“基因在染色体上”教学案例分析

“基因在染色体上”教学案例分析（通用7篇）

“基因在染色体上”教学案例分析 篇1

背景：为推进并深化高中生物课堂教育教学改革，县教育局在贺龙中学举行了《高效课堂教学比武》现场会，本人参加这次教学比武过程，学习别人的 先进的教学理论，此次比武倡导三主五步教学，但本人结合学生的实际情况，采用了引导探究式教学研，下面以真实的课例为载体，探讨在新课程背景下的课堂教学如何加强教师在探究教学中的引导，促使学生进行有效的探究式学习活动。本节课的教学内容为人教版第二章的第二节，是“总结人类对遗传物质的探索过程”的一部分，教学难点较多，是培养学生思维能力的好素材。

1.主题

探讨在新课程背景下的课堂教学如何加强教师在探究教学中的引导，促使学生进行有效的探究式学习活动。

2．教学方式

任务驱动式、引导探究式。

3.教与学过程

3.1教学环节一：情景创设，引入课题。（此环节意在引导学生关注染色体与基因的关系）

师设疑：孟德尔所说的基因控制着生物的性状，在体细胞中成对存在，通过配子传给子代，其遗传遵循基因的分离规律和自由组合规律。基因在哪里呢？

大家注意：体细胞中的同源染色体也是成对存在，在减数分裂过程形成配子时，成对的染色体分开进入不同的配子，那么基因与染色体有什么关系吗？

3.2教学环节二：运用类比推理方法引导学生发现事实，提出假说，布置任务：完成学案上的尝试分析基因与染色体的关系。

①一个基因型是AaBb的个体，可产生几种类型的配子？

②一个体细胞内有两对同源染色体（1与2、3与4）的个体，在减数分裂时产生多少种类型的性生殖细胞（配子）？

③填表

学生完成上述任务并评价后，师导引：能否用一句话描述基因与染色体的关系？

学生：基因和染色体行为相似。

师：如果你就是科学家，怎样解释基因与染色体之间具有相似或者说具有平行关系这个事实？

学生讨论后达成共识：基因在染色体上。

师述：上述过程是将两个相似的事物进行对比，得出假说。这种方法就是科学研究中的类比推理。1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，也发现了等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似，于是运用类比推理提出假说:基因在染色体上。学生得知自己具有科学家的思维，非常兴奋。（学生通过自己参与的活动，提出与萨顿假说相似的观点，体验到了成功的喜悦）

3.3教学环节三：运用引导探究式教学方式，引导学生分析基因位于染色体上的实验证据，为教学的重点和难点。流程是：问题诱发、探究引领→分析推理、提出假说→设计实验（领悟假说——演绎）→实验验证→结论：基因在染色体上。

师：假说仅仅只是一种推理，并不等于事实，假说要成为事实，还必须经过什么环节？

生：实验的验证。

师：萨顿假说的证明是由另一个科学家摩尔根通过一个著名的实验实现的。

展示摩尔根的头像及所用的实验材料——果蝇。

设疑：为什么选择果蝇作为实验材料？简介特点：个体小易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显，便于观察和统计，而且染色体数少。展示雌雄果蝇的染色体组成图解：引导学生识别雌果蝇的染色体组成、雄果蝇的染色体组成，分析比较区别，总结概述性染色体与常染色体的概念。请学生关注XY的差异。（意在强化实验材料的选择对于实验的成功至关重要）

师出示摩尔根的红白眼果蝇杂交实验:

P 红眼（雌）×白眼（雄）

↓

F1 红眼（雌、雄）1237只

↓ 自交

F2 红眼(雌)2459只 红眼(雄)1011只 白眼（雄）782只

引导分析：

（1）红眼、白眼这对相对性状中哪个是显性性状？生：F1看出红眼是显性性状。

（2）此遗传符合分离定律吗？生分析后得出结论：红眼(雌雄)3/4 白眼（雄）1/4，符合。

（3）用孟德尔的方法去分析摩尔根的实验，哪些现象不能得到合理的解释?生：白眼只出现在雄性果蝇，与性别有关。

（4）如何解释白眼只出现在雄性果蝇中？

提示：如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？

学生分组讨论：得出假设

学生：在性染色体上，理论依据：性染色体与决定性别有关。

假设一：控制白眼的基因是只在Y染色体上，X上没有它的等位基因

假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上

假设三：控制白眼的基因只在X染色体上，Y上没有它的等位基因。

师：哪种假设合理呢？判断假设是否成立，首先要能够解释实验。引导学生用假设一解释摩尔根的实验，结果与事实不符，排除假设一的可能。（此环节意在给学生完成下面的任务做出示范）教师导引学生写出如果假设二成立，则亲本的基因型为：XWXW（红眼雌）XwYw（白眼雄）。如果假设三成立，则亲本的基因型为：XWXW（红眼雌）XwY（白眼雄）。（此环节为学生独立完成下面的任务做铺垫）

布置任务：分组在学案上写出假设

二、假设三对实验解释的相应遗传图解，判断假设

二、假设三两个假设能否解释实验。

生：两名学生在黑板上写出相应的遗传图解，其余学生在学案上写出相应的遗传图解。

写完后，教师引导学生进行点评，结果都能解释摩尔根实验。

师设疑:两个假设中肯定有一个是对的，一个是错的，如何验证？生：用测交：F1红眼雌果蝇与最初的白眼雄果蝇杂交。

师：首先用演绎推理预测结果。布置任务：请依据假设二和假设三，演绎F1红眼雌与白眼雄的交配后代可能的结果。

生：两名学生在黑板上写相应的预测结果。其余学生在学案上写相应的的预测结果。

教师导引学生点评后归纳：

根据假设二：F1红眼雌与白眼雄交配时，子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白眼各占一半。

根据假设三：F1红眼雌与白眼雄交配时，子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白眼各占一半。

师展示摩尔根的F1红眼雌与白眼雄的测交实验结果：子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白眼各占一半。引导学生与预测结果比较，结果两个假设的预测结果与测交实验结果都相吻合。

