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第2节 基因在染色体上
第2章 基因与染色体的关系
课标要求
3.2
遗传信息控制生物性状，并代代相传
3.2.2
概念 3
有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能
3.2.4
说明进行有性生殖的生物，遗传信息通过配子传递给子代
3.3.4
阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异
概述性染色体上的基因传递和性别相关联
1、萨顿假说的内容是什么？
2、果蝇作为遗传学材料的优势是什么？
3、果蝇的染色体组型是什么？雄性和雌雄怎么表示？
4、摩尔根最初对遗传规律和萨顿假说的态度是怎样的？
5、摩尔根通过实验证明了什么？
6、书写遗传图解要包括哪些内容？
7、基因和染色体什么关系？
预习检测
学习目标
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—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。
问题探讨
讨论
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要
确定哪些染色体
2.为什么不测定全部46条染色体
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。
测序22条常染色体+X+Y
人染色体扫描电镜图片
一、萨顿假说
任务一：
阅读教材P29，自主思考下列问题：
1.萨顿的推论是什么？提出这一推论的依据是什么？
2.如何理解基因与染色体存在明显的平行关系？
3.萨顿运用了何种科学方法？这种科学方法的特点是什么？
一、萨顿假说
任务一：
阅读教材P29，自主思考下列问题：
1.萨顿的推论是什么？提出这一推论的依据是什么？
24条
受精卵
新个体
♀
♂
24条
24条
24条
12条
12条
减数分裂
减数分裂
两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
一、萨顿假说
任务一：
阅读教材P29，自主思考下列问题：
2.如何理解基因与染色体存在明显的平行关系？
体细胞
配子
Dd
基因成对
染色体成对
D
d
Dd
一个来自父方
一个来自母方
体细胞
成单
成单
一条来自父方
一条来自母方
一、萨顿假说
任务一：
阅读教材P29，自主思考下列问题：
2.如何理解基因与染色体存在明显的平行关系？
非等位基因在形成配子时自由组合
非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
yR
Yr
yr
YR
YyRr
体细胞
配子
两对基因
两对同源
染色体
等位基因分离
同源染色体分离
一、萨顿假说
任务一：
阅读教材P29，自主思考下列问题：
3.萨顿运用了何种科学方法？这种科学方法的特点是什么？
基因的行为 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 存在形式 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
科学方法：
类比推理
一、萨顿假说
类比推理一定正确吗？有没有更科学的方法？
　 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期喝过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国的血统。朗宁反驳说：
“你们是喝牛奶长大的，那么------”
你们身上一定有牛的血统了。
二、基因在染色体上的实验证据
质疑
质疑
做实验
摩尔根
二、基因在染色体上的实验证据
1.果蝇作为遗传学实验材料有何优点？
4.能否利用遗传图解对摩尔根的果蝇杂交实验进行解释？
任务二：
结合视频和教材P30-31，讨论并总结：
2.果蝇的染色体具有怎样的特点？
3.摩尔根运用了怎样的科学研究方法？
二、基因在染色体上的实验证据
1.果蝇作为遗传学实验材料有何优点？
任务二：
结合视频和教材，讨论并总结：
常见的红眼果蝇野生型
变异的白眼果蝇
突变型
1、个体小，易饲养
2 、繁殖速度快（在室温下10多天就繁殖一代）
3、后代数量大（一只雌果蝇一生能产生几百个后代）
4、有明显相对性状,便于观察统计
5、染色体数目少(4对),便于观察
二、基因在染色体上的实验证据
2.果蝇的染色体具有怎样的特点？
任务二：
结合视频和教材，讨论并总结：
同型
雌性
雄性
性染色体
常染色体
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
异型
染色体
的类型
常染色体：与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
二、基因在染色体上的实验证据
3.摩尔根运用了怎样的科学研究方法？
假说-演绎法
实验现象：红眼和白眼是一对相对性状，且红眼对白眼是显性。
实验结果符合分离定律吗？
符合，子二代出现了3:1的性状分离比
观察子二代果蝇眼色特点，你发现了什么？
正常情况下,子二代白眼果蝇应该是雌雄个体都有，但是本实验只出现了白眼雄果蝇
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
红眼
（雌、雄交配）
×
红眼（雌）
白眼（雄）
3/4
1/4
白眼（雄）
提出问题
二、基因在染色体上的实验证据
3.摩尔根运用了怎样的科学研究方法？
假说-演绎法
提出假说
控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因
