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(共25张PPT)
第二章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
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-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。
学习目标
基因 染色体
？
人类基因组计划测定人的24条染色体的DNA序列。
●1866年 孟德尔遗传定律发表，未被重视。
●1883年 科学家用显微镜观察到染色体。
●1891年 科学家能准确描述减数分裂的全过程。
●1900年 孟德尔遗传定律重新被发现，人们意识到遗传因子是客观存在的。
●1909年 约翰逊将“遗传因子”叫作“基因”并提出表现型和基因型的概念。
基因，究竟在细胞的什么地方
但有一个问题还未弄清楚
遗传学的背景
1903年 萨顿用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程发现孟德尔假设的等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
萨顿(W.Sutton，1877-1916)
美国遗传学家
探究一、萨顿的假说
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
或
YyRr
探究一、萨顿的假说
染色体行为
基因的行为
存在形式
来源
形成配子时的组合方式
传递中的性质
YR
Yr
yR
yr
配子
体细胞
阅读课本P29内容和下列示意图，找出基因和染色体的行为存在哪些平行关系，完成学案对应部分的内容。
存在形式
比较项目 遗传因子（基因）的行为 染色体的行为
传递中 的性质 杂交过程中保持： _________________________ 配子形成和受精作用：
__________________________
体细胞中 存在形式 _________存在
_________存在
在配子中 存在形式 只有成对遗传因子中的________ 只有成对染色体中的________
体细胞 中的来源 成对的遗传因子 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 组合方式 控制不同性状的遗传因子______________ 非同源染色体
______________
自由组合
完整性和独立性
具有相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
探究一、萨顿的假说
基因在染色体上
结论：
学以致用
按照萨顿假说，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黑线代表基因的位置）
d
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
受精
高茎
×
减数分裂
减数分裂
减数分裂
高茎
高茎
矮茎
高茎
F2
D
D
d
d
D
D
d
D
d
D
d
D
D
D
d
D
d
d
d
探究二、基因位于染色体上的实验证据
摩尔根
实验背景：
萨顿
基因在染色体上
怀疑
不相信
孟德尔
遗传理论
果蝇作为实验材料的优点？
易饲养、繁殖快、
后代多、相对性状明显、
染色体数目少，易观察
实验材料：果蝇
野生型红眼果蝇
白眼果蝇
探究二、基因位于染色体上的实验证据
×
×
P
♀
♂
♀
♂
♂
♂
♀
F1
F2
红眼♀ 红眼♂ 白眼♂
F2数量(只) 2459 1011 782
3 红眼：1白眼
红眼雌
红眼雌
红眼雄
白眼雄
F2 雌性：
雄性：
为什么白眼性状总是和性别相关联呢？
发现问题
基因
？
全红眼
1红眼：1白眼
问题1：红眼与白眼的显隐性关系是？
问题2：F2红眼：白眼=3：1，能推知什么信息？
探究二、基因位于染色体上的实验证据
问题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？
发现问题
提出假说
事实1：白眼性状总是和性别相关联
事实2：果蝇性别取决于X染色体
萨顿假说：基因位于染色体上
提出假设
控制白眼的基因位于X染色体上，
Y染色体上不含其等位基因
【资料1】正常情况下，雌果蝇的性染色体组成为XX，雄性的为XY（如下图）。但少数染色体组成为XO(丢失Y染色体)的个体表现为雄性，XXY的为雌性。
果蝇体细胞染色体示意图
♀
♂
X
X
X
Y
基因
X染色体
探究二、基因位于染色体上的实验证据
×
P
配子
F1
配子
F2
F1
XwY
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
XWXw
XWY
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWXw
XwY
XWY
×
XWXW
请用摩尔根的假说解释他的杂交实验（遗传图解）
XW——X染色体上的红眼基因 Xw——X染色体上的白眼基因
♀：全红眼 ♂：1红眼：1白眼
♀
♂
♂
♀
♀
♀
♂
♂
♂
探究二、基因位于染色体上的实验证据
摩尔根的假说可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说—演绎法，预测另外设计实验的预期结果，再通过具体实验来检验。
请你设计一个实验，来检验摩尔根的假说。
探究二、基因位于染色体上的实验证据
小组活动：限时5分钟
发现问题
提出假说
演绎推理
野生型（雌）XWXW
野生型(雄）
XWY
白眼（雄）
XwY
F1（雌）
XWXw
F1（雄）
XWY
白眼（雌）
XwXw
假说：红/白眼色基因位于X染色体上，Y染色体上不含其等位基因。
以下面提供的果蝇为实验材料，设计新的杂交实验，以验证摩尔根的假说。（将遗传图解写到学案上）
探究二、基因位于染色体上的实验证据
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
设计测交实验，
F1与隐性纯合子杂交
1 ： 1 ： 1 ： 1
比例
1 ： 1
比例
探究二、基因位于染色体上的实验证据
发现问题
提出假说
演绎推理
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果：
子代中雌蝇均为红眼，
雄蝇均为白眼。
得出结论：红/白眼色基因位于X染色体上，Y染色体上不含其等位基因，即基因在染色体上。
测交方案1
测交方案2
探究二、基因位于染色体上的实验证据
发现问题
提出假说
演绎推理
实验验证
实验结果：
假说—演绎法
【资料2】果蝇的体细胞中有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；人的体细胞中有23 对染色体，基因大约有2.6万个。
基因与染色体在数量上还存在什么关系？
显然，一条染色体上应该有许多个基因。
探究三、基因与染色体的关系
基因在染色体上呈线性排列
A
a
a
A
1、分离定律
等位基因：位于同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。
例D和d（字母相同，大小写不同）
探究四、孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质:
a
A
a
杂合子体细胞
A
等位基因随同源染色体
的分开而分离
配子
配子
在杂合体的细胞中，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。
时期：减数第一次分裂后期
探究四、孟德尔遗传规律的现代解释
基因自由组合定律的实质:
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色体上的
非等位基因自由组合
A
a
B
b
杂合子体细胞
配子
配子
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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
时期：减数第一次分裂后期
探究四、孟德尔遗传规律的现代解释
思考：非等位基因都遵循孟德尔的自由组合定律吗？
生殖细胞形成过程中，位于同一条染色体上的基因是连锁
在一起的，作为一个单位进行传递，称为连锁定律。
同源染色体上的非等位基因，不遵循基因自由组合定律
连锁互换定律（遗传学第三定律）
再思考：基因的行为都遵循孟德尔遗传规律吗？
1.原核生物中基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。
原核生物无染色体
2.真核生物细胞核中的基因有的遵循孟德尔的遗传规律，但叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔的遗传规律。
叶绿体、线粒体上基因是母系遗传
易错提醒： “基因的遗传”不一定遵循“遗传定律”
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
2.为什么不测定全部46条染色体
人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。
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。
学以致用

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