资源简介

(共23张PPT)
基因在染色体上和伴性遗传
内容标准细化 核心素养
1.理解基因在染色体上的实验证据。 2.分析伴性遗传的特点。 生命观念 伴性遗传决定相应性状，体现生命现象的物质性，遗传物质的独立性有助于学生自然观的形成。
科学思维 运用演绎推理的方法，分析伴性遗传的特点。
科学探究 掌握摩尔根的探究实验理解基因在染色体上。
社会责任 对常见的遗传病发病情况做出合理预测。
目标要求
萨顿
（1877一1916）
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。他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
VS
体细胞
配子
基因成对
一个来自父方
一个来自母方
受精后
体细胞
成单
遗传学
等位基因分离
一对基因
染色体成对
成单
一条来自父方
一条来自母方
细胞学
同源染色体分离
一对同源染色体
分离定律
Aa
A
a
Aa
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
体细胞
配子
遗传学
两对基因
细胞学
两对同源染色体
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
请用萨顿的假说来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，请在图示染色体上黑色横线部位标注基因符号）
高茎
矮茎
减数分裂
减数分裂
受精
高茎
减数分裂
配子
高茎
高茎
高茎
矮茎
♀
♂
类比推理得出的结论并不具备逻辑的必然性！
摩尔根
(1866-1945)
美国生物学家摩尔根(T.H.Morgan，1866-1945)曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。
活动：分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
我更相信的是实验证据,我要通过确凿的实验找到基因和染色体的关系！
他一直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。用什么作实验材料呢 这是个关键问题。腐烂水果周围飞舞的果蝇吸引了他的注意，经过观察，他发现果蝇正是一种合适的实验材料。
活动：分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
阅读教材P30左侧的相关信息，说说果蝇都有哪些特点，为什么摩尔根觉得果蝇是一种合适的实验材料？
摩尔根
(1866-1945)
果蝇作为遗传学实验材料所具备的优势：
(1)容易饲养
(2)繁殖快、生育能力强，符合统计学要求（在25℃时约12天就可繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。）
(3)果蝇有众多容易区分的相对性状。
活动：分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
果蝇有雌雄之分，幼虫期区别较难，成虫区别容易。主要由以下几个方面：
奇怪知识
特征 雄蝇 雌蝇
个体 小 大
腹部条纹 3 5
腹部末端 圆 尖
性梳 有 无
从1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。
一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。
白眼性状是如何遗传的？
观察现象
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
1.白眼雄果蝇与红眼雌果蝇作为亲本进行杂交。
2.观察并记录代的性别及颜色；发现代无论雌雄均为红眼。
代无论雌、雄均为红眼说明什么？
观察现象、提出问题
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
1. 代的雌雄果蝇相互交配。
2.观察并记录代的性别及颜色；发现代的红眼与白眼的数量比为3:1；
此外，雌果蝇全为红眼，雄果蝇一半为红眼，一半为白眼。
代的红眼与白眼的数量比为3:1说明什么？
为什么代只有雄果蝇有白眼 ？
观察现象、提出问题
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
在同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了与性别有关的染色体，称为性染色体。
（果蝇染色体模式图）
由于白眼的遗传和性别相关联，而且与X染色体的遗传相似，于是，摩尔根及其同事设想：
提出假说
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
如果控制白眼的基因(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，上述遗传现象是不是就可以得到合理的解释？
位于X染色体上的白基因用表示，则亲本红眼雌果蝇可以用表示，亲本白眼雄果蝇用表示，请画出摩尔根果蝇杂交实验分析图解：
红眼(雌)
白眼(雄)
Ⅹ
配子
红眼(雌)
红眼(雄)
1 : 1
红眼(雌)
红眼(雄)
Ⅹ
配子
红眼(雌)
红眼(雄)
3 : 1
红眼(雌)
白眼(雄)
提出假说
联系孟德尔豌豆杂交实验，想像你就是摩尔根，你会如何验证你的假说？
红眼(雌)
白眼(雄)
Ⅹ
配子
白眼(雌)
红眼(雄)
1 : 1 : 1 : 1
红眼(雌)
白眼(雄)
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
红眼(雌)
Ⅹ
红眼
(雌)
白眼
(雌)
红眼
(雄)
白眼
(雄)
白眼(雄)
演绎推理
实验验证
摩尔根的实验结果与他的理论预期结果完全相符，说明什么？
①果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关，
②控制该白眼性状的基因确实位于X染色体上，萨顿提出的“遗传的染色体假说——基因位于染色体上” 是正确的
③孟德尔定律是正确的
摩尔根
(1866-1945)
萨顿
(1884~1956)
孟德尔
(1822-1884)
资料：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……
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，同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
说明：一条染色体上应该有多个基因！
孟德尔遗传规律的现代解释:
细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一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上的非等位基因。
基因的分离定律的实质是:
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，独立地随配子遗传给后代。
R
R
r
r
R
r
染色体
复制
（MI）
（MII）
R
R
r
r
R
R
r
r
孟德尔遗传规律的现代解释:
基因的自由组合定律的实质是:
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。
R
R
r
r
R
r
染色体
复制
（MI）
（MII）
Y
y
y
y
Y
Y
R
R
Y
Y
r
r
y
y
R
R
Y
Y
r
r
y
y
思考：细胞内所有的非等位基因均能发生自由组合吗？
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。
讨论：
1.对人类基因组进行测序为什么首先要先确定测哪些染色体？
2.为什么不测定全部46条染色体。
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
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态大小相同。结构相似。上面的布上面分布的相同基因或等位基因。所以只需要测其中一条就可以了。而性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同。所以对两条性染色体都要进行特训。
摩尔根等人对实验现象可能的解释曾经提出三种假设
假设1——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，可以合理解释摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象。
假设2——控制白眼的基因在X染色体和Y染色体上，即Y染色体上含有它的等位基因，可以合理解释摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象，如图1所示。
拓展：摩尔根只做出了白眼基因仅位于X染色体上的这一种假设吗？
上述假设1和假设2均可以合理解释果蝇杂交实验中白眼性状与性别相关联的遗传现象。比较假设1和假设2，最大差异表现在Y染色体上是否存在控制眼色的等位基因，要进一步确定假设的正确与否，可以通过果蝇杂交实验的反交实验进行验证，假设1和假设2的反交实验图解如图3所示。
假设3——控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。该假设不能解释摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象，如图2所示。

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