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(共38张PPT)
回到19世纪——
孟德尔发现了遗传的两大定律
人们才意识到
遗传因子（基因）是客观存在的
基因分离定律
基因自由组合定律
基因在哪里？
2.2基因在染色体上
一、教学目标
1. 基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说一演绎法。
2. 从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。
3. 认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。
二、教学重点和难点
1. 教学重点
(1)基因位于染色体上的假说和实验证据。
(2)对孟德尔遗传规律作出现代解释。
2. 教学难点
(1)对果蝇杂交实验结果的解释和验证。
(2)等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。
一、萨顿的假说
思考：
1. 孟德尔豌豆两对性状的杂交实验中F2的如何形成配子？（YyRr）
2. 减数分裂过程中染色体的行为变化？
每对遗传因子彼此分离：
不同对的遗传因子自由组合：
Y与y分开，R与r分开
4种配子YR、yR、Yr、yr
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
形成4种配子
一、萨顿的假说
萨顿
美国遗传学家
(1877-1916)
用蝗虫细胞作材料
研究精子和卵细胞的形成
基因的行为 同源染色体的行为
杂交过程中 保持： . 也有： .
体细胞中存在形式 存在 存在
在配子中 只有成对基因中的 . 只有成对染色体中的 .
体细胞中的来源 成对中的基因 一个来自 . 　　　　　　　　 一个来自 . 　 同源染色体
一条来自 .
一条来自 .
形成配子时组合方式 非等位基因 . 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
基因和染色体行为存在着明显的 关系
平行
推论：基因在染色体上
染色体 （看得见）
基因 （看不见）
Dd
D
d
在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
d d
d
D
D D
D d
D
d
D
d
D D
d d
D d
D d
二、基因位于染色体上的实验证据
（摩尔根与他的果蝇）
果蝇做为实验材料的优点：
易饲养、繁殖快、后代多、染色体数少。
2. 雌果蝇性染色体是同型的，用 表示；
雄果蝇性染色体是异型的，用 表示。
1. 果蝇共有 条染色体， 对同源染色体，其中 对常染色体， 对性染色体。
8
4
3
1
XX
XY
②性染色体就是与性别决定有关的染色体。
①常染色体是与性别决定无关的染色体。
3对常染色体 + XX
3对常染色体 + XY
♀
♂
XX
XY
X
X
Y
XX
XY
Ｐ
配子
F1
X
摩尔根的果蝇杂交实验示意图
×
P
F1
F2
如何解释白眼性状与性别相关的遗传？
红眼♀♂
红眼♀
白眼♂
红眼♀♂
白眼♂
3 ： 1
♀♂交配
(一)观察实验，提出问题
→ 显性性状
→ 符合分离定律
摩尔根那个时代已有的理论基础：
1. 性染色体和常染色体的认识
2. 萨顿的假说：
基因在染色体上
假设一：控制眼色的基因只在 Y染色体 上
假设二：控制眼色的基因只在 X染色体 上
假设三：控制眼色的基因在 X、Y染色体 上
控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
（二）经过推理，提出假说
w
W
W
性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出：
雌果蝇基因型有：
雄果蝇基因型有：
XWXW（红眼）
、XWXw（红眼）
、XwXw（白眼）
、XWY（红眼）
XwY（白眼）
XX
XY
常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上，如：Dd、BB
性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出，如XBXb、XbY
基因型的写法：
1. 果蝇的长翅（B）和残翅（b）位于常染色体上，红眼（W）和白眼（w）位于性染色体上，请写出以下基因型：
纯种长翅红眼雌果蝇：
纯种残翅白眼雄果蝇：
BBXWXW
bbXwY
杂种长翅红眼雄果蝇：
BbXWY
P
F1
F2
×
对实验现象的解释（分析图解）：
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（♀）
XWXw红眼（♀）
XWY红眼（♂）
XwY白眼（♂）
红眼（♀）
白眼（♂）
♂
♀
红眼（♀）
红眼（♂）
P
F1
×
（三）对实验现象的解释验证
XWXw
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
红眼（♀）
白眼（♂）
红眼（♀）
红眼（♂）
Xw
XwXw
XwY
白眼（♀）
白眼（♂）
1 : 1 : 1 : 1
——测交
（四）实验验证，得出结论
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
与理论推测一致，完全符合假说，假说正确！
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
正是他们的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，用实验证明了基因在染色体上。
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在 上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与 相联系？
提出问题：
作出假说：
回顾摩尔根的实验：
假说——演绎法
X染色体
性别
人类探明基因神秘踪迹的历程
1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程
1910年摩尔根进行果蝇杂交实验
提出假说：基因在染色体上
找到基因在染色体上的实验证据
1866年孟德尔的豌豆杂交实验
发现了遗传因子（基因）
