资源简介

(共29张PPT)
我们的未来 世界的未来
Our future. The future of the world.
第2节 基因在染色体上
1866年，孟德尔发现了遗传的两大定律
1909年，约翰逊给“遗传因子”起了一个新名字叫做“基因”，人们意识到遗传因子（基因）是客观存在的。
【历史回顾】
导
基因在哪里？
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。
2N=24
精子
12条染色体
卵细胞
12条染色体
受精
作用
体细胞
24条染色体
减数
分裂
蝗虫子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，另一条来自母方。
一. 萨顿假说
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不见的
染色体
基因在染色体上
推 理
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
高茎
矮茎
萨顿
一. 萨顿假说
减数分裂的核心
孟德尔分离定律的核心
萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给子代。也就是说基因在染色体上。
共同体学习：阅读课本P29-30，与共同体小组成员思考并讨论以下问题(2min)：
1.基因与染色体存在着明显的平行关系的依据有哪些？
2.完成P30“思考与讨论”。
思与议
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的 来源
形成配子时的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
同源染色体一条来自父方，一条来自母方
等位基因分离
非等位基因自由组合
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
展与评
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
思考：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
【思考-讨论】
展与评
萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是（ ）
A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个
B．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合
C．基因在染色体上呈线性排列
D．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
对稳定的形态结构
C
当堂检测
方法：
类比推理法
一. 萨顿假说
根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理
类比推理法得到的结论一定是对的吗？
加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”
通过类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。
我不相信孟德尔，更
难以相信萨顿毫无
事实根据的臆测！
我更相信的是实验证据我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！
基因真的位于染色体上吗？
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
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。
二. 基因位于染色体上的实验证据
红眼果蝇
白眼果蝇
二. 基因位于染色体上的实验证据
“材料选对了就等于实验成功了一半”
遗传学实验材料——果蝇的优点：
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）
托马斯 · 亨特 · 摩尔根
二. 基因位于染色体上的实验证据
观察现象 提出问题
1. 此实验现象是否符合分离定律
2. 根据哪一个杂交组合判断果蝇的显隐性性状
为什么
3. 摩尔根果蝇杂交实验的结果与孟德尔豌豆杂
交实验的结果相比，有哪些不同点
证明基因位于染色体上
P：
F1：
F2：
红（雌、雄）
白 (雄)
3/4
1/4
红眼 （雌、雄）
×
F1雌雄交配
F2中红眼∶白眼＝3∶1 符合分离定律
F1全为红眼 红眼为显性性状
白眼性状的表现总是与性别相关联。
如何解释这一现象？
思与议
常染色体：与性别决定无关的染色体。(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体：与性别决定有关的染色体。
雄果蝇：XY
雌果蝇：XX
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
性染色体与常染色体：
X
Y
X非同源区段
Y非同源区段
X和Y同源区段
如XYA 、 XYa
如XWXW 、XWXw 、XwXw XWY XwY
如XDXD 、XDXd 、XdXd
XDYD、XDYd 、XdYD 、XdYd
W(w)
A(a)
X
W(w)
X
W(w)
D(d)
同源区段
D(d)
D(d)
D(d)
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
性染色体大写，基因右上角
性染色体
假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上
假说三：控制眼色的基因在 X、Y染色体同源区上
如果按照萨顿的假说: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
如果在性染色体体上存在哪些可能？
提出假说 解释问题
证明基因位于染色体上
P：
F1：
F2：
红（雌、雄）
白 (雄)
3/4
1/4
红眼 （雌、雄）
×
F1雌雄交配
思与议
共同体学习：假设果蝇的眼色基因由W（红眼）、w(白眼)控制，请相应小组通过遗传图谱看是否能解释对应的假说，若能解释，请设计实验验证假说（5min)。
P：
F1：
F2：
红（雌、雄）
白 (雄)
3/4
1/4
红眼 （雌、雄）
×
F1雌雄交配
假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上（第一组）
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上（第二组）
假说三：控制眼色的基因在 X、Y染色体同源区上（第三组）
思与议
P
F1
F2
×
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
对杂交现象的解释
配子
提出假说 解释问题——遗传图解
如何设计实验来验证你的解释呢？
测交实验
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上
展与评
合理的解释
假说的正确

XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w 红雌
XwY白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交方案
测交方案2
演绎推理
证明基因位于染色体上
理论比：
1 ：
1 ：
1 ：
1
还有其他测交方案吗？
展与评
1 ：
1
P
F1
F2
×
XWXW
XwYw
XW
Yw
Xw
配子
XWYw
XWXw
×
Xw
XW
Yw
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWYw（雄）
XwYw（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
对杂交现象的解释
配子
提出假说 解释问题——遗传图解
假说三：控制眼色的基因在 X、Y染色体同源区上
如何设计验证假说三？
展与评
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
雌果蝇均为红眼,
雄果蝇均为白眼
后代
后代
XWXw
红眼雌
XWYW
红眼雄
正交
反交
XY的同源区段 雌雄均红眼
红眼雄 × 白眼雌
XWYW
XwXw
红眼雄 × 白眼雌
XW Y
XwXw
排除XY的同源区段
测交2：
二、基因位于染色体上的实验证据
一次杂交判别雌雄
同型选隐，异型选显
展与评
实验验证——测交实验
摩尔根测交实验2实验的结果：
雌果蝇都是红眼
雄果蝇都是白眼
控制白眼基因在X染色体上，且Y染色体上不含有它的等位基因
测交2：F1红眼雄 × 白眼雌
XW Y
XwXw
摩尔根通过实验：将一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而证明了基因在染色体上。
得出结论
摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者!
演绎推理
测交
得出结论
基因在染色体上
白眼性状的表现总是与性别相联系
提出问题
假说
演
绎
法
作出假说
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
实验验证
测交结果
回顾摩尔根的果蝇杂交实验实验：假说-演绎法
从此，摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者
基因位于染色体上的实验证据
1.在摩尔根所做的野生型果蝇与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基
因位于X染色体上的最关键的实验结果是(　　)
A.白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1
B.F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
当堂检测
B
检
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
一次杂交判别雌雄
同型选隐，异型选显
测交：F1红眼雄 × 白眼雌
XW Y
XwXw
检
课堂小结
萨顿的假说
内容：基因在染色体上
基因在染色体上的实验证据
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
方法：假说演绎法
依据：基因和染色体存在着明显的平行关系
练
作业布置
1.完成《导与练》
2.思考摩尔根取得成功的原因
练
第一个是1933年，颁给了果蝇的开山祖师摩尔根；
第二个是1946年，颁给了摩尔根的学生赫尔曼·穆勒，他发现了X射线对果蝇的突变效应；
第三个是1995年，颁给了三位果蝇发育基因的研究者；
第四个是2011年，颁给了果蝇免疫系统的Toll相关基因；
第五个是2017年医学或生理学奖的果蝇生物钟。
果蝇与诺贝尔奖
拓展视野
果蝇的“过人之处”：

展开更多......

收起↑