内容正文:
第2节 基因在染色体上
新人教版必修二 遗传与进化
第二章 基因和染色体的关系
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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。
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?
因为基因在染色体上
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。
教学目标:
生命观念
从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验,逐步认识基因是有物质实体的,深入理解孟德尔遗传规律的本质,又进一步理解遗传的物质性。
社会责任
认同基因的物质本质、体会科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的科研精神
。
科学探究
借助假说演绎法再现摩尔根的实验,学会自主提出假说、设计实验并验证,提高科学探究能力。
科学思维
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。
一、萨顿的假说
▻19世纪,孟德尔发现了遗传的两大定律
▻1909年,丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念,替代遗传因子。
基因在哪里呢?
▻1903年,美国科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。
发现孟德尔假设的一对遗传因子,其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)
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1.萨顿的假说:
2.原因:
3.方法:
一、萨顿的假说
分离定律—遗传因子
D d
D
d
杂合子在形成配子时,成对的遗传因子分离。
减数第一次分裂时,同源染色体的分离。
减数分裂—染色体
类比推理
基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
基因和染色体的行为存在明显的平行关系。
类比推理
基因在染色体上
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一、萨顿的假说
探究活动1:阅读课本29页,完成表格填写。
基因的行为 染色体的行为
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
传递中的性质
成对存在
成对存在
单个
单个
一个来自父方一个来自母方
一条来自父方一条来自母方
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
杂交过程保持完整性、独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
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一、萨顿的假说
高 茎
高 茎
矮 茎
高 茎
D d
D D
d d
D d
d d
探究活动2:在染色体上标注基因符号,解释孟德尔的杂交实验
×
分裂
减数
受 精
分裂
减数
高 茎
减数
分裂
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
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二、基因在染色体上的实验证据
1. 科学家:摩尔根
摩尔根
Thomas Hunt Morgan
(1866-1945)
●美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。
●对萨顿的基因在染色体上的假说更持怀疑态度,认为这是主观的臆测,缺少实验证据。
●他一直琢磨设计一个实验,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。
●从1909年开始,潜心研究果蝇的遗传行为。
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二、基因在染色体上的实验证据
2. 实验材料:果蝇
①优点
●易饲养 ●繁殖快、后代比较多
●有易于区分的性状 ●染色体数少,易观察
②染色体组成
果蝇体细胞染色体图解
●3对常染色体:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对
●1对性染色体:同型:XX 异型:XY
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二、基因在染色体上的实验证据
3.实验过程:
红眼♀
×
F1♀♂交配
白眼♂
红眼(♀、♂)
白眼♂
红眼♀
红眼♀
红眼♂
红:白 =3 : 1
P
F1
F2
观察实验
由现象可知:
■红眼为显性,白眼为隐性
■符合孟德尔分离定律
■为什么F2代白眼性状总是与性别相联系?
提出问题
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二、基因在染色体上的实验证据
作出假说
控制眼色的基因是在X染色体上,
Y染色体上没有它的等位基因。
雌果蝇:
雄果蝇:
红眼(XWXW)
红眼(XWXw)
白眼(XwXw)
白眼(XwY)
红眼(XWY)
若用w表示控制眼色的基因,红眼W,白眼w.
XWXW红眼(雌)
×
XwY白眼(雄)
XW
Y
Xw
XWY红眼( 雄 )
XWXw红眼( 雌 )
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Y
XWXW红眼(雌 )
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄 )
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二、基因在染色体上的实验证据
演绎推理
■摩尔根等人通过测交