分析基因位于染色体上的实验证据
【环节1】教师呈现相关科学史2
1908年，摩尔根和他的学生开始在实验室培养果蝇，想得到突变体果蝇。在1910年1月，摩尔根他们发现了几个突变体，将突变体与野生型杂交后，子代性状比都不是明显的3∶1或者9∶3∶3∶1。
教师引导学生思考：1.摩尔根团队最初选用培养果蝇的目的是什么？果蝇作为实验材料的优点是什么？2.最初的遗传实验结果是否意味着这些性状不遵循孟德尔定律？回忆遵循孟德尔定律的必要条件，并对该结果进行分析、推理。
【环节2】教师呈现相关科学史3
1910年5月，摩尔根实验室得到了一只变异的白眼雄果蝇，他用这只白眼雄果蝇与同一代的红眼雌果蝇杂交，F1中共得到了1237只红眼果蝇、3只白眼雄果蝇。这3只白眼的雄果蝇，摩尔根认为他们是进一步突变，所以在他发表的论文《果蝇的限性遗传》中被忽略了。
学生活动：在教师的引导下完成以下探究活动。
教师引导：
探究1：为什么F1都是红眼果蝇？
（1）提出假说：控制红眼的基因是显性基因，而白眼是隐性基因，F1是杂合子。
（2）演绎推理：如果按照孟德尔分离定律，F1是杂合子，让其相互交配，后代应该会出现性状分离，并且分离比例应该为3∶1。
（3）实验验证：让F1雌、雄果蝇相互交配，观察后代表现型及比例。
【环节3】分析拓展
摩尔根让F1红眼雌、雄果蝇相互交配，所得F2中红眼3470只、白眼782只，可以认为大体上接近于孟德尔分离定律的3∶1。但是白眼均为雄性。这一成果被摩尔根发表在1910年7月的《科学》杂志上。他证明果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，它们受一对等位基因的控制，3∶1的分离比表明：眼色遗传表现遵循孟德尔的分离定律。过程如图4-2所示。那么问题来了：白眼果蝇是否只与雄性相关？
图4-2 摩尔根果蝇杂交实验图
教师引导：
探究2：白眼果蝇是否只与雄性相关？
（1）提出假说：白眼基因与雌、雄都有关。
（2）演绎推理：如果白眼性状与雌、雄都有关，那么亲本中的白眼雄蝇可以将自己的白眼基因传给后代的红眼雌蝇，所以可以通过观察F1红眼雌蝇与白眼雄蝇的相互交配能否获得白眼雌蝇来确定。
（3）实验验证：用F1红眼雌蝇，与亲本白眼雄蝇回交，看是否能获得白眼雌蝇，如图4-3所示。
图4-3 F1红眼雌蝇与白眼雄蝇回交图
实验结论：果蝇的白眼眼色与雌、雄都有关。
教师引导：
探究3：既然果蝇的白眼眼色与雌、雄都有关，那么为什么F2白眼只有雄性？
提出假说：决定白眼的基因位于决定性别的相关性染色体上。(https://www.daowen.com)
【环节4】教师呈现相关科学史4
1905—1908年，经过很多植物学家和动物学家的努力，细胞学研究有了新的发现：雄配子（花粉或精子）有携带X染色体或Y染色体两种类型，并且大多数生物来说都是由雄配子来决定性别的。所以当生物的性状在雌、雄中表现不同时，人们往往会把它和性别相联系起来。
演绎推理：要判断基因是位于常染色体还是性染色体上，一般用正反交实验。
若正、反交的结果一致，则说明控制该性状的基因在常染色体上；反之，则可能在性染色体上。
实验结果：用野生的红眼雄蝇与探究2中的白眼雌蝇交配，发现后代与正交的F1代表现型不同，所有的雌蝇都是红眼，所有的雄蝇都是白眼。如图4-4。
图4-4 正反交结果示意图
教师引导：
探究4：从正、反交实验可以看出，白眼基因与X染色体的行为高度一致，为什么呢？
提出假说：控制这一性状的基因位于染色体上，并且控制眼色的基因，仅位于X染色体上，Y上没有它的等位基因。
演绎推理：根据“假说—演绎”法，要验证推理是否正确，往往要设计侧交实验。
【学生活动】学生根据教师的引导，对以下几种杂交实验结果进行推导：
杂交实验1：利用白眼雌、雄果蝇杂交。
杂交实验2：红眼纯合子雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，红眼杂合子雌果蝇与白眼雄果蝇杂交（F2的红眼雌果蝇应该有一半是纯合子，一半是杂合子）。
杂交实验3：白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。
预测杂交实验结果：杂交实验1的后代全为白眼；且白眼性状能稳定遗传。
杂交实验2的结果：纯合子红眼雌果蝇的后代全部为红眼，杂合子红眼雌果蝇的后代表现为：雌性红眼∶雌性白眼∶雌性红眼∶雌性白眼各约为1/4。
杂交实验3的结果：后代雌性果蝇表现完全不同。雄性全部为白眼，雌性全部为红眼（如图4-5）。
图4-5 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交示意图
【环节5】科学史展示5
教师展示摩尔根实验的结果：
实际上，摩尔根对以上实验都做过，结果和我们预测的结果一致。通过这些实验，可以说明，控制白眼的基因在X染色体上，Y上并没有他的等位基因。因此得出结论：基因在染色体上。摩尔根从此成了孟德尔坚定的拥护者。
【课程结束语】
科学探究就是如此的神奇，他让我们抽丝剥茧，通过现象看到本质，发现真理；他又是如此的普通，因为他就在我们身边，只要有一颗好奇的心、一双发现的眼睛，敢于质疑和求证，你我皆可成为科学家。