资源简介

(共36张PPT)
第2节 基因在染色体上
有种说法：妈妈对孩子的智商有至关重要的作用。
成年人的智力差异有80%是基因差异决定的。目前已经确定约有90个X染色体上的基因会影响智力。
思考：（1）孩子的智力与母亲有什么关系？
（2）基因与染色体有什么关系？
1.说出萨顿假说的内容和依据。（生命观念、科学思维）
2.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）
3.说出孟德尔遗传定律的实质。（生命观念、科学思维）
回到19世纪——
孟德尔发现了遗传的两大定律
人们才意识到
遗传因子（基因）是客观存在的
基因在哪里？
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
任务1：分析孟德尔的假说中基因（遗传因子）的动态变化。
任务2：分析减数分裂过程中染色体的动态(行为和数目)变化
（以精子的形成为例）。
自主学习、合作讨论：完成任务
基因
染色体
？
关系
F1:
Dd
配子
D
d
1
1'
精细胞
1
1'
一对基因和一对同源染色体的行为
等位基因和同源染色体在形成配子时彼此分离。
YR
Yr
yR
yr
YyRr
1
1
1'
2
2'
1
1'
1'
2
2
2'
2'
F1:
配子
精细胞
两对基因和两对同源染色体的行为
非等位基因和非同源染色体在形成配子时自由组合。
看不见
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见
D d
D
d
平行关系
一、萨顿的假说
1、内容：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、原因： 基因和染色体行为存在着明显的平行关系
思考：
基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？
项目 基因的行为 染色体的行为
杂交过程中 保持____________ 有___________________
体细胞中存在形式 _________存在 ___________存在
在配子中 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
平行关系
【例1】大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出的如下推测，哪一项是没有说服力的( )
A．基因在染色体上
B．同源染色体分离导致等位基因分离
C．每条染色体上都有许多基因
D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组
C
【解析】选C。由于基因与染色体的行为具有平行关系，在此基础上可推测基因在染色体上，A正确；在减数分裂过程中，由于同源染色体的分离，导致等位基因分离，B错误；基因的遗传行为与染色体行为是平行的，这不能说明染色体的数目与基因的数目相同，即通过基因行为与染色体行为的平行关系不能得出染色体的数目与基因的数目相同，C错误；在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合，D错误。
二、基因位于染色体上的实验证据
1.相对性状多，易于观察。
2.培养周期短，繁殖能力强。
3.成本低，容易饲养。
4.染色体数目少，便于观察。
5.体型小易操作，后代数量多。
基于生物学事实和证据运用归纳与概括方法，体现了科学思维的核心素养。
思考：联系豌豆的优点，果蝇作为实验材料的优点有哪些？
F2
3 ： 1
白眼果蝇都是雄性
红眼（雌、雄）
P
F1
红眼（雌、雄）
×
F1雌雄 交配
摩尔根的果蝇杂交实验
红眼
白眼
如何解释这一现象呢
白眼（雄）
理论依据（已有知识）：
1.对果蝇体细胞染色体的认识
2.对萨顿假说的认识
——基因在染色体上
常染色体
性染色体
雌性同型
雄性异型
以ＸＸ表示
以ＸＹ表示
３对：Ⅱ、Ⅱ，Ⅲ、Ⅲ，Ⅳ、Ⅳ
１对
讨论与猜想
1.如果按照萨顿的理论：基因在染色体上,那么控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢
2.如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？
（一）提出假设
假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上。
假设一：控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因。
假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
雌果蝇有关基因型：
红眼（ＸＷＸＷ）
红眼（ＸＷＸw）
白眼（ＸwＸw）
雄果蝇有关基因型：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
(二) 经过推理、想象提出假说
——控制白眼的基因在X染色体上
P
F1
F2
×
（三）对实验现象的解释
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
3/4红眼（雌、雄）