师：两个假设真的都合理吗？为了进一步验证假说，摩尔根又设计了一个新的实验：将上述测交实验所得的白眼雌蝇和一个毫无血缘关系的纯种红眼雄蝇杂交。

布置任务：请依据假设二和假设三，分别演绎白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇杂交，其后代可能的结果。

生：两名学生在黑板上写相应的预测结果。其余学生在学案上写相应的预测结果。

教师导引学生点评后归纳：

根据假设二：白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配时，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇也是红眼。

根据假设三：白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配时，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇都是白眼。

师展示摩尔根的白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配的实验结果：子代的雌果蝇全是红眼，雄果蝇全是白眼。并引导学生与预测结果比较，结果假设二的预测结果与实验结果不符。淘汰假设二。假设三的预测结果与实验结果完全符合。证明假设三是正确的。这样，摩尔根就把决定红眼和白眼的基因定位在X染色体上。

师小结：摩尔根的果蝇杂交实验，提供了有力的实验证据，证实了萨顿的“基因位于染色体上”的假说。

3.4教学环节四：尝试运用研究成果解释孟德尔遗传规律

布置任务：在学案上把左边的基因写到右边的染色体上。并完成下列思考题：

① A和a是什么关系? 它们位于什么染色体上? A与B或b,a与B或b是什么关系?它们位于什么染色体上?

②在形成配子的时候,等位基因为什么会发生分离?非等位基因为什么会发生自由组合？

③填写下面的表述：在杂合子的体细胞中，控制同一性状的等位基因成对存在于_______，具有一定的独立性,不相融合；在减数分裂形成配子时，等位基因会随_______而分离，分离后的基因分别进入配子中,随配子遗传给后代。这个表述把染色体与基因联系起来了，是对孟德尔分离定律的补充和完善，被称为“分离定律的现代解释”。

位于_______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_______彼此分离的同时，_______上的非等位基因自由组合。这是基因的自由组合定律的现代解释。

4．研讨与点评

4.1该教学案例体现了科学发现的内在逻辑性与学生认知规律的高度统一性，不仅让学生了解了萨顿、摩尔根科学发现中的相关生物学知识，更重要的是让学生体验到科学发现中的科学方法。

4.2该教学案例对《标准》的解读准确，通过任务驱动式，引领学生进行类比推理，通过引导探究式教学分析摩尔根的实验，引领学生领悟“假说——演绎”法，驾驭教学资源的能力较强。通过适当情景式质疑和设计问题串，有效地激发了学生探究的欲望，学生的思维始终处于积极活跃的状态，整个教学过程侧重知识获取过程、学习方法和思维能力培养的整合，体现了高中生物新课程的教学理念。

“基因在染色体上”教学案例分析 篇2

随着人类基因组计划的实施, 复杂疾病的基因定位研究备受关注。复杂疾病通常受多基因控制, 且多个基因间存在交互作用, 因而其基因型和表型间往往不是简单的一一对应关系。传统的统计遗传学方法多用于研究疾病和单点基因的连锁和关联, 但对复杂疾病的基因定位尚处于探索阶段, 很多多基因的定位方法对研究多基因的协同分析有一定的局限性[1,2]。因此, 迫切需要寻找出一种能够分析复杂疾病全基因组进而来探查基因间互作关系的方法。最近, 有报道将基因集富集分析 (Gene Set Enrichment Analysis, GSEA) 等方法应用于全基因组关联研究中, 以进一步寻找出与疾病关联的位点 (基因) 是否富集在某些代谢通路或染色体上, 以便合理地解释生物学现象[3,4]。目前这些方法已经深入到了对复杂疾病 (如肿瘤和免疫系统疾病) 的研究中, 本文采用Fast Map算法对类风湿病进行了研究[5]。

类风湿病是一种病因尚未明了的免疫系统疾病, 以慢性、对称性、多滑膜关节炎和关节外病变为主要临床表现, 属于自身免疫炎症性疾病。该病多发于手、腕、足等小关节处, 可反复发作, 呈对称分布。从病理改变的角度来看, 类风湿病是一种主要累及关节滑膜 (以后可波及到关节软骨、骨组织、关节韧带和肌键) , 其次为浆膜、心、肺及眼等结缔组织的广泛性炎症疾病。该病具有家族聚集倾向, 病因复杂, 具有遗传异质性, 基因型和表型间不是简单的一一对应关系。因此, 从分子生物学层面研究类风湿病对其病理学研究有着十分重要的意义。

近年来, 发展迅速并被广泛应用的单核苷酸多态性 (Single Nucleotide Polymorphism, SNP) 芯片技术为从系统生物学水平研究基因功能、从分子生物学水平研究多基因复杂疾病的发病机理与疾病分析提供了一种全新的途径。研究疾病相关的通路中的基因的相关性和连锁特性十分重要, 本文主要研究类风湿病相关通路上基因的连锁特性。

1 材料与方法

本文主要是从KEGG (Kyoyo Encyclopedia of Genes and Genomes) 数据库中 (http://www.genome.jp/kegg) 筛选出3条与类风湿病相关的通路, 并采用Fast Map算法研究这些通路上的基因在1号染色体上的连锁特性 (1号染色体上的位点最多) , 以探讨基因潜在的相似功能。

1.1 SNP基因型数据处理

选择由国外遗传工作组提供的Genetic Analysis Workshop 15 (GAW15) 问题1中的数据[6], 含有194个个体的3554个基因的表达谱数据和2883个SNP基因型数据。对于选取的每个个体, 均取其1号染色体上的464个SNP基因型数据进行分析, 并对SNP基因型数据重新进行编码:将频率高的等位基因 (allele) 编码为0, 而频率低的allele编码为1。

