗传研究，是研究者获得成功的重要原因之一，以上我们通过选择亲本进行杂交，观察子代表现型及其比例判断基因的位置是遗传学中一种常规的实验方法。
活动13【导入】两对等位基因的位置及关系
若利用上述方法确定了黑檀体基因位于果蝇Ⅱ号染色体上，你通过什么方法确定直翅和卷翅基因会在哪条染色体上，以及和体色基因是什么位置关系呢？如果是植物个体，你又会有什么不同的方案呢？
活动14【活动】学生利用典例第3题分析确定两对等位基因的位置及关系
若通过基因定位已将黑体基因定位于果蝇Ⅱ号染色体上，将黑体卷翅果蝇与灰体直翅果蝇杂交，获得的F1代均为黑体卷翅果蝇。请设计方案确定卷翅、直翅基因在Ⅱ号染色体还是在Ⅲ号染色体上，预测实验结果并分析。
实验步骤：F1代黑体卷翅果蝇相互交配或与灰体直翅果蝇进行测交。
活动15【讲授】两对等位基因的定位方案及分析
F1代雌雄个体相互交配，观察后代性状表现；或者F1代黑体卷翅果蝇相互交配或与灰体直翅果蝇进行测交。设计自交方案的同学，可能现在自交结果都没有得出来。这是因为自交结果不容易分析。自交和测交就是交配方式不同，关键的都是配子的种类和比例，相比较而言，测交结果能直接体现配子的种类和比例。当然如果是果蝇，最好用测交，如果是棉花，水稻，小麦，最好用自交
F1代雌雄个体相互交配，观察后代性状表现；或者F1代黑体卷翅果蝇相互交配或与灰体直翅果蝇进行测交。设计自交方案的同学，可能现在自交结果都没有得出来。这是因为自交结果不容易分析。自交和测交就是交配方式不同，关键的都是配子的种类和比例，相比较而言，测交结果能直接体现配子的种类和比例。当然如果是果蝇，最好用测交，如果是棉花，水稻，小麦，最好用自交
活动16【讲授】总结基因的位置、关系不同，减数分裂得到的配子种类及其比例不同，测交后代表现型及其比例不同
基因的位置及关系 配子的种类及其比例 测交后代表现型及其比例
非同源染色体 自由组合 4种 1:1:1:1 4种 1:1:1:1
发生 交叉互换 4种 多︰多︰少︰少 4种 多︰多︰少︰少
同源染色体
不发生交叉互换 2种 1:1 2种 1:1
活动17【导入】植物细胞的基因定位方案
无论哪种交配方式，关键还是在配子的形成，所以交配是外在的，内在的是配子。既然配子是关键，我们是否可以从另一个角度去思考，配子，植物，父本，引出单倍体方法
活动18【讲授】总结植物细胞中基因定位的思路及原理
单倍体是体现配子种类及其比例的非常忠实的个体形式。因此利用单倍体的表现型及其比例找出减数分裂过程中遵循的规律是研究基因位置关系常用的手段
活动19【讲授】总结基因定位及解题方法
利用个体交配，分析子代表现型及比例，确定基因位置是遗传学中常规的基因定位方法
这类题中实验步骤是固定的。结果分析的方法一般比较常规：一般是“则”当成已知条件代入到亲本，进行交配，推出后代表现型及其比例。做这类题的关键突破点是配子的种类及其比例，而配子的种类和比例是由基因的位置关系而定，基因的位置不同，无论哪种交配方式，得到的子代表现型不同，后代的表现型揭示了配子的种类及其比例，而配子的种类及其比例利用的是遗传规律。
活动20【活动】介绍基因定位的其他方法
PPT展示：通过测定交换率来确定基因的位置和关系；利用荧光原位杂交技术：即利用与荧光素分子偶联的单克隆抗体与抗原标记的探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体上的位置
活动21【活动】课堂总结
课堂总结（1）了解了相关概念及概念间的关系
（2）确定了基因的位置及关系，基因的位置不同，在形成配子的减数分裂中遵循的遗传定律不同——若只研究一对等位基因，则遵循基因的分离定律，若研究非等位基因，同源染色体上的非等位基因遵循交叉互换定律，非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律
（3）基因定位层次可从不同水平上进行定位，比如利用个体水平，不同交配方式进行定位；利用细胞水平——细胞融合进行定位；利用染色体水平——染色体缺失，染色体丢失，染色体交叉互换进行定位；利用分子水平——荧光染色进行定位。
所以在实践应用中要以不变应万变，万变的不同水平不同背景，不变的是基因的位置，基因的关系和遵循的遗传定律。
活动22【作业】课后练习
课后练习
1、（2013年北京卷变式） 下列真核细胞结构与成分，对应正确的是（ ）
A 神经递质：蛋白质 B 细胞骨架：蛋白质
C 染色体：脱氧核苷酸 蛋白质 D 核糖体：核糖核苷酸 蛋白质
2、（2014朝阳、丰台二模）玉米是全世界产量最高的粮食作物，一般表现为雌雄同株（图甲），偶然在田间发现雌雄异株的个体（图乙、丙、丁）。玉米的雌花序由显性基因B控制，雄花序由显性基因T控制。当基因型为bb时，植株不长雌花序；基因型为tt时，植株中原来的雄花序转为雌花序。
性别 雌雄同株 雄株 雌株
数目 998 1001 1999
玉米茎的长节与短节为一对相对性状，为对其进行基因定位，育种专家做了如下杂交实验（不考虑交叉互换和突变）：
若F1和基因型与亲代母本相同的个体杂交，其子代表现型为__________，则决定茎的长节与短节性状的基因与T、t基因位于同一对同源染色体上。
活动23【活动】板书设计
高三生物二轮复习 专题二遗传与变异——基因定位
概念整理
一：一对基因的位置： Y染色体：直接看性状及遗传特点
X、常染色体：利用正反交，看子代结果
二：两对基因的位置及关系
雌雄个体相互交配（自交）
遗传学 实验步骤 1、亲本 测交
花药离体培养 单倍体
杂交
2、观察子代表现型及其比例
实验
结果分析 若子代表现型及其比例是…… 决
则基因的位置及关系是…… 定
基因的位置及关系 决定 配子的种类及其比例 利用 遗传规律
非同源染色体 自由组合 4种 1:1:1:1
发生交叉互换 4种 多︰多︰少︰少
同源染色体{
不发生交叉互换 2种 1:1
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