1/4白眼（雄）
(四) 根据假说进行演绎推理
红眼（雌、雄）
白眼（雌、雄）
各占1/4
各占1/4
×
F1
XWXw
XwY
基于生物学事实和证据运用演绎与推理方法，体现了科学思维的核心素养。
实验验证
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
——证明了基因在染色体上
红眼
红眼
白眼
白眼
雌
雌
雄
雄
126
132
120
115
与理论推测一致，符合假说，假说正确。
测交后代：
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
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
白眼性状的表现总是与性别相联系。如何解释在这一现象呢？
提出问题：
作出假说：
假说
演绎
法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
基于生物学事实和证据运用归纳与概括方法，体现了科学思维的核心素养。
基因在染色体上呈线性排列
一条染色体上有许多个基因
结论：
思考：人的体细胞只有23对染色体，却有大约2.6万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
【警示】一条染色体上有许多基因，但基因不都位于染色体上。如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上，原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或质粒DNA上。
思考：基因一定位于染色体上吗？
【例2】摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示（控制白眼的基因用b表示），下列叙述中错误的是（ ）
A．摩尔根以果蝇为材料，运用假说——演绎法，把控制 白眼的基因定位到X染色体上
B．F1基因型为XBXb和XBY
C．F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2
D．图中F2中红眼雌雄果蝇自由交配，后代雄性果蝇中白眼几率为1/8
D
【解析】选D。摩尔根以果蝇为材料，发现白眼总出现在雄果蝇中，运用假说——演绎法，提出控制白眼的基因位于X染色体上，A正确；因为在该实验中，摩尔根发现F1和F2的特点和孟德尔的一对相对性状的遗传实验结果相同，只是F2的白眼总是雄性， 故摩尔根假设：控制白眼的基因只位于X染色体上，结合孟德尔假说，则亲本的基因型为XBXB和XbY，F1基因型为XBXb和XBY，B正确；F2为XBXB、XBXb、XBY和XbY， F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2，C正确；图中F2中红眼雌（XBXB、XBXb各占一半）雄（XBY）果蝇自由交配，后代雄性果蝇中白眼几率为1/2×1/2=1/4，D错误。
分离定律的实质：
A
A
A
a
A
A
a
a
a
a
a
a
A
A
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
等位基因随同源染色体的分开而分离
三、孟德尔遗传规律的现代解释
自由组合定律的实质：
非同源染色体上的非等位基因自由组合
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
A
a
B
b
a
a
A
A
b
b
B
B
B
B
a
a
A
A
b
b
A
b
a
B
B
a
A
b
三、孟德尔遗传规律的现代解释
D
d
e
E
思考：位于同源染色体上的非等位基因能自由组合吗？
【例3】红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配，F1全是红眼，F1雌雄果蝇交配，所得的F2中红眼雌果蝇121只，红眼雄果蝇60只，白眼雌果蝇0只，白眼雄果蝇59只。F2的卵细胞中具有R和r的比例及精子中具有R和r的比例分别是(　　)
A.卵细胞中R∶r=1∶1，精子中R∶r=3∶1
B.卵细胞中R∶r=3∶1，精子中R∶r=3∶1
C.卵细胞中R∶r=1∶1，精子中R∶r=1∶1
D.卵细胞中R∶r=3∶1，精子中R∶r=1∶1
D
【解析】选D。由F1的表型可知，亲代红眼雌果蝇的基因型为XRXR，白眼雄果蝇的基因型为XrY，F1中红眼雄果蝇的基因型为XRY，红眼雌果蝇的基因型为XRXr，F1雌雄果蝇交配，F2的基因型及比例为XRXR∶XRXr∶XRY∶XrY=1∶1∶1∶1，其表型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1。F2中红眼雌果蝇(1/4XRXR、1/4XRXr)产生的卵细胞有2种类型，即R∶r=3∶1；红眼雄果蝇(1/4XRY)和白眼雄果蝇(1/4XrY)产生分别含R、r、Y的3种类型的精子，其比例为1∶1∶2。
基因在染色体上
萨顿假说
摩尔根实验
孟德尔遗传规律的现代解释
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