1.2 通路选取及对应基因表达数据

从KEGG数据库中通过输入风湿性关节炎 (Rheumatoid Arthritis, RA) 关键词及数据库中默认的相关性测度筛选出与类风湿病特别相关的3条通路, 分别为:FGF Signaling in Rheumatoid Arthritis;IFN Signaling in Rheumatoid Arthritis和IL10 Signaling in Rheumatoid Arthritis。将这3条通路中的基因映射到含有3554个基因的基因表达谱数据中, 获取该通路上的基因表达值。

1.3 Fast Map算法

Fast Map方法通过构建集合加和树来计算基因表达值和SNP (allele) 的Pearson相关系数[7]。具体步骤描述如下:

(1) 构建加和树计算Pearson相关系数。设基因g和SNPs的Pearson相关系数为:

如果先将基因表达值进行标准化, 则 (1) 式可以简化为:

该算法的根本目的是为了加速Mg (s) 的计算, 从而加速Pearson相关系数的计算。假设s’和s表示两个SNP仅在第i个位置上 (第i个个体) 的allele不同, 其他位置均相同, 则有:

(4) 式说明相同SNP分布的协方差相同, 而不同SNP分布的协方差为相同分布的协方差加上不同allele对应的基因和, 因此考虑构建加和树, 加和树的具体构建过程如下:①首先将所有SNP的分布都存储在一个表中;②从表中搜索出与树的顶点距离为1的SNPs, 并将其作为树的结点从表中移出;③当与树的顶点距离为1的SNPs搜索完毕后, 继续搜索与树的顶点距离为2的SNPs并从表中移出;④重复执行程序, 当与树的顶点距离为3的SNPs搜索完毕后, 从表中搜索与树的距离最近的SNPs, 直到所有的SNPs都包含在树中;⑤根据树的结点计算Mg (s) 及相应的Pearson系数。

(2) 随机重排计算P值。对于每一个基因, 计算出它与所有SNPs的Pearson相关系数[8,9,10]。为了获得P值, 将样本的基因值进行随机重排1000次, 每一次均保留最大的Pearson相关系数值。这1000个值构成了相关系数的经验分布, 取α=0.05, 即确定该经验分布的第95位百分位数为相应的域值。

2 数值实验结果

通过研究3条RA相关通路中的基因, 并采用Fastmap算法将这些基因与1号染色体上的464个SNPs作e QTL分析, 探讨这些基因在1号染色体上的连锁特性。本研究同时获得了通路中每个基因的平均Pearson相关系数及随机重排检验获得的P值。

2.1 FGF Signaling in Rheumatoid Arthritis通路

该通路中的基因、平均Pearson相关系数及随机重排检验的P值分别见图1和表1。对于该通路, CTSB、PRKC、ACTA2和MAPK1这4个基因可以对应上基因表达谱数据中的基因表达值, 通过e QTL分析, 获得了这4个基因相应的连锁分析结果, 4个基因的连锁峰值位置大体相同。由表1可知, 与1号染色体上的SNP最为相关的基因是MAPK1 (P=0.029) 。

2.2 IFN Signaling in Rheumatoid Arthritis通路

该通路中的基因、平均Pearson相关系数及随机重排检验的P值分别见图2和表2。

对于该通路, CTSB、NFKB、HLA-DPA1、IL15、HLA-DR和HLA-DQA1这6个基因可以对应上基因表达谱数据中的基因表达值, 并获得了相应的连锁分析结果, IL15、HLA-DR和HLA-DQA1出现了相似的连锁特性, 即他们大体在同一位置出现了较高的连锁峰值。这3个基因都是和类风湿病十分相关的基因, 特别是HLA-DR和HLA-DQA1, 很多文献都已经证实为和类风湿病特别相关的基因。但由表2可知, 这6个基因与1号染色体上的SNP的相关性并不强 (P值均>0.05) 。

2.3 IL10 Signaling in Rheumatoid Arthritis通路

该通路中的基因、平均Pearson相关系数及随机重排检验的P值分别见图3和表3。对于该通路, HLA-DR、IL10、TGFB1、IL1B、VEGF、TNF、CXCR4和CD86这8个基因可以对应上基因表达谱数据中的基因表达值, 并获得了相应的连锁分析结果。

HLA-DR和TGFB1的连锁峰值, CXCR4和CD86的连锁峰值出现的位置大体相同。由表3可知, 这8个基因与1号染色体上的SNP的相关性也不强 (P值均>0.05) 。

由上述结果可知, 在3个类风湿病相关通路中, 同一通路中的部分基因的连锁峰值出现的位置大体相同, 提示这些基因可能具有相似的功能。事实上, 已有文献证实同一通路上的基因会存在潜在的共表达模式, 基因的功能也可能具有相似性。

3 讨论

近年来, 随着第三代遗传标记SNP的出现, 高通量的数据使得复杂疾病的基因定位和关联分析面临着巨大挑战[11,12], 迫切需要寻找出新的方法及算法对复杂疾病的分子生物学进行靶向研究。尽管当前对于分析遗传和环境因素对复杂疾病的影响, 如基因与基因互作、基因与环境互作等已涌现出大量算法[13], 但这些算法很大程度上依赖于样本量, 也就是说, 随着SNP标记的增多和样本量的增大, 其计算复杂度和计算时间会急剧增加。

本研究采用Fast Map算法研究了类风湿病通路基因在1号染色体上的连锁特性 (连锁峰值) 。该算法通过构建加和树能够快速地计算基因与SNP的Pearson相关系数, 并采用随机重排检验获得相应的显著性P值, 对于全基因组研究及e QTL分析都有直接的借鉴意义。同时, 本研究还整合了两种不同的数据类型, 即基因表达谱数据和SNP基因型数据, 通过两种不同数据的整合分析识别了类风湿病相关的风险通路的连锁特性, 给复杂疾病的遗传学研究提供了一定参考。但需要指出的是, 本研究使用的KEGG通路数据库每天都在不断更新, 因此相对于真实的生物学过程, 其数据可能有一定出入。

