(名师课堂)2013-2014 学年高中生物 第 2 章第 2 节基因位于染色体上教案 新人教版必修 2对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略1.对教材内容的分析1903 年,美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料,研究精子和卵细胞的形成过程。他发现了减数分裂过程中,基因和染色体的行为的一致性,所以萨顿用类比推理的方法提出假说:基因在染色体上。但是类比推理的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。 接下来,美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了 证据。摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因:果蝇是一 种昆虫,有体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等优点。1909 年,摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一 只白眼的雄果蝇,这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视,他抓住这个例外不放,用它作了一系列设计精巧的实验。 摩尔根首先做了实验一: P 红眼(雌) × 白眼(雄) ↓ F1 红眼(雌、雄) ↓F1雌雄交配 F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄) 3/4 1/4 从实验一中,不难看出 F1 中,全为红眼,说明红眼对白眼为显性,而 F2 中红眼和白眼数量之比 为 3:1,这也是符合遗传分离规律的,也表明果蝇的红 眼和白眼由一对等位基因来控制。所不同的是白眼性状总与性别相关联。如何解释这一现象呢? 摩尔根认为,既然果蝇的眼色遗传与性别相关联,说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。在 20 世纪初期,生物学家对于果蝇的性染 色体有了一定的了解。果蝇是 XY 型性别决定的生物,果蝇的 Y 染色体比 X 染色体长一些。X 染色体和 Y 染色体上的片段可以分为三个区段:X 染色体上的非同源区段、Y 染色体上的非同源区段和同源区段。(如下图)。在雌果蝇中,有一对同型的性染色体 XX,在雄果蝇中,有一对异型的性染色体 XY。 那果蝇的眼色基因到底在哪里呢?是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪个区段上呢? 教材出示了摩尔根的假设,他认为:控制白眼性状的隐性基因由 X 染色体所携带,Y 染色体上不带有白眼基因的等位基因,即控制果蝇眼色的基因在Ⅰ区段上。之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。后来通过测交实验进行了验证。到这里,难免让人产生如此疑问:摩尔根怎么如此“草率”的认为控制眼色的基因在Ⅰ区段上?难道不需要排除基因在Ⅱ、Ⅲ区段的可能性吗? 事实上,摩尔根的果蝇实验是很严谨的,他除了做了上面的实验一,还做了如...