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节 基因在染色体上 江西省玉山县玉山一中生物组：江德利 1、科学家发现基因与染色体有哪些平行关系？ 2、什么实验证明了基因在染色体上？ 3、对孟德尔遗传规律的现代解释是什么？ 本节聚焦 问题探讨 分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 人只有23对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有对应关系吗？ 染色体 染色体 染色体 请你试一试，将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？ 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 那么， 基因在哪里？ 1、根据孟德尔遗传定律分析：一个基因型为AaBb的个体，可产生多少种配子？ 2、一个体细胞内含有两对同源染色体的生物，在减数分裂形成配子时最多可产生多少种配子？ 基因和染色体有什么关系？ 激趣导学 1.萨顿用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程中发现了什么问题？ 2.据此，萨顿得出了怎样的推论? 3.萨顿提出此假说的依据？ 4分钟时间阅读课本P27内容，思考讨论问题： 活动一： 萨顿的发现 一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。 发现问题：孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。 精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。 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。 阅读分析基因与染色体的关系： 基因的行为 染色体的行为 杂交过程中 保持：______________ 也有：__________________ 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 成对中的基因 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 一、萨顿的假说： 基因在_______ 上 基因和染色体行为存在着明显的_____关系 推论： 平行 染色体 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即基因就在染色体上。 萨顿对此是如何解释的？ 类比推理法 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 萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？ 笑话: 注意：类比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。 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。” 由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度。 基因真的位于染色体上吗？ 萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。 摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。 1909年 我不相信孟德尔，更难以相信萨顿毫无事实根据的臆测！ 我更相信的是实验证据我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！ “材料选对了就等于实验成功了一半” 果蝇 昆虫纲双翅目，体长3~4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。 常用作遗传学研究的实验材料。 寻找证据之路 …… 实验材料 “材料选对了就等于实验成功了一半” 寻找证据之路 …… 实验材料 （1）个体小，易饲养 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。 （2）繁殖快 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。 作为实验动物，果蝇有什么优点？ 果蝇的特点： 易饲养、繁殖快、后代比较多 “材料选对了就等于实验成功了一半” 寻找证据之路 …… 实验材料 作为实验动物，果蝇有什么优点？ （3）果蝇体细胞中染色体数目少且形状有明显差别 雌性：XX 雄性：XY （4）果蝇有众多容易区分的相对性状 长翅 残翅 白眼 红眼 2.摩尔根选取了哪对相对性状？白眼性状是隐性性状吗?若是，如何判断?果蝇的红眼、白眼遗传表现符合什么定律？ 4.摩尔根设想：若控制白眼的基因（W）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。你能用基因W和X染色体写出摩尔根从亲代→F1代果蝇杂交遗传图解吗？ 5.摩尔根又想进一步验证他的解释：用什么方法？ 3.摩尔根观察实验现象提出：白眼性状的遗传表现总是与性别相联系吗?若有联系，则果蝇白眼的遗传可能与什么染色体遗传有关？ 5分钟阅读P28--P29，思考讨论问题： 二、基因位于染色体上的实验证据 分组讨论 活动二： 1.果蝇体细胞中有哪几对染色体？有什么特点？ 常染色体 性染色体 ３对：ⅡⅡ，Ⅲ　Ⅲ，Ⅳ　Ⅳ 雌性：ＸＸ 雄性：ＸＹ 3对常染色体+XX 3对常染色体+XY 果蝇染色体组成 与性别决定有关的染色体称为_______ 与性别决定无关的染色体称为_______ 性染色体 常染色体 ♀用XX表示 ♂用XY表示 1.果蝇体细胞中有哪几对染色体？有什么特点？ 摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇，几年里没发现白眼果蝇。 野生果蝇的红眼基因纯合 白眼雄果蝇 说明野生果蝇的红眼基因是纯合的还是杂合的？ P 红眼♀ × 白眼♂ F1 红眼　 （♀、♂） F2 3/4 红眼　　1/4白眼 　 (♀、♂) ♂ 杂交 ①果蝇的杂交实验现象： 如何解释出现的问题呢? 白眼果蝇都是雄的 3：1的性状分离比符合分离定律 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。 提出假设 2.摩尔根选取了哪对相对性状？白眼性状是隐性性状吗?若是，如何判断?果蝇的红眼、白眼遗传表现符合什么定律？ 3.摩尔根观察实验现象提出：白眼性状的遗传表现总是与性别相联系吗?若有联系，则果蝇白眼的遗传可能与什么染色体遗传有关？ 雌果蝇中： 雄果蝇中： 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。 