基因在染色体上怎么排？
假说—演绎法
假说—演绎法
三、基因与染色体的数量关系
果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。
人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。
一条染色体上应该有许多个基因
结论：
基因在染色体上是如何排列的呢？
基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因在染色体上相对位置的方法（荧光标记法），并绘制了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。证明了：
1. 萨顿实验推论：
2. 基因在染色体上的实验证据：
①实验者：
②材料：
③采用的科学实验方法：
3. 基因与染色体的关系：
①数量关系：
②位置关系：
小结
基因位于染色体上
摩尔根
果蝇
假说—演绎法
一条染色体上有多个基因
基因在染色体上呈线性排列
1. 下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ）
A. 染色体是基因的主要载体
B. 基因在染色体上呈线性排列
C. 一条染色体上有多个基因
D. 染色体就是由基因组成的
练习
D
2. 以下关于孟德尔、萨顿、摩尔根研究过程的说法，正确的是（　 ）
A. 孟德尔与萨顿的研究运用了假说——演绎法
B. 萨顿与摩尔根的研究均运用了类比推理法
C. 三人的研究均使用了假说——演绎法
D. 摩尔根的研究，反过来证明了萨顿的假说
D
3. 下列各项中，肯定含有Y染色体的是（ ）
A. 受精卵和初级精母细胞
B. 受精卵和次级精母细胞
C. 精子和男性口腔上皮细胞
D. 初级精母细胞和男性小肠上皮细胞
D
4. 果蝇的红眼（W）对白眼（w）为显性。让红眼果蝇与白眼果蝇交配，其后代是红眼雄果蝇：白眼雄果蝇：红眼雌果蝇：白眼雌果蝇=1：1：1：1，亲代红眼果蝇的基因型为（ ）
A. XWXw B. XWXW
C. XWY D. XwY
A
5. 右图示果蝇的原始生殖细胞，图中
1、1′……4、4 ′表示染色体，B、b、
W、w分别表示控制不同性状的基因。
果蝇的红眼和白眼分别由位于X染色体
上的W、w控制，请据图回答下列问题：
（1）该细胞是 。
（2）图中的 是常染色体，而 是性染色体。
(3)该细胞中有 个DNA分子。
（4）该果蝇基因型可写成 。
卵原细胞
l、1′、2、2′、3、3′
4、4′
8
BbXWXw
四、孟德尔遗传规律的现代解释
A和B、C和D
同源染色体：
非同源染色体：
等位基因：
非等位基因：
A和C、A和D、B和C、B和D
Y和y、R和r
Y和R、Y和r、y和R、y和r
A
B
C
D
Y
y
R
r
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
YyRr
染色体复制
1. 基因的分离定律的实质：
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
A
a
精原细胞
初级精母细胞
A
a
A
a
次级精母细胞
A
A
a
a
A
a
A
a
精细胞
等位基因分离过程：
1. 等位基因的概念：
位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因，如A、a
A和A、a和a叫做相同基因
2. 等位基因分离的原因：
随同源染色体的分离而分离
3. 等位基因分离的时间：
减数分裂Ⅰ后期
2. 基因的自由组合定律的实质
位于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；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
非等位基因自由组合过程：
自由组合的原因：
随非同源染色体的自由组合而自由组合
自由组合的时间：
减数分裂Ⅰ后期
或
染色体复制
非同源染色体自由组合
同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？
不能
1. 1909年，摩尔根利用偶然发现的一只白眼雄果蝇进行了杂交实验，如图所示。请根据摩尔根实验和所学知识判断，下列说法中错误的是（　　）
A．根据杂交实验可以推断白眼属于隐性性状B．设计测交实验可以检测待测个体产生配子的种类及比例C．摩尔根进行的测交实验操作属于假说——演绎法中的演绎推理阶段D．利用白眼雌蝇和红眼雄蝇可证明眼色基因仅位于X染色体上
C
2. 如图，若不考虑基因突变，A 基因与 a 基因的分离发生在（ ）
A．减数分裂 I 前期 B．减数分裂 I 后期 C．减数分裂 II 前期 D．减数分裂 II 后期
3．人的体细胞内含有23对同源染色体，在减数分裂Ⅱ后期，次级精母细胞内不可能含有（ ） A．44条常染色体＋XX性染色体 B．44条常染色体＋XY性染色体 C．44条常染色体＋YY性染色体 D．两组数目和形态相同的染色体
B
B
4．图所示细胞在完成有丝分裂后，所得子细胞的基因型是（ ）
A. AB和ab B. Ab和aB C. AaBb D. AABB和aabb
C
5. 据图回答问题:
(1)A基因与 是非等位基因的关系。 (2)图1、图2两只果蝇的基因型分别为: 、 。 (3)图1中的果蝇可以产生 种染色体组合的配子。其中A、a的分离一般发生在 时期。 (4)若图2果蝇产生了一个基因组成为AaXB的卵细胞,则相应的次级卵母细胞同时产生一个基因组成为 的极体。
B、b
AaXBY
AaXBXb
16
减数分裂Ⅰ
AaXB
6. 某一年生草本植物种群的花色、茎的高矮和叶的宽窄分别受三对等位基因A、a，B、b和C、c控制，某个体中基因与染色体的位置关系如图所示。
（1）某同学提出“三对等位基因中的任意一对基因的遗传都遵循分离定律，任意两对基因的遗传都遵循自由组合定律”，请你判断该同学的说法是否合理 ？说出你的判断依据 。（2）若用该个体与另一亲本杂交来验证自由组合定律，请写出另一亲本的基因型 ___________。
不合理
三对等位基因中任意一对基因的遗传均遵循分离定律，但其中等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律
aaBBcc或AAbbcc

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