基因位于染色体上
减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合
实验现象
实验假设
果蝇眼色遗传与性别相联系
控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
测交实验
实验验证
依据
结论
1. 下列关于果蝇的叙述，错误的是(　　)
A.体细胞中有4对同源染色体，其中有3对是常染色体，1对是性染色体
B.白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无它的等位基因
C.白眼雄果蝇产生的配子中一半含有白眼基因，一半不含白眼基因
D.白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部为红眼果蝇
D
【解析】选D。假设控制红眼与白眼的基因分别用W、w表示，则白眼雌果蝇产生的配子为Xw，红眼雄果蝇产生的配子有XW和Y2种，雌雄配子随机结合，子代的基因型为XWXw和XwY，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼。
2.下列有关基因与染色体关系的叙述，不正确的是（ ）
A. 摩尔根证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上
B. 萨顿利用演绎——推理法，推测基因位于染色体上
C. 一条染色体上含有很多基因
D. 基因在染色体上呈线性排列
B
【解析】选B。摩尔根用假说-演绎法证明了果蝇红眼、白眼基因位于X染色体上，A正确；萨顿利用类比推理法，即将基因和染色体进行对比，发现基因遗传行为与染色体的行为是平行的，推测基因位于染色体上，B错误；基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，C、D正确。
3. 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杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上最关键的实验结果是 （ ）
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雌雄个体相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C.F1的雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼果蝇，且雌雄中比例均为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
B
【解析】选B。在摩尔根的野生型与白眼雄性突变体的杂交实验中，F1全部表现野生型，雌雄比例1:1，说明野生型相对于突变型是显性性状；F1中雌雄果蝇杂交，后代出现性状分离，且白眼全部为雄性，说明控制该性状的基因位于X染色体上。
4.孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述，错误的是（ ）
A.均将基因和染色体行为进行类比推理，得出相关的遗传学定律
B.均采用统计学方法分析实验结果
C.对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D.均采用测交实验来验证假说
A
【解析】选A。两个实验均采用假说演绎法得出相关的遗传学定律，A错误;孟德尔豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验都采用了统计学方法分析实验数据，B正确;孟德尔豌豆杂交实验成功的原因之一是选择了豌豆作为实验材料，并且从豌豆的众多性状中选择了7对性状；摩尔根的果蝇杂交实验成功的原因之一是选择了果蝇作为实验材料，同时也从果蝇的众多性状当中选择了易于区分的白眼红眼性状进行研究，C正确；这两个实验都采用测交实验来验证假说，D正确。
5.如图是果蝇体细胞染色体图解，请据图回答：
(1)果蝇的体细胞内共有______对染色体，其中______为一对性染色体，此果蝇为______性。
(2)图中1和2是______染色体，A和a是______基因，A和B是______基因。
(3)此果蝇产生的配子有______种，其中同时含a、b、c、d基因的配子占的比例是______。
(4)图中A与a基因在遗传中应遵循基因的______定律；A、a与B、b两对等位基因同时遗传时应遵循基因的________定律；D与d基因在遗传中除了遵循基因的______定律外，还与______有关。
(5)对该果蝇进行测交实验时，选用的果蝇的基因型可表示为_____________。
4
5和6
雄
同源
等位
非等位
16
1/16
分离
自由组合
分离
性别
aabbccXdXd
【解析】图示为果蝇的染色体组成图解，图中5为X染色体，6为Y染色体，因此该果蝇为雄，其染色体组成可以表示为3对常染色体+XY，并且图中每对同源染色体上均有一对等位基因，基因型可以表示为AaBbCcXDYd。
不要只因一次失败，就放弃你原来决心想达到的目的。
——威廉·莎士比亚

展开更多......

收起↑