内容正文:
人教版必修二
第二章 基因和染色体的关系
第二节
在染色体上
授课人 / 一起做生物课件
基因
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1
学习目标
从萨顿假说到摩尔根的果蝇杂交实验,阐明基因在染色体上。
生命观念 | 科学思维
科学探究
社会责任
掌握运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程,设计实验验证摩尔根的解释。
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。
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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。
♀女性
♂男性
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问题探讨
对人类基因组进行测序,为什么首先要确定测哪些染色体?
1
基因在染色体上。要测定某个基因序列,首先要确定该基因在哪条染色体上,如果要测定人类基因组的基因序列,就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。
为什么不测定全部46条染色体?
2
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,上面分布的基因是相同的或者是等位基因,所以只对其中一条进行测序就可以了;而性染色体X和Y的差别很大,基因也大为不同,所以两条性染色体都需要测序。
因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y,共24条。如果测定46条,耗资巨大,工作量会增加一倍,但得到的绝大多数基因序列都是重复的。
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【1】萨顿的假说
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。
美国遗传学家萨顿
W. Sutton,1877—1916
受精作用
蝗虫体细胞
精子
卵细胞
受精卵
减数分裂
孟德尔分离定律
减数第一次分裂时,同源染色体的分离
24条染色体
12条染色体
Dd
D
d
杂合子在形成配子时,成对遗传因子分离
12条染色体
24条染色体
蝗虫
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【1】萨顿的假说
假说依据
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
体细胞
基因成对存在
染色体成对存在
只有成对的基因中的一个
配子
来源
行为变化
传递性质
体细胞
配子
来源
行为变化
传递性质
只有成对染色体中的一条
成对的基因一个来自父方,一个来自母方
成对的同源染色体一条来自父方,一条来自母方
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后期自由组合
杂交过程中基因保持完整性和独立性
配子形成和受精过程中有相对稳定的结构
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【1】萨顿的假说
亲代
配子
受精卵
子代
DD
dd
D
d
亲代
配子
受精卵
子代
Dd
Dd
高茎
受精作用
受精作用
染色体
基因
可见
不可见
平行关系
推理:基因在染色体上
矮茎
高茎
矮茎
染色体行为
基因行为
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【1】萨顿的假说
课堂探究
如果你也认同基因在染色体上,请在图中的染色体上标注基因的符号(用D和d表示),解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。
D
D
D
D
d
d
d
d
D
d
D
d
D
D
D
d
d
d
D
d
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【2】基因在染色体上的实验证据
萨顿经推理得出的结论-基因在染色体上究竟是否正确呢?
推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。
萨顿的假说,由于缺乏实验证据,遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此摩尔开始了寻找证据之路。
美国遗传学家萨顿
W. Sutton,1877—1916
奥地利生物学家孟德尔
G. J. Mendel,1822—1884
萨顿
孟德尔
质疑!
质疑!
摩尔根
美国生物学家摩尔根
T. H. Morgan,1866—1945
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【2】基因在染色体上的实验证据
主要科学家
摩尔根
实验材料
果蝇
♂
♀
果蝇优点
① 易饲养,繁殖快
② 后代