摘要:以摩爾根果蠅雜交實驗切入，開展摩爾根科學思維為主題的研究性學習，收集摩爾根果蠅雜交實驗的史料，探究摩爾根證明基因在染色體上的歷程，對於學生進行科學思維和科學探究能力的培養
關鍵詞:摩爾根果蠅雜交實驗，科學思維，科學探究。
一，摩爾根果蠅雜交實驗史料
1900年，有3位科學家重新發現了孟德爾的遺傳定律，遺傳學界開始認識到孟德爾遺傳理論的重要意義。如果孟德爾假設的遺傳因子，即基因確實存在，那麼它到底在哪裡呢？
1903年，美國遺傳學家薩頓發現，孟德爾假設的一對遺傳因子即等位基因的分離，與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓根據基因和染色體行為之間明顯的平行關係，提出假說：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的，也就是說，基因位於染色體上。這就是著名的“薩頓假說”。
美國遺傳學家摩爾根明確表示不相信孟德爾的遺傳理論，也懷疑薩頓的假說。
1905年的一天，摩爾根和他的學生遇到了水果攤旁邊的一群果蠅。經過仔細研究，發現果蠅是做遺傳學實驗的好材料。
摩爾根開始潛心研究果蠅的雜交實驗。1910年5月，摩爾根實驗室中誕生了一隻白眼雄果蠅，摩爾根非常珍惜它，把它帶回家中，放在床邊的一個瓶子中。
後來他用這隻白眼雄果蠅與一隻紅眼雌果蠅進行雜交。後代產生了1240只紅眼果蠅。他又讓子一代的紅眼雌雄果蠅進行自由交配，在子二代中產生了，3470只紅眼果蠅和782只白眼果蠅。
如果考慮白眼果蠅由於其遺傳型決定，其在幼蟲期和蛹期死亡率較高等因素,可以認為該結果基本符合孟德爾一對相對性狀雜交的分離比(3:1)，與一般孟德爾分離比不同的是白眼只限於雄性！摩爾根將實驗結果寫成《果蠅的限性遺傳》論文，發表在《科學》雜誌上。
摩爾根透過大量的果蠅雜交實驗，不僅證明孟德爾遺傳定律的正確性，也證實了薩頓的假說。
二，培養學生科學思維過程
摩爾根果雜交實驗的學習，我們使用假說 一演繹法 ，整個過程分為四個步驟（1）觀察現象 ，提 出問題 （2）分析 問題 ，做 出假 說 （3）演繹推理 ，實驗驗證（4）分析結果，得 出結論 。
（1）觀察現象，提出問題
透過紅眼雌蠅與白眼雄蠅雜交，發現子一代全部為紅眼，說明紅眼是顯性性狀。
子一代自由交配，子二代既有紅眼，又有白眼，而且比例為3:1,符合孟德爾的分離定律。
“另外，摩爾根還發現，這些白眼的果蠅都是雄性，並沒有雌性。”
也就是說:“白眼性狀與性別相關聯”，如何解釋這一現象呢？
（2）分析問題，做出假說
因為子二代表現與性別相關聯，摩爾根推測，控制性狀的基因在性染色體上，果蠅的性染色體如上圖。
I區只有X染色體，II區X和Y染色體都有，III區只有Y染色體。因此，可以做出三種假設:
①控制眼色的基因只在X染色體上，就是I區；②在X和Y染色體同源區段上，也就是II區；③還有就是隻在III區的Y染色體上。”
控制果蠅紅眼，白眼的基因用W，w表示。
①控制果蠅眼色的基因只在X染色體上
（假說①圖解分析）
從圖中可以看出，若眼色基因只位於x染色體上，上述遺傳現象可以得到合理的解釋。
② 控制果蠅眼色的基因在X和Y同源區段上
（假說②圖解分析）
從圖中可以看出，若眼色基因只位於x和y染色體上，上述遺傳現象也可以得到合理的解釋。
③ 控制果蠅眼色的基因只在Y染色體上
（假說③圖解分析）
從圖中可以看出，若眼色基因只位於y染色體上，上述遺傳現象不能得到合理的解釋。
綜上所述，假說①和②可以解釋果蠅雜交實驗中，白眼性狀與性別相關聯的現象。也就是控制眼色的基因可能只在x染色體上，或在XY的同源區段上，究竟誰對誰錯呢？
（3）演繹推理，測交實驗
摩爾根曾做了4個驗證實驗：
①白眼雄果蠅與白眼雌果蠅雜交，預期所有後代無論雌雄都為白眼，並且能形成穩定遺傳的後代。
（ 在X染色體上，或在XY的同源區段上，結果相同）
實驗結果與預期相符。
②F2的紅眼雌果蠅一半為純合子，一半為雜合子，它們與白眼雄果蠅單對雜交時,預期將有一半會產生全部為紅眼的後代，一半則將產生紅眼雌：白眼雌：紅眼雄：白眼雄各約四分之一的後代；
（ 在X染色體上，或在XY的同源區段上，結果相同）
實驗結果與預期相符。
③F1紅眼雌果蠅都是雜合子，與白眼果蠅雜交，預期都將產生如上述4種平均比例的後代；
（ 在X染色體上，或在XY的同源區段上，結果相同）
實驗結果與預期相符。
④白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅測交，預期有兩種情況，一種後代雄性全部為白眼，雌性全部為紅眼。另一種後代全為紅眼。
（ 在X染色體上，或在XY的同源區段上，結果不相同）
實驗結果:雄性全部為白眼，雌性全為紅眼。
這個實驗結果，排除了眼色基因在X染色體與Y染色體同源區段的可能性，確定果蠅眼色的基因就位於X染色體上。
（4）分析結果，得出結論
果蠅眼色的基因只位於X染色體上。
三，總結
（1）“領悟假說演繹法在科學研究中的作用”是課程標準所要求的科學方法，中學中很多實驗都應用了假說演繹法。假說演繹法有利於學生科學探究和理性思維的養成。在學習過程中要重視學生嚴密邏輯思維的有效訓練,同時還要崇尚並形成科學思維的習慣,能夠運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命觀象及規律。
（2）為了便於學生理解，教材並未完全照搬史實，只說摩爾根進行了大膽的猜測，提出基因只在x染色體上。
