资源简介

(共30张PPT)
基因在细胞中有没有物质基础？基因在哪？
论证：基因和染色体的关系
资料1：1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究配子的形成过程。发现在减数分裂过程中染色体的行为与孟德尔研究的遗传因子的行为存在高度一致性。
萨顿
任务一 分析基因与染色体的行为
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
染色体行为
基因行为
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
染色体
推理
基因
平行关系
问题：
通过对遗传因子与同源染色体的行为变化的比较，展开你的想象，你能作出怎样的推测或假设？
①染色体就是基因；
②可能基因在染色体上，染色体是基因的载体。
问题：
一个生物的性状是由基因控制的，大多数生物的性状成百上千，但生物的染色体数目却是有限的，比如，人的染色体只有23对，你能根据这个事实检验上述假设是否成立吗？
萨顿在“遗传和染色体”一文（1903年）中说：“父本和母本的染色体联合成对及它们在减数分裂中的分离构成孟德尔定律的基础”。就是说，只要假定基因是在染色体上，分离定律和自由组合定律就会从细胞水平得到解释。
任务一 分析基因与染色体的行为
主张一：
基因是染色体
资料2：果蝇体细胞中有8条染色体，被研究过的基因达数百个；人类体细胞中有46条染色体，携带的基因大约有几万个。
质疑
主张二：
基因在染色体上
证据
支持/反驳主张
资料1：基因的行为与染色体的行为具有高度一致性
说起摩尔根，人们很自然地会联想到果蝇。1908年，摩尔根安排一个研究生在暗室里饲养果蝇，希望能产生一种果蝇，它们的眼睛因不用而退化。这位学生让果蝇在暗无天日的世界里繁殖了68代，研究也毫无进展。但是果蝇这种近乎理想的实验动物，却因此被引进了实验室里。
①易饲养，繁殖快。
②后代数量多，便于统计。
③具有多对易于区分的相对性状。
④染色体数目少，便于观察。
资料3：
20世纪初期，生物学家发现了果蝇体细胞中有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体，即雌果蝇为6+XX，雄果蝇为6+XY。
雌雄果蝇的染色体组成
常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体：X、Y
Q1：果蝇的眼色中显性是？这一相对性状由_____对等位基因控制？果蝇红眼和白眼这一对相对性状的遗传______（是/否）符合基因分离定律？
Q2：能否用已有知识解释这一现象？
任务二 运用假说演绎法，分析眼色基因与染色体的关系
资料4：
主张一：
基因是染色体
资料2：基因的数目远远大于染色体的数目
质疑
主张二：
基因在染色体上
证据
资料1：基因的行为与染色体的行为具有高度一致性
资料4：果蝇的眼色遗传总是与性别相关联
完善主张二：
基因在性染色体上
设控制果蝇颜色的一对等位基因为W和w
假说1： 基因只存在Y染色体（Ⅱ1）上
假说2： 基因只存在X染色体（Ⅱ2）上
假说3： 基因存在XY染色体同源区段（Ⅰ）上
红眼雌：X X 白眼雄：XY —
红眼雌：X — X — 白眼雄：X — Y
红眼雌：X — X — 白眼雄：X — Y —
资料5：研究表明，X染色体和Y染色体存在同源区段和非同源区段，并且Ｘ和Ｙ同源区段的基因是成对存在的。
提出假说，解释现象
×
不能解释摩尔根的果蝇杂交实验现象。
任务二 运用假说演绎法，分析眼色基因与染色体的关系
提出假说，解释现象
假说1： 基因只存在Y染色体（Ⅱ1）上
红眼雌：X X 白眼雄：XY w
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
可以解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。

提出假说，解释现象
假说2： 基因只存在X染色体（Ⅱ2）上
红眼雌：X W X W 白眼雄：X w Y
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
提出假说，解释现象
假说3： 基因存在XY染色体同源区段（Ⅰ）上
红眼雌：X W X W 白眼雄：X w Y w
主张一：
基因是染色体
资料2：基因的数目远远大于染色体的数目
质疑
主张二：
基因在染色体上
证据
资料1：基因的行为与染色体的行为具有高度一致性
资料4：果蝇的眼色遗传总是与性别相关联
完善主张二：
白眼基因在性染色体上
推理
继续完善主张二：控制白眼性状的基因
位于X染色体或X、Y染色体的同源区段
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
演绎推理——设计测交实验
演绎1：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
演绎2：基因存在XY染色体同源区段（Ⅰ）上
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
实验检验
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
主张一：
基因是染色体
资料2：基因的数目远远大于染色体的数目
质疑
主张二：
基因在染色体上
证据
资料1：基因的行为与染色体的行为具有高度一致性
资料4：果蝇的眼色遗传总是与性别相关联
完善主张二：
白眼基因在性染色体上
推理
继续完善主张二：控制白眼性状的基因
位于X染色体或X、Y染色体的同源区段
测交实验结果
支持
寻找新的证据
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
摩尔根的测交实验结果为：
子代雌果蝇全为红眼，子代雄果蝇全为白眼。
演绎推理，实验检验
演绎3
演绎4
×
主张一：
基因是染色体
资料2：基因的数目远远大于染色体的数目
质疑
主张二：
基因在染色体上
证据
资料1：基因的行为与染色体的行为具有高度一致性
资料4：果蝇的眼色遗传总是与性别相关联
完善主张二：
白眼基因在性染色体上
推理
继续完善主张二：控制白眼性状的基因
位于X染色体或X、Y染色体的同源区段
测交实验结果
支持
白眼♀×野生型红眼♂实验现象
反驳
修正主张二：控制白眼性状的基因仅位于X染色体上
归纳总结，得出结论
结论：白眼基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
推论：基因在染色体上
4.归纳总结，得出结论
结论：基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因
果蝇X染色体上的一些基因
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
结论1：一条染色体上有许多个基因
结论2：基因在染色体上呈线性排列
任务二 运用假说演绎法，分析基因与染色体的关系
摩尔根团队的其它研究成果：
（1）发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法；
（2）证明了基因在染色体上呈线性排列；
（3）发现了遗传第三大定律——基因的连锁和互换定律等。
黄身
白眼
红宝石眼
朱红眼
深红眼
棒状眼
短硬毛
截翅
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
B
B
b
b
A、B基因连锁
B、b基因互换
三.孟德尔遗传规律的现代解释
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.等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
1
2
3
4
果蝇X染色体上的一些基因
三.孟德尔遗传规律的现代解释
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，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。
基因分离定律的实质
三.孟德尔遗传规律的现代解释
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。
基因自由组合定律的实质
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
初级精母细胞
A
次级精母细胞
染色单体分开
A
a
a
a
a
A
A
BB
bb
BB
bb
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
初级精母细胞
A
次级精母细胞
A
a
a
a
a
A
A
BB
bb
bb
BB
三.孟德尔遗传规律的现代解释
A
a
B
b
某种两性花植物，花的颜色由两对等位基因（A、a，B、b）控制，基因组成与花的颜色对应关系见表。
A
a
b
B
基因组成 A_B_ aaB_或A_bb aabb
花的颜色 紫色 红色 白色
基因型为AaBb的植株，两对基因在染色体上的位置关系可能有三种.
A
a
B
b
思考：
①在这三种情况下，如果不考虑染色体交换，他们产生的配子种类相同吗？
②如果将该杂合子自交，后代的表型与比例？
本节内容小结

展开更多......

收起↑