活动：依据假说，写出白眼雄果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇、红眼雌果蝇的基因组成
红眼雌
XWXW 或 XWXw
红眼雄
XWY
白眼雄
XwY
白眼雌
XwXw
利用基因分离定律，能否写出这些果蝇所产生的配子种类？
二、基因在染色体上的实验证据
3.摩尔根运用了怎样的科学研究方法？
假说-演绎法
提出假说
控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因
P
F1
F2
×
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（红雌）
XWXw（红雌）
XWY（红雄）
XwY（白雄）
3/4红眼（雌、雄）
1/4白眼（雄）
对杂交现象的解释
配子
二、基因在染色体上的实验证据
3.摩尔根运用了怎样的科学研究方法？
假说-演绎法
演绎推理
活动：结合所学知识，小组讨论合作，设计正反交的测交实验，并预测结果
测交亲本
测交子代
白眼雌
XwXw
红眼雄
XWY
红眼雌
XWXw
白眼雄
XwY
1:1
测交亲本
测交子代
红眼雌
XWXw
白眼雄
XwY
红眼雌
XWXw
白眼雄
XwY
白眼雌
XwXw
红眼雄
XWY
1:1:1:1
二、基因在染色体上的实验证据
3.摩尔根运用了怎样的科学研究方法？
假说-演绎法
得出结论
XwXw(W)
XwY
X
X
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅳ
Xw
Xw(W)
X
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅳ
Xw
摩尔根通过实验观察，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，最终确定了基因在染色体上的结论。
二、基因在染色体上的实验证据
1、现象：每种生物的基因数量远多于染色体数目
X
X
4对染色体，1.3万个基因
23对染色体，2.6万个基因
2、推测：一条染色体上有许多个基因
二、基因在染色体上的实验证据
3、证明方法：
摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
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
三、孟德尔遗传规律现代解释
1
基因的分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中， 会随_____________的分开而 ，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。
等位基因
同源染色体
分离
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
1、等位基因分离的原因：
随同源染色体的分离而分离
2、等位基因分离的时间：
减数分裂Ⅰ后期
三、孟德尔遗传规律现代解释
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_______________________彼此分离的同时，________________________
自由组合。
同源染色体上的等位基因
非同源染色体上的非等位基因
2
基因的自由组合定律的实质
1.自由组合的原因：
随非同源染色体的自由组合而自由组合
2.自由组合的时间：
减数分裂Ⅰ后期
随堂练习
(1)图中属于等位基因的有_________________。
(2)图中非等位基因有________________
___________________________________________。
1、如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答下列问题：
(3)上述非等位基因中，能自由组合的是________________________。
(4)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生____种配子，分别是_______________________。
A与a、B与b、C与c
A(或a)和C(或c)、
B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)
A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)
4
ABC、ABc、abC、abc
随堂练习
（1）如果位于非同源染色体，则两对基因可以自由组合，那YyRr可形成____种配子。
自交后代分离比_______，
测交后代分离比________。
2.根据F1杂合子YyRr判断两对基因的位置？
9:3:3:1
1:1:1:1
4
（2）如果位于同源染色体，
则两对基因不能自由组合，那YyRr可形成____种配子。
自交后代分离比_______，
测交后代分离比________。
3:1
1:1
2
（3）如果位于同源染色体，
则两对基因不能自由组合，那YyRr可形成____种配子。
自交后代分离比_______，
测交后代分离比________。
1:2:1
1:1
2
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：基因在染色体上呈线性排列
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
作业：
1.整理笔记
2.课后题
3.大本和小本

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