2.2基因在染色体上课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第2章 基因和染色体关系 第2节 基因在染色体上 1尝试运用假说一演绎法分析萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验。 2.通过画图，应用基因和染色体关系的知识，解释孟德尔遗传规律的实质。 3.通过感悟和体验摩尔根等科学家对孟德尔遗传规律的“怀疑-认同”，以至发现新定制探索过程，培养学生尊重科学事实、敢于质疑又勇于否定自我的科学精神。 学习目标 巩固旧知推新知 AaBb 减数分裂产生配子中染色体 减数分裂产生配子中基因组成 AB Ab aB ab 在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 减数分裂形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。 据图画出相应配子类型 一、萨顿的假说 回归课本探新知 快速阅读教材，完善以下内容 你认为基因和染色体有什么样的关系呢？ 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 （独立/稳定） 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 不同对自由组合 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 一、萨顿的假说 回归课本探新知 看得见 看不见 染色体 基因 类比推理 基因在染色体上 方法: 存在明显的平行关系 减数分裂中基因和染色体的关系 高 茎 高 茎 矮 茎 高 茎 D d D D d d D d d d × 减数 分裂 受 精 减数 分裂 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 依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号 回归课本探新知 二、基因在染色体上的实验证据 质疑 摩尔根 萨顿 1、实验材料: 果蝇 请结合教材P30果蝇的相关信息，总结果蝇作为遗传学的优点。 ①易饲养； ②繁殖快、后代比较多； ③有许多易于区分的性状； ④染色体数目少，便于观察 回归课本探新知 F1 红眼（雌、雄） P × 红眼（雌） 白眼（雄） F2 3/4 雌雄交配 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 1/4 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 阅读教材30-31页，思考以下问题 1:眼色中，显性性状是什么？ 2:眼色遗传是否遵循分离定律？ 4: 如果基因位于染色体上，控制白眼的基因可能在性染色体还是常染色体？ 3: 如何解释白眼性状总是和性别相关联？ (1)观察实验，提出问题 回归课本探新知 常染色体：与性别决定无关的染色体。(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ) 性染色体：雌雄异体的生物与性别决定有关的染色体。 雄果蝇：XY 雌果蝇：XX 注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。 3对+XY 或6+XY 3对+XX 或6+XX 染色体组成的表示： 回归课本探新知 用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。 在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。 9 X Y Ⅰ Ⅱ Ⅲ 非同源区段：Ⅰ、Ⅲ ①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上 ②基因只存在Y（Ⅲ区段）上 X、Y同源区段的基因是成对存在的。 同源区段：Ⅱ X X - - 雌性： X Y - 雄性： XY - 雄性： X X - - 雌性： X Y - 雄性： - 性染色体 回归课本探新知 10 F1 红眼（雌、雄） P × 红眼（雌） 白眼（雄） F2 3/4 雌雄交配 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 1/4 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 阅读教材30-31页，思考以下问题 1:眼色中，显性性状是什么？ 2:眼色遗传是否遵循分离定律？ 4: 如果基因位于染色体上，控制白眼的基因可能在性染色体还是常染色体？ 3: 如何解释白眼性状总是和性别相关联？ (1)观察实验，提出问题 回归课本探新知 (2)分析实验，提出假说 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 假说:基因位于性染色体上。 假设1：控制眼色的基因只在Y染色体的非同源区段。 假设2：控制眼色的基因只位于在X染色体非同源区段。 假设3：控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段。 回归课本探新知 X Y Ⅰ Ⅱ Ⅲ (2)分析实验，提出假说 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 设计实验排除控制眼色的基因位于常染色体上,写出实验遗传图解 回归课本探新知 F1 红眼（雌、雄） P × 红眼（雌） 白眼（雄） F2 3/4 雌雄交配 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 1/4 P F1 × 红眼雌 WWXX 白眼雄 wwXY WwXX 红眼雌 WwXY 红眼雄 3 : 1 : 3 : 1 × F2 W-XX 红眼雌 wwXX 白眼雌 W-XY 红眼雄 wwXY 白眼雄 若红眼的基因：W 白眼的基因：w (2)分析实验，提出假说 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 假设1：控制眼色的基因只在Y染色体的非同源区段。 回归课本探新知 F1 红眼（雌、雄） P × 红眼（雌） 白眼（雄） F2 3/4 雌雄交配 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 1/4 P F1 × 红眼雌 XX 白眼雄 XYw 比例 XX 红眼雌 XYw 白眼雄 1 : 1 × (2)分析实验，提出假说 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 回归课本探新知 假设2：控制眼色的基因只在X染色体的非同源区段。 