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(共30张PPT)
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
讨论：
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体
2.为什么不测定全部46条染色体
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因相同或是等位基因，只对其中1条测序就可以了；性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同，需要都进行测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定全部46条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。
问题探讨
因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体由哪些染色体组成。
第2节 基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
本节聚焦
1、科学家发现基因和染色体有哪些平行关系？
2、摩尔根如何证明基因位于染色体上？摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示？
3、怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔遗传规律？
阅读P29-32，回答问题
1、萨顿以什么为实验材料，观察到了什么现象？
2、萨顿给出了什么推论，依据是什么？
3、哪位科学家给出基因位于染色体上的实验证据，实验材料及优点是什么？
4、基因位于染色体上的实验证据是如何得出的？
5、基因分离定律和自由组合定律的实质是什么？
自主探究
1903年，美国科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。
发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
即染色体的行为和基因的行为高度一致
24条染色体按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。
受精作用
精子
卵细胞
12条
12条
受精卵
减数分裂
24条
♂
♀
×
24条
24条
一、萨顿假说
一、萨顿假说
萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系
比较项目 基因 染色体
在遗传性状传递过程中的____
体细胞中的存在形式 _______ _______
配子中的存在形式 _______ _______
体细胞中的____
形成配子时的____
在杂交过程中保持
_______和_______
在配子形成和受精过程中具有_______形态结构
成对
成对
成单
成单
一个来自父方，一个来自母方
一个来自父方，一个来自母方
_________分离，
_________自由组合
_____________分离，
_____________自由组合
【课前探索】成效评估
挑战任务一：列表比较基因与染色体的行为
完整性
独立性
等位基因
非等位基因
同源染色体
非同源染色体
稳定的
来源
性质
行为
受精卵
配子
子代
基因行为
受精作用
看不见的
染色体
基因在染色体上
类比推理
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
受精作用
亲代
染色体行为
高茎
矮茎
体细胞中成对存在
配子中成单存在
一条来自父方
一条来自母方
DD
D
d
dd
Dd
Dd
一、萨顿假说
减数分裂中基因和染色体的关系
高 茎
高 茎
矮 茎
高 茎
D d
D D
d d
D d
d d
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
任务二：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号
一、萨顿假说
　 B国外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期喝过A国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有A国的血统。朗宁反驳说：
“你们是喝牛奶长大的，那么------”
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性!
萨顿经类比推理得出的结论——”基因在染色体上”究竟是否无懈可击？
二、基因在染色体上的实验证据
二、基因在染色体上的实验证据
质疑
摩尔根
萨顿
孟德尔
质疑
因
1. 个体小，易饲养
2. 繁殖快，后代多
3.具有易于区分的相对性状
4.染色体少，易观察（4对）
二、基因位于染色体上的实验证据
课本P30相关信息
二、基因在染色体上的实验证据
1. 实验材料：果蝇
请结合教材P30果蝇的相关信息，总结果蝇作为遗传学的优点。
同型
雌性
雄性
性染色体
常染色体
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
染色体
的类型
常染色体：与性别决定无关的染色体
性染色体：与性别决定有关的染色体
二、基因位于染色体上的实验证据
异型
2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法）
任务三：结合教材图2-8，思考以下问题
1:眼色中，显性性状是什么？
红眼
2:眼色遗传是否遵循分离定律？
是，F1自交后代的性状分离比为3∶1。
4: 如果基因位于染色体上，控制白眼的基因可能在性染色体还是常染色体？
3: 如何解释白眼性状总是和性别相关联？
性染色体
(1)观察实验，提出问题
白眼（雄）
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
×
红眼（雌）
红眼
（雌、雄交配）
(2)分析实验，提出假说
基因位于与性别决定相关的性染色体上。
假设1：控制眼色的基因只在X染色体的非同源区段。
假设2：控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段。
假设3：控制眼色的基因只在Y染色体的非同源区段。
任务四：如果按照萨顿的假说，结合性染色体结构图，做出合理假设。
X
2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法）
回归课本探新知
雄果蝇：
雌果蝇：
若红眼的基因：W 白眼的基因：w
雌果蝇：
雄果蝇：
任务五：写出本实验两种假说相应亲本的基因型
假设2：控制眼色的基因在
X、Y染色体的同源区段。
假设1：控制眼色的基因只在
X染色体的非同源区段。
红眼（ＸWＸW）
红眼（ＸWＸw）
白眼（ＸwＸw）
红眼（ＸWＹ）
白眼（ＸwＹ）
红眼（ＸWＸW）
红眼（ＸWＸw）
白眼（ＸwＸw）
红眼（ＸWＹW）
红眼（ＸWＹw）
2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法）
红眼（ＸwＹW）
白眼（ＸwYw）
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
XwY
×
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
×
XWXW
红雌
XWXw
红雌
XWY
红雄
XwY
白雄
红雌
红雄
3/4
1/4
假设1：控制眼色的基因（Ww）只在X染色体的非同源区段。
配子
回归课本探新知
(3)设计实验，演绎推理---测交
XwXw
XWY
白眼雌果蝇
红眼雄果蝇
×
测交
子代
XWXw
红雌
XwY
白雄
红雌：白雄=1:1
XWXw
XwY
F1测交
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
×
XWXw
XWY
XwXw
XwY
白雄
红雌
白雌
红雄
测交
子代
红雌：白雌：红雄：白雄=1:1:1:1
