“基因在染色体上”实验证据的探究式教学

何志恒

摘 要：在教学中，抓住果蝇杂交实验结果与豌豆杂交实验结果的不同之处，引导学生分析豌豆、果蝇的区别，雌雄果蝇染色体组成的区别，X和Y染色体的区别，提出假说。针对不同假说的差异，自行设计杂交组合和演绎推理，与真实实验结果对比，得出“基因在染色体上”。

关键词：果蝇;摩尔根;性染色体

1.果蝇的杂交实验教师展示：①纯种红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，得到F1雌雄果蝇全部是红眼。②F1雌雄果蝇相互交配，F2中红眼：白眼=3：1，雌果蝇全部是红眼，雄果蝇有红眼和白眼.教师提问：①F1都是红眼，是否说明红眼基因在染色体上？②如果红眼基因在线粒体内，F2果蝇应是什么眼色？由于F2果蝇有白眼，红眼基因在染色体上。教师继续提问：①F2果蝇的性状及比例符合基因分离定律，但与孟德尔的实验结果有差异，差别在哪里？②豌豆杂交实验的七对相对性状都跟性别无关，是孟德尔运气好？③果蝇性别由什么决定？

2.提出假说教师展示科学家对果蝇体细胞中染色体进行研究得到的模式图，如图1.教师提问：①雌果蝇体细胞中有几条染色体？有几对染色体？雄果蝇呢？②雌雄果蝇不同的染色体是第几对？差别是什么？师生共同总结：雌雄果蝇的Ⅰ号染色体称为性染色体，其余染色体称为常染色体。用示意图展示果蝇性染色体的传递规律，如图2。教师提问：①雄果蝇的X和Y染色体传给谁？②雄果蝇的X染色体来自谁？质疑：进一步研究发现，果蝇的Y比X染色体长，将X和Y染色体划分为三个区段（如图3），眼色基因位于哪一个区段？学生提出三种假说：眼色基因只在X染色体上，即Ⅰ区段;眼色基因只在Y染色体上，即Ⅲ区段;眼色基因在X和Y的同源区段。

3设计实验，排除眼色基因只在Y染色体上教师提问：①如果白眼基因只在Y染色体上，可能出现白眼雌果蝇吗？②如果不在Y上，设计什么杂交组合可产生白眼雌果蝇？红眼、白眼基因分别用R、r表示。学生设计出F1红眼雌果蝇和亲本白眼雄果蝇杂交，教师演示白眼基因只在X染色体上的遺传图解（如图4）。学生仿写白眼基因在X和Y上遗传图解（如图5）。

4.设计实验，证明眼色基因只在X染色体上教师总结：由于杂交产生了白眼雌果蝇，眼色基因不可能只在Y染色体上。但是根据杂交结果仍不能确定眼色基因的位置。教师提问：①眼色基因只在X上、与在X和Y上都有这两种情况的差异体现在哪一条染色体上？②雄果蝇才有Y染色体，如果雄果蝇X染色体上是隐性基因，雄果蝇的性状就由Y决定。雄果蝇的Y染色体只来自父本，应该让亲本雄果蝇是什么性状，就可以区别Y上有没有控制眼色的基因？学生很快设计出白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇的杂交组合。学生在黑板上独立完成两种杂交组合的遗传图解摩尔根的杂交实验结果，与眼色基因只在X染色体上的演绎推理结果相符，因此眼色基因只在X染色体上的假说是正确的。由此，摩尔根得出“基因在染色体上”的结论。

5设疑引导思考：白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交实验，亲本和子代的性状遗传有什么特点？这种特点是不是该对基因只位于X染色体上才特有的现象？