?基因在染色体上?的教学设计 篇3

一、教材分析

1、在教材中的地位

本节是必修模块2《遗传与进化》第二章第二节的内容，与其它章节的联系比较多，如，通过减数分裂过程的学习，发现遗传规律所涉及的基因行为与染色体的行为存在明显的平行关系，为萨顿提出基因在染色体上的假说提供了事实依据。摩尔根的果蝇杂交实验为基因在染色体上的假说提供了实验证据，而基因在染色体上的结论为基因分离定律和自由组合定律的实质的阐明提供了理论基础。伴性遗传部分可以说是基因在染色体上的延伸和拓展，是性染色体上的基因的遗传规律，基因在染色体上这节内容是联系减数分裂，伴性遗传，遗传病等章节的枢纽，起着承上启下的作用。

2、重、难点分析

重点：基因在染色体上的假说；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传规律的现代解释。

难点：用类比推理的方法，提出基因在染色体上的假说；基因在染色体上的实验证据——摩尔根果蝇杂交实验。

3、教学目标

（1）知识目标

基因在染色体上的假说的依据；摩尔根果蝇杂交实验；基因与染色体的关系；孟德尔遗传规律的现代解释。

（2）能力目标

通过类比推理方法，提出基因在染色体上的假说；通过果蝇杂交实验培养学生实验分析能力。

（3）情感态度与价值观

通过科学发现史的探索让学生明白，科学研究过程需要丰富的想象和大胆质疑的精神；对摩尔根果蝇培养的介绍让学生知道科学研究需要勤奋实践的精神，以及对科学的热爱；通过启发式教学，让学生参与类比推理的过程，提出与萨顿假说相同的观点，让学生体验成功的喜悦，提高学习的兴趣。

4、教学方法

基因在染色体上的假说部分，通过启发式教学让学生体验类比推理的实验方法。基因在染色体上的实验证据，即摩尔根的果蝇杂交实验部分的学习，以假说—演绎法为核心展开教学。整个教学过程通过设置问题串层层深入解剖本节知识，提高学生学习兴趣的同时，培养学生合作探究，动口表述等多种能力的培养。

5、教具

教学课件，减数分裂动画

6、课时安排：1课时

二、教学过程

导课：邀请一同学回顾孟德尔分离定律和自由组合定律的内容后，提问：同学们是否想过为什么减数形成配子过程中等位基因会彼此分离，非等位基因会自由组合呢？多媒体播放精子形成过程的动画

提问：大家有没发现等位基因和非等位基因的行为与同源染色体和非同源染色体的行为很像？多媒体展示课本27页问题探讨的内容，请学生将孟德尔分离定律中的成对遗传因子换成同源染色体再念一遍，让学生发现这样替换后一样行得通。引导学生思考：基因如果是物质的实体，那它最可能在哪？基因和染色体之间存在什么关系？

1、萨顿假说——基因在染色體上。如果将等位基因定位在同源染色体上分析孟德尔一对相对性状杂交实验，结果如何？让学生翻开28页的思考与讨论部分，并让学生将等位基因标在图中的同源染色体上解释孟德尔杂交实验结果。让学生发现如果等位基因在同源染色体上也能得出相同的结果。

提问：通过画图，同学们有没发现染色体和基因在减数分裂过程有何相似之处？

让同桌之间讨论分析，并请一名学生阐述染色体与基因行为的相似之处。教师对学生的表述情况进行肯定的同时，对于不足之处进行适当的补充，然后用多媒体将基因与染色体之间的相似之处一一展示。并讲述，基因和染色体行为之间存在明显的平行关系，从而得出推论：基因在染色体上。当时萨顿也是通过研究发现这些问题提出基因在染色体上的假说，他所使用的方法也是科学研究中常用的方法之一，类比推理法。简介类比推理法，并跟假说一演绎法进行简单的比较。

2、基因在染色体上的实验证据一一摩尔根果蝇杂交实验。教师讲述假说都要有实验证据，为基因在染色体上的假说提供实验证据的是摩尔根。介绍摩尔根包括他如何从对孟德尔遗传规律及萨顿假说的不相信，怀疑的态度到成为孟德尔理论的坚定支持者。

多媒体展示问题串，让学生带着以下问题阅读课本28—29页的内容

a. 为什么选择果蝇作为实验材料，它有哪些优点？

b. 根据实验，果蝇眼色的遗传是否遵循基因的分离定律？判断理由？

c. 果蝇的眼色的显隐性状分别是什么？根据哪个杂交组合可以判断出来？

d. 果蝇杂交实验结果与孟德尔一对杂交实验结果有何不同？白眼性状遗传有什么特点？

在学生阅读完课本的基础上，让学生完成了这些问题串之后，追问：

a. 为什么子二代只有雄性才出现白眼的？

b. 为什么白眼性状的遗传与性别相关联？

c. 假如，基因在染色体上的假说是正确的，那么控制白眼性状的基因应该在那哪种染色体上？学生提出：控制白眼性状的基因在性染色体上。教师追问：性染色体有X和Y，那应该是在X还是在Y染色体上呢？

对于该问题学生会简单的以为，该实验只有雄性个体出现白眼，故得出在Y染色体上的错误假说。在此部分教学中，补充X和Y染色体的遗传特点，然后引导学生得出假说，控制眼色的基因在X染色体上，Y染色体没有它的等位基因，然后强调摩尔根也是这么想的，让学生体验实验推理的乐趣。接着借助多媒体演示摩尔根对果蝇杂交实验结果的解释过程。教师讲述，摩尔根紧接着又设计测交实验进行验证，演示测交实验遗传图解，最后得出结论，控制眼色基因在X 染色体上，这样，他将一个特殊的基因和一条特殊的染色体联系起来，不仅证明了基因在染色体上，同时成为孟德尔理论的坚定支持者。