任务六：小组为单位，根据假设1利用F1设计测交方案，并分别写出测交预期结果的遗传图解
假设1：控制眼色的基因（Ww）只在X染色体的非同源区段。
F1测交
测交方案1
测交方案2
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
XwYw
×
XW
Xw
Yw
XWXw
XWYw
×
XWXW
红雌
XWXw
红雌
XWYw
红雄
XwYw
白雄
红雌
红雄
3/4
1/4
配子
回归课本探新知
任务七：小组为单位，根据假设1设计测交方案，并分别写出测交预期结果的遗传图解
(3)设计实验，演绎推理---测交
XWXw
XwYw
XWXw
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
XWYw
XwXw
白雄
红雌
白雌
红雄
测交
子代
×
红雌：白雌：红雄：白雄=1:1:1:1
XwYw
红雌：红雄=1:1
XwXw
XWYW
白眼雌果蝇
红眼雄果蝇
测交
子代
×
XWXw
红雌
XwYW
红雄
假设2：控制眼色的基因（Ww）在X、Y染色体的同源区段。
F1测交
F1测交
测交方案1
测交方案2
回归课本探新知
2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法）
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果：
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。
得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其
等位基因，基因在染色体上。
测交方案1
测交方案2
一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来
(4)实施实验，验证假设 --测交
实施实验，验证假设
实施测交实验
得出结论
基因在染色体上
控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有
它的等位基因
白眼性状的表现为什么总是与性别相联系？
分析实验，提出假说
假说
演
绎
法
观察实验，提出问题
设计实验，演绎推理
设计系列测交实验，并推测出结果
回归课本探新知
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
基因与染色体在数量上还存在什么关系？
基因在染色体上怎么排列？
回归课本新知
①基因在染色体上呈线性排列
②一条染色体上有许多个基因
识文画图拓新知
A
a
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
任务六：完成图示基因变化，理解分离定律现代解释
精细胞
三、孟德尔遗传规律的现代解释
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__________，_____________________时，_____________会随着____________的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
同源染色体
减数分裂形成配子
等位基因
独立性
三、孟德尔遗传规律的现代解释:
识文画图拓新知
任务七：观察图示基因变化，理解自由组合定律现代解释
位于_______________上______________的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，______________上的____________分离的同时，______________上的_____________自由组合。
非同源染色体
非等位基因
同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
2.为什么不测定全部46条染色体？
在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体，共24条。
讨论：
课堂小结
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
依据：
基因位于染色
体上的证据
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
1、猴的下列各组细胞中肯定含有Y染色体的是（ ）（多选）
A、受精卵
B、次级精母细胞
C、初级精母细胞
D、雄猴的神经元
E、精子
F、雄猴的肠上皮细胞
2、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （ ）
A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
B
课堂练习
CDF
4、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．精原细胞形成次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
3、下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是( )
A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D．同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合
C
课堂练习
C
练习与应用
一、概念检测
1．基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。( )
（2）非等位基因都位于非同源染色体上。( )
2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.染色体就是由基因组成的
C.一条染色体上有多个基因
D.基因在染色体上呈线性排列
3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是( )
A．复制的两个基因随染色单体分开而分开
B．同源染色体分离时，等位基因也随之分离
C．非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
D．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
√
×
B
D
二、拓展应用
1．用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么 用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢
红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼，如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
眼睛颜色不同的果蝇杂交实验，共有红眼雌果蝇（XWXW和XWXw）与红眼雄果蝇（XWY）、红眼雌果蝇（XWXW和XWXw）与白眼雄果蝇（XwY）、白眼雌果蝇（XwXw）与白眼雄果蝇（XwY）、白眼雌果蝇（XwXw）与红眼雄果蝇（XWY）杂交等组合。只有白眼雌果蝇（XwXw）与红眼雄果蝇（XWY）杂交的子代，红眼全为雌性，白眼全为雌性，能够通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
练习与应用
这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。
人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。
2.生物如果丢失或增加一条或几条染色本，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象
3.人的体细胞中有 23 对染色体，其中 1~22 号是常染色体，23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。

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