假设3：控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段。 雌果蝇： 雌果蝇： 雄果蝇： 雄果蝇： 红眼（ＸWＸW） 红眼（ＸWＸw） 白眼（ＸwＸw） 红眼（ＸWＹ） 白眼（ＸwＹ） 红眼（ＸWＸW） 红眼（ＸWＸw） 白眼（ＸwＸw） 红眼（ＸWＹW） 红眼（ＸWＹw） 红眼（ＸwＹW ） 白眼（ＸwＹw） (2)分析实验，提出假说 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 回归课本探新知 假设2：控制眼色的基因只在X染色体的非同源区段。 假设3：控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段。 P F1 F2 红眼雌 红眼雄 白眼雄 × 红 眼雌 白 眼雄 XwY XWXW XWXw XWY XWXW XWXw XWY XwY 3 ： 1 × 红 眼雌 红 眼雄 P F1 F2 红眼雌 红眼雄 白眼雄 × 红 眼雌 白 眼雄 XwYw XWXW XWXw XWYw XWXW XWXw XWYw XwYw 3 ： 1 × 红 眼雌 红 眼雄 回归课本探新知 (3)设计实验，演绎推理 写出两种假说F1测交预期结果的遗传图解 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 假设2：控制眼色的基因只在X染色体的非同源区段。 XWXw × XwY XWX w XwY F1： P： 配子： 红眼雌 白眼雄 XW Xw Xw Y XwXw XWY 红眼雌 白眼雌 红眼雄 白眼雄 1 : 1 : 1 ： 1 XWY × XwXw XWX w 红眼雌 XwY 白眼雄 F1： P： 配子： 红眼雄 白眼雌 XW Xw Y 1 : 1 回归课本探新知 (3)设计实验，演绎推理 写出两种假说F1测交预期结果的遗传图解 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 假设3：控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段。 XWXw × XwYw XWX w XwYw F1： P： 配子： 红眼雌 白眼雄 XW Xw Xw Yw XwXw XWYw 红眼雌 白眼雌 红眼雄 白眼雄 1 : 1 : 1 ： 1 XWYw × XwXw XWX w 红眼雌 XwYw 白眼雄 F1： P： 配子： 红眼雄 白眼雌 XW Xw Yw 1 : 1 (3)设计实验，演绎推理 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 回归课本探新知 雌果蝇： 雌果蝇： 雄果蝇： 雄果蝇： 红眼（ＸWＸW） 红眼（ＸWＸw） 白眼（ＸwＸw） 红眼（ＸWＹ） 白眼（ＸwＹ） 红眼（ＸWＸW） 红眼（ＸWＸw） 白眼（ＸwＸw） 红眼（ＸWＹW） 红眼（ＸWＹw） 白眼（ＸwＹw） 观察两假说下雌雄个体的基因型,思考如何选择亲本类型验证两假说 回归课本探新知 (3)设计实验，演绎推理 XWYW × XwXw XWX w 红眼雌 XwYW 红眼雄 F1： P： 配子： 红眼雄 白眼雌 XW Xw YW 1 : 1 XWY × XwXw XWX w 红眼雌 XwY 白眼雄 F1： P： 配子： 红眼雄 白眼雌 XW Xw Y 1 : 1 假设2：控制眼色的基因只在X染色体的非同源区段。 假设3：控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段。 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 回归课本探新知 摩尔根团队实施了实验，最后得出了红雌：白雄=1:1，假设2成立。 (4)实施实验，验证假设 控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它的等位基因 (5)结论 基因位于染色体上 推论 2.摩尔根的果蝇杂交实验（假说演绎法） 基因与染色体在数量上还存在什么关系？基因在染色体上如何排布? 回归课本探新知 果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。 人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。 一条染色体上应该有许多个基因。 摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。说明基因在染色体上呈线性排列。 染色体是真核生物基因的主要载体 三、孟德尔遗传规律的现代解释: 识文画图拓新知 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 Y y R r d D A A 非等位基因： 位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因 三、孟德尔遗传规律的现代解释: 识文画图拓新知 基因分离定律的实质: A a A a A a A A a a A a A a 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的独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 三、孟德尔遗传规律的现代解释: 识文画图拓新知 基因自由组合定律的实质: A a B b 三、孟德尔遗传规律的现代解释: 识文画图拓新知 A a B b A B A B A B a b a b a b A B A B a b a b a A B b A B A a b b A A b b a a B B 或 B a 基因自由组合定律的实质: 三、孟德尔遗传规律的现代解释: 识文画图拓新知 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。 辨析:同源染色体上的非等位基因能自由组合吗? 阅读课本第33页的“科学家的故事”，分析摩尔根成功的原因，总结摩尔根的成就 学习科学精神，感受生物魅力！ 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，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。 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？ 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。 讨论： 问题探讨 课堂小结 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 基因在染色体上 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 $$