基因的自由组合定律公开课教案

果蝇与高考题

徐州高级中学生物组

闫妍

教学目标：通过对果蝇的学习，把握高考热点，掌握高考中易出的相关题型

教学重难点：了解果蝇作为模式生物的优势；掌握与其有关的相关实验及探究；熟悉高考中各种与果蝇有关的习题

教学过程：

一、模式生物

生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，此时，这种被选定的生物物种就是模式生物。

比如，孟德尔在揭示生物界遗传规律时选用豌豆作为实验材料，而摩尔根选用果蝇作为实验材料，在他们的研究中，豌豆和果蝇就是研究生物体遗传规律的模式生物。

19世纪末20世纪初，人们就发现，如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育现象的难题可以得到部分解答。因为这些生物更容易被观察和实验操作，因此，除了在遗传学研究外，模式生物研究策略在发育生物学中获得了非常广泛的应用，一些物种被大家公认为优良的模式生物，如大肠杆菌、线虫、拟南芥、果蝇、酵母菌等。

二、果蝇与诺贝尔奖

遗传学之父摩尔根在1933年获得了诺贝尔生理学及医学奖，他用果蝇证实了孟德尔定律，从果蝇白眼突变的性连锁遗传上发现了染色体的基因之谜，自己也成为DNA重组、基因工程甚至“克隆”技术等的先驱。

而到了1946年，摩尔根的学生米勒，证明了X射线能使果蝇的突变率提高150倍，同时，辐射也会引起染色体畸变，这项历经10年的研究为他带来了与果蝇有关的第二项诺贝尔奖和“果蝇的突变大师”称号。

1995年，美国生物学家刘易斯和发育遗传学家维绍斯以及德国发育遗传学家尼斯莱因、福尔哈德一起分享了当年的诺贝尔生理学和医学奖。他们发现了果蝇中的特定基因，并且表明了果蝇基因在染色体上与人类的相似之处。

而最近和诺贝尔奖有关的果蝇研究是在2004年，美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克发现了果蝇在嗅觉功能上有个特定的大脑区域，他们因在气味受体和嗅觉系统组织方式上的研究贡献获得当年的诺贝尔生理学和医学奖。

三、果蝇作为模式生物的原因

易饲养；繁殖快、生长周期短而且后代多；染色体数目少，便于分析

1、

果蝇体型小,体长不到半厘米；饲养管理容易,既可喂以腐烂的水果,又可配培养基饲料；一个牛奶瓶里可以养上成百只.2、果蝇繁殖系数高,孵化快,只要1天时间其卵即可孵化成幼虫,2-3天后变成蛹,再过5天就羽化为成虫.从卵到成虫只要10天左右,一年就可以繁殖30代。日产卵量为13.0-44.0粒,平均为15.6粒。.3、果蝇的染色体数目少,仅3对常染色体和1对性染色体,便于分析.作遗传分析时,研究者只需用放大镜或显微镜一个个地观察、计数就行了,从而使得劳动量大为减轻.

四、基因与染色体

1、若只研究A(a)和B（b）这两对等位基因，其遗传符合什么定律？

2、若只研究常染色体上的基因，请写出该果蝇一个初级卵母细胞形成的卵细胞和极体的基因型。

答案：1、基因分离定律

2、AbC、aBc或Abc、Abc

五、杂交试验与探究

实验室中现有一批纯种长翅灰身和残翅黑身的果蝇。已知长翅（A）和残翅（a）这对相对性状受1对位于第II号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上2种果蝇研究有关果蝇灰身与黑身性状的遗传特点。（所有果蝇均能正常繁殖存活）

探究1：灰身和黑身，如何判断显隐性？（假设控制果蝇灰身和黑身的基因在常染色体上）

探究2：灰身（B）和黑身（b）基因位于常染色体上还是位于性染色体上？如何确定呢？

探究3：假设通过实验证实控制灰身和黑身的等位基因位于常染色体上，如何确定是否也位于第II号同源染色体上？

答案：

探究1：亲本杂交，F1表现出的为显性性状

探究2：方法1：已知显隐性的前提下，用雌性隐形个体和雄性显性个体杂交，若后代雌性为显性，雄性为隐性，则为伴X染色体遗传；否则为常染色体遗传。

方法2：若显隐性未知，正交（♀灰身×黑身♂）和反交（♀黑身×灰身♂）

正交 ♀

XX×XY♂

反交♀

XX×XY♂

BBbbbB

↓

↓

XBXb XBY XBXB XbY

结果及结论：若子代性状表现与性别无关，则该基因位于常染色体上

若子代性状表现与性别有关，则该基因位于X染色体上

探究3：P:

AABB×aabb

↓

F1：

AaBb

×

AaBb

若F2：A_B_:A_bb：aaB_:aabb=9:3:3:1,则控制灰色和黑身的等位基因也位于第II号同源染

色体上，即基因不连锁；

若F2：AABB:AaBb：aabb=1:2:1，则控制灰色和黑身的等位基因不在第II号同源染色体上，即基因连锁。

六、课堂练习（见高三生物课堂练习）