3、基因与染色体的关系。学生通过阅读30页第二段引导学生得出两者的关系。

4、孟德尔遗传规律的现代解释。多媒体播放含一对等位基因的同源染色体的减数分裂过程图解，及两对等位基因分别位于两对同源染色体上的减数分裂过程图解，让学生更好理解两大遗传规律的实质。追问：a.所有生物都遵循孟德尔遗传规律吗？孟德尔遗传规律的适用范围是什么？b.所有非等位基因都遵循自由组合定律吗？位于哪的非等位基因才遵循自由组合定律？根据孟德尔遗传规律中基因所在位置及发生时期，引导学生得出，孟德尔遗传规律适用范围：有性生殖的真核生物的核基因的遗传。根据非等位基因自由组合的原因得出只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，而位于同源染色体的非等位基因基因不能发生自由组合，故不遵循自由组合定律。

基因在染色体上教案 篇4

授课时间：2016年10月12日 授课班级：高三（9）班 授课人：赖荣华

教学目标

（1）说出基因位于染色体上的理论依据和实验依据。

（2）会用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传定律的实质。

教学重难点

（1）基因位于染色体上的理论假说和实验证据。（2）孟德尔遗传规律的现代解释。教学过程

一、导入

复习孟德尔遗传实验和减数分裂导入。

二、学习过程

1、萨顿的假说（类比推理法）

学生回顾第一章孟德尔的豌豆杂交实验和第二章减数分裂过程，分析遗传因子（基因）的行为与减数分裂过程中染色体的行为变化

问题一：写出孟德尔一对或者两对相对性状的杂交实验中F1产生的配子类型？

问题二：画出减数分裂一对或者两对同源染色体的精原细胞产生的配子类型？

问题一以基因的形式展示配子的种类，问题二以染色体的形式展示配子的种类。

设计问题：萨顿的理论“基因在染色体上”没有经过实验的验证，是主观推理的结果，提出疑问

2、基因在染色体上的实验证据（1）材料的选择

学生自己阅读材料，思考果蝇作为实验材料成功的原因？（2）学习果蝇的染色体组成（3）果蝇杂交实验

观察实验现象，小组间展开讨论，回答下列问题：

① 根据杂交实验过程，判断哪个是显性性状？ ② 是否符合孟德尔遗传定律？ ③ 该实验结果与孟德尔一对相对性状的杂交实验中F2的性状表现有什么不同之处？

④ 当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释？

摩尔根对该现象提出的假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，Y上没有对应的等位基因。

（4）对果蝇杂交实验结果的解释

根据假说写出遗传图解：通过写遗传图解发现F2的性状表现与摩尔根的杂交实验的结果是一致的，所以摩尔根的假说“控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因”是成立的。（5）验证实验

展示测交实验的遗传图解：

摩尔根通过实际去做测交实验，统计数据，结果接近1:1:1:1，与理论推测一致，从而得出假说是成立的。

3、孟德尔遗传规律的现代解释

尝试用“基因在染色体上”解释孟德尔的分离定律和自由组合定律。结合学生所讲，展示细胞分裂图：

4、课堂小结 师生一起归纳总结

5、巩固、升华

三、板书设计

第2节

基因在染色体上

一、萨顿的假说：类比推理法

二、基因位于染色体上的实验证据

三、孟德尔遗传规律的现代解释

四、作业：

（PPT展示，课后完全。）

“基因在染色体上”教学案例分析 篇5

●从容说课

本节内容包括了萨顿的假说、基因位于染色体上的实验证据和孟德尔遗传规律的现代解释3个教学知识点。在人类对基因与染色体关系的探索过程中，萨顿和摩尔根都作出了杰出的贡献。因此在我们的课堂教学中,通过组织学生活动、思考和讨论，帮助学生领悟科学家独到的研究方法、缜密的思考、严谨的推理，进行探究并得出相关的结论。

由于本节从上一节《减数分裂和受精作用》引过来，所以在教学安排上思路如下：

（1）通过回忆孟德尔分离定律和观察哺乳动物精子（或卵细胞）的形成过程图解，引导学生联想等位基因与同源染色体的行为之间究竟是什么关系？学生的这种疑惑源于头脑中的认知冲突，由认知冲突产生的问题会激发学生的探究兴趣。

（2）接着引导学生把孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，重读分离定律，画含一对同源染色体（假设其上有一对等位基因）和含两对同源染色体（假设其上各有一对等位基因）的精原细胞减数分裂示意图，让学生强烈意识到基因和染色体行为存在明显的平行关系。采取学生活动的教学方式有利于落实探究性学习的课程理念，培养学生的探究意识和动手、动脑的能力，并使学生在活动中加深对生物学原理的理解，提高学生对生物学观点的认同程度。教师肯定学生的发现并介绍萨顿的假说，让学生体验到成功的喜悦。

（3）在摩尔根的果蝇杂交实验中，教师采取问题串的形式、环环相扣、层层深入的设问、引导学生思考和讨论，逐步揭开遗传的奥秘，最终证实基因的确位于染色体上。通过介绍多种生物的染色体和基因的数量关系，让学生理解到一条染色体上应该有许多个基因，且基因在染色体上呈线性排列。另外，还简要介绍现代分子生物学技术在基因定位上的应用，有利于拓展学生视野，增强学生学习生物学知识的时代感，体现教材内容的先进性。

（4）在以上内容的基础上，引导学生在染色体和基因水平上阐明基因分离定律和基因自由组合定律，以达到课程标准的要求。培养学生的分析归纳能力，让学生不仅在观念上逐渐认同，在知识结构上也获得了科学知识。

●三维目标 1.知识与技能

（1）说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。（2）概述孟德尔遗传规律的现代解释。2.过程与方法

（1）运用有关基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。（2）尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。3.情感态度与价值观

（1）认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。（2）参与类比推理的过程，提出与萨顿假说相似的观点，体验成功的喜悦。●教学重点

