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(共31张PPT)
2.2 基因在染色体上
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。
问题探讨
教学目标
01
02
03
借助假说演绎法再现摩尔根的实验，学会自主提出假说、设计实验并验证，提高科学探究能力。(科学思维)
从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验，逐步认识基因是有物质实体的，深入理解孟德尔遗传规律的本质，又进一步理解遗传的物质性。(生命观念)
认同基因的物质本质、体会科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的科研精神。(社会责任)
2.2 基因在染色体上
体细胞
24条
染色体
精子
12条
染色体
卵细胞
12条
染色体
受精
体细胞
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。减数分裂时同源染色体分离。
一、萨顿的假说
1. 内容：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。由此推论：基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。
体细胞
配子
Dd
基因成对
染色体成对
D
d
Dd
一个来自父方
一个来自母方
受精后
体细胞
成单
成单
一条来自父方
一条来自母方
萨顿将基因与染色体的行为进行比较
遗传学：
细胞学：
等位基因分离
同源染色体分离
一对基因
一对同源染色体
回顾：
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
yR
Yr
yr
YR
YyRr
体细胞
配子
萨顿将基因与染色体的行为进行比较
遗传学
细胞学
两对基因
两对同源染色体
平行关系
任务一：阅读课本P29-30,思考以下问题：
1、提出该假说的依据有哪些 ？
2、请你在P35思考 讨论图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。
一、萨顿的假说
在交杂过程中保持：
________________
在配子形成和受精过程中有：
________________
基因的行为 染色体的行为
生殖过程中
存在形式 _________存在 ________存在
只有成对基因 中的_______ 只有成对染色体
中的_______
在体细胞中的来源 成对的基因 一个来自______　　　　　　　　 一个来自______　 同源染色体
一条来自______
一条来自______
形成配子时 等位基因: _______ 非等位基因: ________ 同源染色体: ______
非同源染色体: _______
成对
成对
一个
一条
父方母方
父方
母方
自由组合
自由组合
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
基因与染色体存在平行关系的表现
分离
分离
体细胞中
生殖细胞中
一、萨顿的假说
分析减数分裂过程中基因和染色体的关系
P
高茎
矮茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
减数分裂
F1
配子
3.请你在图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色横线代表基因的位置）
d d
减数分裂
高茎
D D
减数分裂
F1配子
D
d
D d
d
D
D d
D d
d
D
d d
D D
孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。
孟德尔遗传理论
萨顿假说
果蝇实验
方法：假说-演绎法
二、基因位于染色体上的实验证据
任务二：请同学们认真阅读教材P30-32，小组合作讨论以下问题。
1.摩尔根选用了果蝇作实验材料有哪些优点？
2.利用假说演绎法的思路思考：
摩尔根的果蝇杂交实验，观察到什么现象；
作出的假说内容是什么；（画出遗传图解）；
通过什么验证他的假说是否正确？
3.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
4.在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
二、基因位于染色体上的实验证据
1.果蝇的优点:
（1）易饲养、繁殖快
（2）后代数量多
（3）有易于区分的相对性状
（4）染色体少，且容易观察.
二、基因位于染色体上的实验证据
雌性（性染色体同型）
性染色体
常染色体
雄性（性染色体异型）
X
Y
人类X、Y染色体扫描电镜照片
X
Y
X和Y同源区段：
X、Y非同源区段：
X、Y非同源区段：
伴X遗传
伴Y遗传
伴X显性
伴X隐性
伴X和Y遗传
Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因
人类性染色体组成（P35）
X Y
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
×
♀
P
♂
F1
F2
自由交配
♀♂
♀
♂
红 （雌、雄）：白（雄） = 3 : 1
♂
红眼
白眼
红眼
二、基因位于染色体上的实验证据
阅读课本P30，思考：
与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验相比，果蝇眼色的遗传有何特殊之处？
果蝇的眼色遗传是否符合分离定律？
判断果蝇眼色性状的显隐性关系？
红眼对白眼为显性。
提出问题：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？
(1)观察实验，发现问题
F2中，白眼果蝇均为雄性。
F2中，红 : 白≈3:1，符合分离定律
摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
×
♀
P
♂
F1
F2
自由交配
♀♂
♀
♂
红 （雌、雄）：白（雄） = 3 : 1
♂
红眼
白眼
红眼
合理的解释
假说的正确