写出下列基因型： ②摩尔根的设想： 红眼（ＸＷＸＷ） 或（ＸＷＸw） 白眼（ＸWＸW） 红眼（ＸＷＹ） 白眼（ＸwＹ） 注意：在写色觉基因型时，为了与常染色体的基因相区别，一定要先写出性染色体，再在右上角标明基因型。 活动三： 比一比，谁能在最短时间内正确写出下列遗传图谱？（要求：正确书写亲子代符号和杂交符号，写出配子、后代基因型和表现型） 4.摩尔根设想：若控制白眼的基因（W）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。你能用基因W和X染色体写出摩尔根从亲代→F1代果蝇杂交遗传图解吗？ 红眼♀ × XWY XW Y XW F1： P： 配子： XWXw 红眼♀ XWY 红眼♂ 白眼♂ XWXW ③摩尔根对设想的解释： 红眼(♀) × XWY XW Y XW Xw F2： F1： 配子： XWXW 红眼♀ XWXw 红眼♀ XWY 红眼♂ XwY 白眼♂ 红眼♂ XWXW 根据假说进行演绎推理: ④摩尔根对该解释的验证： 测 交 × F1 XWXw♀ XwY♂ F2 XWXw XwXw XWY XwY XW Xw Y Xw 配子 理论比： 红眼♀ × 白眼♂ 126 132 120 115 统计的结果与理论上的推测完全符合假说，则假说就是正确的！ 摩尔根对该解释的验证实验 红眼♀ 白眼♀ 红眼♂ 白眼♂ F1 F2 ——果蝇杂交实验证明基因在染色体上 1 ： 1 ： 1 ： 1 5.摩尔根又想进一步验证他的解释：用什么方法？ 验证假说： 测交 得出结论： 基因在染色体上 若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性别相联系？ 提出问题： 作出假说： 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： 假说 演 绎 法 果蝇的4对染色体上却有数百个基因 基因在染色体上呈线性排列 一条染色体上有许多个基因 ④摩尔根又进一步研究对基因位置的测定： 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，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。 思考？ d B B a A D 等位基因 等位基因 非等位基因 相同 基因 同源 染色体 同源 染色体 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 a A a A 等位基因随 同源染色体 的分开而分离 杂合子体细胞 配子 配子 在杂合体的细胞中，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的过程中，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，独立的随配子遗传给后代。 1．基因分离定律的实质： （三）孟德尔遗传规律的现代解释 A a B b A b a B a b 非同源染色体上的非等位基因自由组合 杂合子体细胞 配子 配子 2．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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 （三）孟德尔遗传规律的现代解释 A B 在杂合体的细胞中，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的过程中，____________会随_____________的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代 三、孟德尔遗传规律的现代解释: 基因的自由组合定律的实质是： 等位基因 同源染色体 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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 基因的分离定律的实质是： 利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？ 2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为（ ） A.3+X或3+Y B.6+X 或 6+Y C.3对+XX 或 3对+YY D.3对+XX 或 3对+XY D 1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ） A.染色体是基因的主要载体 B.基因在染色体上呈线性排列 C.一条染色体上有多个基因 D.染色体就是由基因组成的 D 课堂反馈 4.基因自由组合定律揭示了 （ ） A.等位基因之间的关系 B.非等位基因之间的关系 C.非同源染色体之间的关系 D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系 D 3.第一个证明基因在染色体上相对位置的科学家是（ ） A.孟德尔 B.摩尔根 C.萨顿 D.克里克 B 6、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（ ） A、杂合红眼雌果蝇× 红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇 × 红眼雄果蝇 C、杂合红眼雌果蝇× 白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇 B 5.决定人体遗传性状的基因，位于细胞的哪一种构造上（ ） A. 细胞壁 B. 细胞膜 C. 叶绿体 D. 染色体 D 7.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ） A．染色体是基因的主要载体 B．基因在染色体上呈线性排列 C．一条染色体上有多个基因 D．染色体就是由基因组成的 8．下列各项中，肯定含有Y染色体的是（ ） 　A．受精卵和初级精母细胞 　B．受精卵和次级精母细胞 C．精子和男性口腔上皮细胞 D．初级精母细胞和男性小肠上皮细胞 D D 9．右图示果蝇的原始生殖细胞。图中1、1′……4、4′表示染色体，B、b、W、w 分别表示控制不同性状的基因。果蝇的红眼和白眼分别由位于X染色体的W、w控制，请据图回答下列问题： （1）该细胞是__________。 （2）图中的_________________________ 属常染色体，而_______ 属性染色体。 （3）该细胞中有_____个DNA分子。 （4）该果蝇基因型可写成__________。 卵原细胞 1和1′，2和2′，3和3′ 4和4′ 8 BbXWXw 课堂反馈 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$