1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2.孟德尔遗传规律的现代解释。●教学难点

1.运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。2.基因位于染色体上的实验证据。●教具准备 教学课件。●课时安排 1课时

●教学过程 ［课前准备］

1.画有孟德尔一对相对性状的杂交实验图解的小黑板（或实物投影仪）。2.教学课件。［情境创设］

教师：同学们，前段时间我们学习了孟德尔分离定律，有哪位同学能够回忆出来？

学生：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子（即等位基因）成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

教师：很好。这就是说配子中只含有每对等位基因中的一个。那同学们是否思考过这样的问题：成对的等位基因是如何分离并分别进入不同的配子中的呢？

教师显示哺乳动物精子（或卵细胞）的形成过程图解。

教师：我们知道，在减数分裂过程中同源染色体发生分离，结果配子只含每对同源染色体中的一条。在这里我们可以发现等位基因与同源染色体的行为有何相似之处？

学生：都存在分离现象：等位基因分离和同源染色体分离；配子中只有原来的一半：配子只含每对等位基因中的一个和只含每对同源染色体中的一条。

教师：没错。基因与染色体到底是什么样的关系呢？带着这样的问题，我们一起来学习第2节《基因在染色体上》。

［师生互动］ 1.萨顿的假说

教师：有同学看了这一节的标题以后会想，“基因在染色体上”这一结论是如何推导出来的呢？下面请同学们将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，将分离定律念一遍，看看这样替换是否有问题。由此你联想到什么？

学生阅读，进行思考和讨论。

学生：没有问题。是否可说明基因在染色体上？

教师：是否可说明基因在染色体上，对于这个问题，由同学们自己去探究。现在如果我们把等位基因标在同源染色体上，并以此画含一对同源染色体（假设其上有一对等位基因）和含两对同源染色体（假设其上各有一对等位基因）的精原细胞减数分裂示意图。看看结果如何？

学生画图，教师巡视学生画图情况并给予一定的指导。随机叫两名学生上讲台在黑板上画图。教师：经过画图，同学们可发现基因和染色体有何相似的地方？

学生：精原细胞中基因成对存在，染色体也是成对的；但配子只含有等位基因中的一个，也只是有同源染色体中的一条。另外，非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。

教师：根据画图和大家的分析，我们可以得出什么结论？ 学生：基因和染色体行为存在明显的平行关系。

教师：正确。那么基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？ 学生分小组思考、讨论并表述。教师根据学生的简述情况进行引导、补充、肯定和鼓励，并逐个显示基因与染色体的4点平行关系。教师：我们可以根据基因与染色体行为存在明显的平行关系，能够推论基因就在染色体上。这是科学研究中常用的方法之一，叫做类比推理。在研究基因与染色体的关系方面，美国遗传学家萨顿应用类比推理法作出了突出的贡献。他用蝗虫细胞作材料，发现有一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。蝗虫子代体细胞中的 染色体数目，与双亲的体细胞染色体数目一样。子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，萨顿做出了与大家完全一样的假说：基因就在染色体上。

教师：由此我们可以发现，只要有缜密的思考和严谨的推理，我们一样能得出与伟大遗传学家一样的结论。但问题是如果萨顿的推论成立，它应该能够解释孟德尔的豌豆杂交实验。下面请同学们利用课本P28的“思考与讨论”所提供的孟德尔一对相对性状的杂交实验图解，在染色体上标注出相应基因，看看对实验现象的解释是否仍然成立。

学生画图，教师巡视学生画图情况，并利用小黑板（或实物投影仪）随机叫1名学生上讲台画图。教师：解释是否成立？ 学生：成立。教师：那是否就可以认为我们利用类比推理得出的结论就是正确的呢？其实，类比推理得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。如何用实验证明基因就在染色体上呢？我们一起来看看美国生物学家摩尔根是怎么做的。

2.基因位于染色体上的实验证据 教师：摩尔根一开始对待孟德尔的遗传理论和萨顿的基因位于染色体上的学说抱不相信、怀疑的态度，他认为以上两个学说是主观的臆测。但是尽管如此，他没有批评、挖苦，而是认真钻研，设计实验，寻找证据解决疑点。科学家这种对待科学的态度和高尚的人品，非常值得我们学习。摩尔根实验的成功同样离不开实验材料的正确选择——果蝇。

教师显示果蝇的照片，并简要介绍选择果蝇作为遗传学实验研究材料的优点。

教师：从1909年开始，摩尔根就开始潜心研究果蝇的遗传行为，并利用在一群红眼果蝇中偶然发现的一只白眼雄果蝇做了如下的杂交实验。

教师显示课本P29“图2－8 果蝇杂交实验图解”，并简要介绍实验的过程与结果。教师：根据实验，果蝇红眼和白眼的遗传是否符合基因的分离定律？如何判断？ 学生：符合。因为F2红眼和白眼之间的数量比是3∶1。教师：那通过哪一个杂交组合可判断果蝇的显性性状？

学生：亲本雌性红眼果蝇和雄性白眼果蝇杂交所产生的后代全部是红眼，说明红眼是显性性状，白眼是隐性性状。

教师：很好。根据果蝇杂交实验图解，果蝇的白眼性状遗传有什么特点？ 学生：只有雄性才出现白眼。教师：是的。那为什么会这样？

教师显示雌、雄果蝇体细胞的染色体图解，介绍果蝇体细胞中染色体的分类与数量，重点提示果蝇的性别决定方式与人类相同，同为XY型，且性染色体与性别决定有关。

教师：前面我们已经推论基因在染色体上，结合果蝇白眼性状的表现总是与性别相联系，我们又可以作出什么样的设想？

学生：控制白眼的基因在性染色体上。

教师：当时摩尔根和他的同事也是这样假设的，他们设想控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，并假设Y染色体不含有它的等位基因。如是，雌性红眼果蝇的基因型怎么写？按照前面学过的知识，写成WW正确吗？

