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第2章 基因和染色体关系
第2节 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。
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？
讨论：
2.为什么不测定全部46条染色体？
问题探讨引新课
1尝试运用假说一演绎法分析萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验。
2.通过画图，应用基因和染色体关系的知识，解释孟德尔遗传规律的实质。
3.通过感悟和体验摩尔根等科学家对孟德尔遗传规律的“怀疑-认同”，以至发现新定制探索过程，培养学生尊重科学事实、敢于质疑又勇于否定自我的科学精神。
学习目标
巩固旧知推新知
任务一：按要求完成图示及表格内容
AaBb
减数分裂产生配子中染色体
减数分裂产生配子中基因组成
AB
Ab
aB
ab
自由组合定律：在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，随配子遗传给后代。
减数分裂形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
你认为基因和染色体有什么样的关系呢？
基因的行为 染色体的行为
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
传递中的性质 （独立/稳定）
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
自由组合
非同源染色体自由组合
杂交过程保持完整性独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
巩固旧知推新知
看得见
看不见
染色体
基因
类比推理
基因在染色体上
1、方法:
3、原因:
----类比推理
一、萨顿的假说
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任务二：快速阅读教材，完善以下内容
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
基因在染色体上（基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的）
2、内容:
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
任务三：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
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二、基因在染色体上的实验证据
质疑
摩尔根
萨顿
3对
１对
以ＸＸ表示
以ＸＹ表示
1、实验材料:
果蝇
常染色体：
性染色体：
雌性同型:
雄性异型:
1. 实验材料：果蝇
任务三：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。
二、基因在染色体上的实验证据
①易饲养；
②繁殖快、后代比较多；
③有许多易于区分的相对性状；
④染色体数目少，便于观察
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F1
红眼（雌、雄）
P
×
红眼（雌）
白眼（雄）
F2
3/4
雌雄交配
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
1/4
2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法）
任务四：阅读教材30-31页，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
(2)分析实验，提出假说
2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法）
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。
任务五：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
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雄果蝇：
雌果蝇：
若红眼的基因：B白眼的基因：b
雌果蝇：
雄果蝇：
任务六：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（ＸBＸB）
红眼（ＸBＸb）
白眼（ＸbＸb）
红眼（ＸBＹ）
白眼（ＸbＹ）
红眼（ＸBＸB）
红眼（ＸBＸb）
白眼（ＸbＸb）
红眼（ＸBＹB）
红眼（ＸBＹb）
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(3)设计实验，演绎推理---测交
XbXb
XBY
白眼雌果蝇
红眼雄果蝇
测交
亲代
×
假设1：Bb在X染色体上
测交
子代
XBXb
红眼雌
XbY
白眼雄
红雌：白雄=1:1
XBXb
XbY
测交
亲代
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
×
XBXb
XBY
XbXb
XbY
白眼雄
红眼雌
白眼雌
红眼雄
测交
子代
红雌：白雌：红雄：白雄=1:1:1:1
任务七：小组为单位，写出本实验所需要的亲本类型并写出两种假说测交预期结果的遗传图解
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任务七：小组为单位，写出本实验所需要的亲本类型并写出两种假说测交预期结果的遗传图解
(3)设计实验，演绎推理---测交
假设1：Bb在XY染色体上
XBXb
XbYb
XBXb
测交
亲代
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
XBYb
XbXw
白眼雄
红眼雌
白眼雌
红眼雄
测交
子代
×
红雌：白雌：红雄：白雄=1:1:1:1
XbYb
红雌：红雄=1:1
XbXb
XBYB
白眼雌果蝇
红眼雄果蝇
测交
亲代
测交
子代
×
XBXb
红眼雌
XbYB
红眼雄
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摩尔根团队实施了测交实验，最后得出了红雌：白雄=1:1，假设1成立。
(4)实施实验，验证假设 --测交
——控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。
摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。
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
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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？
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果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。
人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。一条染色体上应该有许多个基因；同时说明基因在染色体上呈线性排列。
思考：用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，图片中同种颜色在同一条染色体上会有两个的原因是什么？
观察的时期为有丝分裂中期，每条染色体上含有两条染色单体，其相同位置上的基因相同。
②基因在染色体上呈线性排列
①一条染色体上有许多个基因
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三、孟德尔遗传规律的现代解释:
识文画图拓新知
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于 - 对 同源染色体上的 等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体的 非等位基因
A
a
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
任务八：完成图示基因变化，理解分离定律现代解释
精细胞
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
1.基因分离定律的实质
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
识文画图拓新知
三、孟德尔遗传规律的现代解释:
识文画图拓新知
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于 - 对 同源染色体上的 等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体的 非等位基因
任务九：观察图示基因变化，理解自由组合定律现代解释
A
a
B
b
A
B
A
B
A
B
a
b
a
b
a
b
A
B
A
B
a
b
a
b
a
A
B
b
A
B
A
a
b
b
A
A
b
b
a
a
B
B
或
B
a
三、孟德尔遗传规律的现代解释:
识文画图拓新知
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于 - 对 同源染色体上的 等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体的 非等位基因
任务九：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
1判断正误固练习促提升
①图中白眼基因与朱红眼基因是等位基因(　　)
②精细胞中不可能同时存在白眼基因与朱红眼基因(　　)
③红宝石眼基因在体细胞中可能存在4个(　　)
④该染色体上的基因在后代中不一定都能表达(　　)
巩固练习促提升
√
×
×
√
2．摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体的杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是(　　)
A．白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比
例为1∶1
B．F1雌雄交配，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，且雌雄中野生型与白
眼突变体比例为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
巩固练习促提升
B
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：
课后作业
阅读课本第33页的“科学家的故事”，分析摩尔根成功的原因，
学习科学精神，感受生物魅力！
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

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