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(共38张PPT)
第2章 第2节
人教版 生物(高中)
基因在染色体上
教学目标
目标
01
02
03
说出萨顿假说的内容和依据。
（生命观念、科学思维）
掌握运用假说——演绎法证明基因在染色体上的过程。（科学探究、科学思维）
说出孟德尔遗传规律的实质。
（生命观念、科学思维）
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
男
女
情景一：问题探讨
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？
因为基因位于染色体上
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。
一.萨顿的假说
发现问题：用蝗虫作材料研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔遗传定律中的一对遗传因子也就是等位基因，他们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
（课本P13）等位基因：
控制相对性状的基因（D和d）
萨顿发现：
一.萨顿的假说
体细胞
24条
染色体
24条
染色体
配子
12条
12条
24条
染色体
受精
受精卵
子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，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。
一.萨顿的假说
染色体
看得见
看不见
基因
Dd
D
d
联系
推论：
基因在________上
基因和染色体行为存在着明显的_____关系
平行
染色体
类比推理法
项目 基因 染色体
在遗传性状传递过程中的性质
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
体细胞中的来源
形成配子时的行为
类比 推理 在杂交过程中保持
完整性和独立性
在配子形成和受精过程中具有稳定的形态结构
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
等位基因分离，
非等位基因自由组合
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
基因位于染色体上（假说）
一.萨顿的假说
减数分裂
分析减数分裂过程中基因和染色体的关系
P
高茎
矮茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
高茎
减数分裂
减数分裂
F1配子
F1
配子
一.萨顿的假说
D d
D D
d d
D
d
D d
D D
D
d
d
D
D d
d d
一.萨顿的假说
类比推理一定正确吗？具有说服力吗？有没有更科学的方法？
科学方法
假说-演绎法
基因
在染色体上
二.基因位于染色体上的实验证据
孟德尔遗传理论
萨顿假说
果蝇实验
摩尔根
1.个体小，易饲养
2.繁殖快、后代数量多
1.个体小，易饲养
2.繁殖快、后代数量多
3.染色体数量少（4对），便于观察
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
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
果蝇优点
1.个体小，易饲养
2.繁殖快、后代数量多
3.染色体数量少（4对），便于观察
4.具有易于区分的性状
红眼果蝇
朱红眼果蝇
白眼果
野生型
突变型
突变型
突变型：墨黑眼
突变型：棒眼
突变型：卷翅
突变型：残翅
突变型：短翅
突变型：黄体
1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？
二.基因位于染色体上的实验证据——观察现象，提出问题
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
红眼
（雌、雄交配）
×
红眼（雌）
白眼（雄）
果蝇眼色的遗传有何特殊之处？
果蝇的眼色遗传是否符合分离定律？
判断果蝇眼色性状的显隐性关系？
红眼对白眼为显性。
F2中，红 : 白≈3:1，符合分离定律。
F2中，白眼果蝇均为雄性。
提出问题
为什么白眼性状的表现总与性别相关联？
二.基因位于染色体上的实验证据——解释问题，提出假说
假说①：控制白眼的基因是在Y染色体上，
X染色体上没有它的等位基因。
假说②：控制白眼的基因是在X染色体上，
Y染色体上没有它的等位基因。
假说③：控制白眼的基因在
X、Y染色体的同源区段上。
提出假说
X
Y
X非同源区段
Y非同源区段
X和Y同源区段
如XYA 、 XYa
如XWXW 、XWXw 、XwXw XWY XwY
如XDXD 、XDXd 、XdXd
XDYD、XDYd 、XdYD 、XdYd
W(w)
A(a)
如XBXB 、XBXb 、XbXb XBY XbY
B(b)
X
W(w)
X
W(w)
D(d)
同源区段
B(b)
B(b)
D(d)
D(d)
D(d)
同源区段和非同源区段
配子 XW Y
XW
Xw
XWXW红眼（雌）
XwY 白眼（雄）
XW
Xw
Y
XWXw红眼（雌）
XWY 红眼（雄）
XWXW红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
XwY白眼（雄）
P
配子
F1
如果控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
二.基因位于染色体上的实验证据——解释问题，提出假说
二.基因位于染色体上的实验证据——演绎推理，实验验证
测 交
演绎推理(纸上谈兵)
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
XwYW白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交1
测交2
实验验证（测交实验）,得出结论
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果：
测交1：
测交2：
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。
得出结论：
控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。
实验验证：
根据假说预期测交实验结果
得出结论：
实验结果与预期结果一致，假说成立—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
如何解释白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
演绎推理：
进行测交实验
假说
演
绎
法
二.基因位于染色体上的实验证据——假说-演绎法
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。
一条染色体上应该有许多个基因。
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
三.基因与染色体上的关系
荧光标记技术
摩尔根的成就
● 实验证明基因位于染色体上
● 发明了测定基因在染色体上相对位置的方法
● 绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置
● 说明了基因在染色体上呈线性排列
摩尔根
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
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
四.孟德尔遗传规律的现代解释
2.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。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
3.基因自由组合定律的实质：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。
1．果蝇某一条染色体上有许多基因（如图所示），下列有关说法正确的是（　　）
A．白眼基因与深红眼基因是控制果蝇眼色的一对等位基因
B．控制果蝇白眼和朱红眼的基因在减数分裂时可发生分离
C．该染色体上的所有基因都呈线性排列
D．该染色体上基因控制的性状一定会在后代中同时显现
C
课堂巩固
2．下列哪一论述不支持基因和染色体行为存在明显的平行关系这一观点（ ）
A．基因在染色体上，等位基因位于同源染色体上
B．减数分裂形成配子时等位基因随同源染色体的分开而分离，进入不同的配子
C．体细胞中成对的基因和同源染色体都是一条来自父方，一条来自母方
D．原核生物细胞中没有染色体，但有基因的存在
D
3．在减数分裂过程中，遵循分离定律的基因、遵循自由组合的基因、因为交叉而互换的基因分别在（ ）
A．姐妹染色单体上；同一条染色体上；非姐妹染色单体上
B．同源染色体上；非同源染色体上；同源染色体的姐妹染色单体上
C．同源染色体上；非同源染色体上；同源染色体的非姐妹染色单体上
D．姐妹染色单体上；非同源染色体上；非同源染色体的姐妹染色单体上
C
4．基因与染色体具有平行关系，下列关于果蝇细胞中基因与染色体的叙述，错误的是（　　）
A．体细胞中成对的基因与染色体均分别来自双亲
B．配子中只存在成对基因与成对染色体中的一个
C．形成配子时，非等位基因、非同源染色体一定都表现为自由组合
D．基因与染色体在杂交、配子形成和受精等过程中保持结构相对稳定、完整和独立
C

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