学生：不对。

教师：那应该如何表示？

学生：因为果蝇眼色的遗传与性染色体有关，应先把性染色体写出来，如雌性应先写出XX，然后

WW把控制红眼的基因写在两条性染色体的右上方，所以雌性红眼果蝇应写成XX。

ww教师：那我们又该如何去表示一个雄性白眼果蝇的基因型呢？写成XY对吗？ 学生：不对。因为我们已经假设Y染色体上没有与X配对的基因w，所以不能写成XY。因此雄性w白眼果蝇的基因型应该表示为XY。

教师：很好。请同学们画出果蝇杂交实验的基因遗传图解。学生画图，然后逐步显示下边的分析图解，师生共同分析讨论。

教师：从图2－2－1的图解可以看出，摩尔根等人的设想可以合理地解释。但能否就说以上的解释是正确的呢？

雌性红眼亲代WWX Xww

雄性白眼wX Y配子XWYXwF1WX Y雄性白眼雌性红眼WwX X配子XWYXWXwF2X XWWX XwWX YWwX Y雌性红眼雌性红眼雄性红眼雄性白眼 图2－2－1 学生：不能。还需要通过测交实验加以证明。

教师：没错。后来摩尔根他们通过测交等方法，进一步验证了以上解释。正是他们的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。

教师：实验证明基因在染色体上以后，人们又在思考：果蝇体细胞的染色体只有4对，但被人们研究过的基因就达数百个；人类体细胞的染色体只有23对，但携带的基因大约有几万个。这又能说明什么问题？

学生：说明一条染色体上应该有许多个基因。

教师：没错。摩尔根与其学生经过十多年的努力发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。

教师显示课本P30“图2－11 果蝇某一条染色体上的几个基因”，帮助学生理解基因在染色体上呈线性排列。

教师结合课本图解简单介绍现代分子生物技术将基因定位在染色体上的研究成果。3.孟德尔遗传规律的现代解释 教师引导、帮助学生用关于基因和染色体的知识解释孟德尔的分离定律和自由组合定律，提高学生的分析归纳能力，获得科学知识。如可引导学生分析等位基因是如何并在何时分离的，或组织学生将两对等位基因标在两对同源染色体上，画出遗传图解，解释孟德尔两对相对性状的杂交实验。

［教师精讲］

1.常染色体和性染色体：常染色体是指与性别决定没有直接关系的染色体，性染色体是指与性别决定有关的染色体。

2.2种性别决定的方式：

XY型：雌性性染色体为XX，雄性性染色体为XY。如果蝇、哺乳动物以及人类的性别决定属于这种形式。

ZW型：雌性性染色体为ZW，雄性性染色体为ZZ。如鸟类、蝶类和蛾类的性别决定属于这种形式。［评价反馈］ 1.基因型为AaBb的动物，在其精子的形成过程中，基因AA分开发生在 A.精原细胞形成初级精母细胞的过程中 B.初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中 C.次级精母细胞形成精细胞的过程中 D.精细胞形成精子的过程中

解析：基因AA是随着着丝点分裂姐妹染色单体的分离而分开，发生在减数第二次分裂后期，即在次级精母细胞形成精细胞的过程中。

答案：C 2.假设某动物精原细胞的两对等位基因（Aa、Bb）分别位于两对同源染色体上，该细胞通过减数分裂产生精子时，可表示其减数第二次分裂后期染色体和基因变化的是图2－2－2中的

A ba B A bA b A Ba bA B a bA B C D

图2－2－2 解析：减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成2条染色体，2条染色体基因相同。

答案：B 3.果蝇白眼为伴X染色体隐性遗传，显性性状为红眼。下列哪组杂交子代中，通过眼色就可直接判断果蝇的性别

A.白♀╳白♂

B.杂合红♀╳红♂ C.白♀╳红♂

D.杂合红♀╳白♂

解析：根据基因分离定律，C组所产生后代，雌性全部为红眼，雄性则全部为白眼。答案：C ［课堂小结］

［布置作业］

完成课本P31的练习。［课后拓展］

1.将两对等位基因标在两对同源染色体上，解释孟德尔两对相对性状的杂交实验，画出遗传图解。2.设计一个测交实验验证摩尔根的果蝇杂交实验。●板书设计

第2节 基因在染色体上

1.萨顿的假说

2.基因位于染色体上的实验证据 3.孟德尔遗传规律的现代解释 ●习题详解

一、练习（课本P31）

（一）基础题

1.解析：不能说染色体就是由基因组成的，而只能说染色体上有多个基因。染色体由DNA和蛋白质构成。

答案：D 2.解析：同一对同源染色体上不同位置的非等位基因是连锁遗传的，或在四分体时期由于同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而交换了部分基因，而不是所有的非等位基因都可自由组合。

答案：B

（二）拓展题

1.这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。

2.提示：人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡的缘故。

二、问题探讨（课本P27）1.这个替换似乎可行。由此联想到孟德尔分离定律中成对的遗传因子的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。

2.一条染色体上可能有许多个基因。

三、本节聚焦（课本P27）

1.基因和染色体行为存在着明显的平行关系，主要体现在如下四个方面：

（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形成结构。

（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。

（3）体细胞中成对的基因一条来自父方，一条来自母方。同源染色体也是如此。

（4）非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。2.摩尔根所做的果蝇杂交实验。

3.对孟德尔遗传规律的现代解释如下：

（1）基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

（2）基因的自由组合定律的实质是：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。

四、思考与讨论（课本P28）

矮茎d减数d分裂ddD 高d茎d矮d茎受高减数精D d茎F 2分裂D D D高茎D d高茎高减数茎D D分裂D D dP 配子 F 1 F 1 配子

图2－2－3

五、技能训练（课本P30）

“基因在染色体上”教学案例分析 篇6

吴亚会

2011年11月日

尊敬的各位领导、各位朋友：

X、Y染色体上基因的遗传 篇7

XY染色体由于减数分裂过程中能配对，因此是同源染色体。但其形态、大小却不完全相同，X染色体稍大，Y染色体较小，它们的不同区段分布着不同的基因，每个区段基因的遗传情况各不相同，如图1所示：