二、基因位于染色体上的实验证据
(2)提出假说，解释问题
ＸwＹ
ＸＷＸＷ
ＸＷＸw、ＸＷＹ
ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ
ＸwＹ
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1
测交方案2
二、基因位于染色体上的实验证据
演绎推理(纸上谈兵)
子代性状 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
数量 126 132 120 115
比例 1 1 1 1
测交实验的结果：
测交方案1
测交方案2
实验验证
子代性状 红眼雌性 白眼雄性
数量 234 230
比例 1 1
红眼（雌）× 白眼（雄）
红眼（雄）× 白眼（雌）
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。
二、基因位于染色体上的实验证据
实验验证，得出结论
得出结论
1.果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下列关于果蝇的叙述，错误的是(　　)
A.果蝇易饲养、后代多，具有易于区分的性状
B.果蝇体细胞中含有4对常染色体，雌果蝇体细胞中含有2条X染色体
C.性染色体上的基因不一定都与性别决定有关
D.白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无其等位基因
B
随堂练习
2.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，采用了假说—演绎法。下列说法错误的是（ ）
A．果蝇红白眼色的遗传遵循基因分离定律
B．演绎推理的内容是：若假说成立，F2中红眼与白眼果蝇之比为3:1
C．用白眼雄果蝇与F1雌果蝇杂交的实验操作属于对解释的实验验证
D．摩尔根提出的假说是：控制果蝇眼色基因仅位于X染色体上而Y上没有它的等位基因
随堂练习
B
3.继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是(　　)
A.白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
B.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
C.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌＝1∶1∶1∶1
D.A、B、C三项都不是
随堂练习
A
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。
一条染色体上应该有许多个基因。
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
三、基因与染色体的关系
3.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
3.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体、叶绿体细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
三、基因与染色体的关系
①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。
③提出“基因在染色体上”的假说。
④用实验证明了“基因在染色体上”。
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
假说—演绎法
假说—演绎法
三、基因与染色体的关系
4：在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
类比推理法
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________；
一
同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
d
B
B
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色体
非等位基因
相
同
基
因
同源
染色体
同源
染色体
1
2
3
4
同源染色体上的非等位基因能自由组合吗？
四、孟德尔遗传规律的现代解释
分离定律的实质：
A
A
A
a
A
A
a
a
a
a
a
a
A
A
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
等位基因随同源染色体的分开而分离
四、孟德尔遗传规律的现代解释
自由组合定律的实质：
非同源染色体上的非等位基因自由组合
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
A
a
B
b
a
a
A
A
b
b
B
B
B
B
a
a
A
A
b
b
A
b
a
B
B
a
A
b
四、孟德尔遗传规律的现代解释
A
a
B
b
2对等位基因位于2对同源染色体上
A
a
B
b
2对等位基因位于1对同源染色体上
两对等位基因独立遗传
满足基因的自由组合定律
两对等位基因不独立遗传
不满足基因的自由组合定律
四、孟德尔遗传规律的现代解释
1、真核生物只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律；
2、真核生物的细胞质基因，即叶绿体、线粒体中的基因不遵循；
3、原核生物进行的是二分裂，基因都不遵循孟德尔遗传定律。
四、孟德尔遗传规律的现代解释
思考：基因的遗传都遵循孟德尔遗传定律吗？

基因在染色体上
萨顿的假说
假说核心：
基因在染色体上
依据：
基因与染色体存在明显的平行关系
基因位于染色体
上的实验证据
摩尔根果蝇杂交实验
果蝇体细胞的染色体图解
果蝇杂交实验分析图解
基因在染色体上呈线性排列
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
类比推理法
假说演绎法
小结
1.下列有关基因与染色体的关系的表述，错误的是(　　)
A.基因就是染色体
B.有的生物的基因并不在染色体上
C.基因在染色体上的提出者是萨顿
D.同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离
2.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或组合是互不干扰的
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.基因的分离定律与基因的自由组合定律体现在减数分裂过程中
A
C
3.根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是(　　)
A
随堂练习

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