1．1X和Y染色体的同源区段

X染色体A区段的基因，在Y染色体C区段上可以找到对应的等位基因或相同基因，X染色体A区段和Y染色体C区段是同源区段。染色体的交叉互换就发生在同源部分。如控制果蝇刚毛和截毛的基因就位于X和Y染色体的同源区段。

1．2 Y染色体的非同源区段

Y染色体D区段，该区段的基因在X染色体上找不到对应的等位基因或相同基因。如控制外耳道多毛的基因、人类的SRY基因(能决定胚胎形成睾丸并发育为男性)位于Y染色体上的此区段。

1．3 X染色体非同源区段

X染色体的B区段，该区段的基因在Y染色体上找不到对应的等位基因或相同基因。如控制红绿色盲、血友病的基因就是位于x染色体上的此区段。

2X、Y染色体及其上的基因的遗传规律

父亲的X染色体及其上的基因只能传给他的女儿；父亲的Y染色体及其上的基因只能传给他的儿子；母亲的2个X染色体及其上基因随机地把一个传给她的儿子或女儿。

儿子的X染色体及其上的基因一定来自母亲，其Y染色体及其上的基因一定来自父亲；女儿的2个X染色体，一个来自父亲，一个来自母亲。

3例题赏析

[例1]已知猫的性别决定为XY型，XX为雌性，XY为雄性。有一对只存在于x染色体上的等位基因决定猫的毛色，B为黑色，b为黄色，B和b同时存在时为黄底黑斑。请回答(只要写出遗传图解即可)：

(1)黄底黑斑猫和黄色猫交配，子代性别和毛色表现如何?

(2)黑色猫和黄色猫交配，子代性别和毛色表现如何?

[解析]由于决定猫的毛色的基因只存在于x染色体上，黑色的猫有两种：X^BX^B为黑色雌猫、X^BY为黑色雄猫；黄色的猫也有两种：x^bx^b为黄色雌猫、x^bY为黄色雄猫。黄底黑斑猫其基因型为X^BX^b，全为雌性。

(1)中以黄底黑斑猫和黄色猫交配，亲本的基因型为：X^BX^bxX^bY。(2)中黑色猫和黄色猫交配有两种情况：①X^BX^B(黑色雌猫)xX^bY(黄色雄猫)②X^BY(黑色雄猫)xX^bX^b(黄色雌猫)

[例2]回答下列Ⅰ、Ⅱ小题

1、雄果蝇的x染色体来自亲本中的______蝇，并将其传给下一代中的______蝇。雄果蝇的白眼基因位于______染色体上，______染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。

Ⅱ、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有基因型分别为X^BX^B,X^BY^B、X^bX^b和X^bY^b的4种果蝇。

(1)根据需要从上述4种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌胜全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是______，雌性的基因型是______；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是______，雌性的基因型是_____，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是______，刚毛雌果蝇的基因型是_____。

(2)根据需要从上述4种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验?(用杂交实验的遗传图解表示即可。)

[解析]Ⅰ、雄性个体的X染色体只能来自上一代的母本，并传给下一代的雌性个体；由于果蝇的眼色遗传是伴性遗传。而在雄果蝇的X染色体和Y染色体有一部分是非同源的，因此判断果蝇的眼色基因位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。

Ⅱ、(1)刚毛为显性(B)，截毛为隐性(b)，要最终获得雄性全为截毛(xbyb)，雌性全为刚毛(X^BX^-)，X^B只能由上一代个体的雄性个体提供，且它提供的Y一定是Y^b，因此第二代杂交亲本中基因型为X^BY^b和X^bX^b，要想获得X^BY^b的雄性个体，那么第一代杂交亲本的基因型应该为X^bY^b和X^BX^B。

(2)要使最终获得的雌性果蝇全部为截毛(X^bX^b)，雄性果蝇全部为刚毛(X^BY^-或X^-Y^B)，那么第二代杂交亲本中雌性个体只能提供X^b，雄性个体提供的x染色体也只能是X^b，提供的Y染色体应为Y^B。因此第二代杂交亲本的基因型为X^bY^B和X^bX^b。要想获得X^bY^B的雄性个体，第一代杂交亲本果蝇应选择X^BY^B和X^bX^b进行杂交。

[例3]图2甲为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中Ⅰ片断)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(甲图中的Ⅱ-1，Ⅱ-2片断)，该部分基因互为非等位基因。请据图回答下列问题：

(1)人类的血友病基因位于甲图中的______片断。

(2)在减数分裂形成配子的过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的______片断。

(3)某种病的遗传系谱如乙图，则控制该病的基因很可能位于甲图中的______片断。

(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的Ⅰ片断，那么这对相对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗?试举一例说明。

[解析](1)控制血友病的基因位于X染色体上，Y染色体上不存在此基因，所以位于非同源的甲图中的Ⅱ-2片段上。

(2)在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组，这是同源染色体上的非姐妹染色体单体之间的局部交换，故是同源的甲图中Ⅰ片段。

(3)乙图家族中男性都是患者，女性都正常，所以致病基因位于Y染色体上Ⅱ－1片断。

(4)如果相对性状的基因位于X和Y染色体上Ⅰ片段，因有相对基因互为等位，后代中男、女个体表现为比例不一定相同。

[答案](1)Ⅱ－2(2)Ⅰ(3)Ⅱ－1

(4)不一定。例如：母亲基因型为X^aX^a父亲的基因型为X^aY^A，则后代男性个体的基因型为X^aX^a，全部表现为显形性状；后代女性基因型为X^aX^a，全部表现为隐形性状。

[例3]科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于x、Y染色体的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为：X^BB、X^BY^b、X^bY^b，若仅位于x染色体上，则只能表示为X^BY。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并简要说明推断。