第2章 第2节 基因在染色体上-2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课件PPT（人教版2019）

第2节　基因在染色体上 第2章　基因和染色体的关系 生物 学习目标 ①说出基因位于染色体上的假说和实验证据。 ②运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的现代解释。 ③对果蝇杂交实验结果进行解释和验证。 学习重难点 重点： 1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2.孟德尔遗传规律的现代解释。 难点： 1.对果蝇杂交实验结果的解释和验证。 2.等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。 导入新课 观察以下两图并思考：看得见的染色体和看不见的基因可能存在什么关系？ 问题思考 提示：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，基因可能就在染色体上。 探究一 萨顿的假说 新课讲授 新课讲授 [探究一]萨顿的假说 1.萨顿用蝗虫细胞作材料发现基因和染色体的相似性,大胆推论是什么? 提示：基因是由染色体携带着从亲代传给下一代的，也就是说，基因在染色体上。 阅读教材P29萨顿假说的有关内容,完成学案中的思考题。 比较项目 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     推论：基因和染色体之间具有　　　　关系  2.填写下表 成对存在 成单存在 一个来自父方，一个来自母方 等位基因分离，非等位基因自由组合 成对存在 成单存在 一条来自父方，一条来自母方 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 平行 新课讲授 [探究一]萨顿的假说 3、请用萨顿假说解释孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验，完成教材P30“思考·讨论”。 矮 茎 高 茎 × 减数 分裂 受 精 减数 分裂 高 茎 减数 分裂 高 茎 高 茎 高 茎 矮 茎 P 配子 F1 F1配子 d d D D d D D d d D D d D d D d d d D D F2 7 新课讲授 [探究一]萨顿的假说 萨顿提出“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”。由于基因和染色体存在明显的平行关系，萨顿就将看得见的染色体与看不见的基因进行类比，由此推论出 基因在染色体上。 探究二 基因位于染色体上的实验证据 新课讲授 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，在制醋和有水果的地方常常可以看到。果蝇具有哪些优点,使得它成为一种非常好的遗传学研究的实验材料呢? 提示：易饲养,繁殖快,后代数量多,稳定的相对性状,相对性状明显。 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的实验 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 阅读教材P30~31，思考以下问题： 1.摩尔根选用的实验材料是什么？其优点有哪些？观察图2-9,雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？ 提示： 果蝇。优点：个体小，易饲养，繁殖快；具有易于区分的相对性状。果蝇体细胞中有4对染色体，3对是常染色体，1对是性染色体。性染色体在雌果蝇中是同型的，在雄果蝇中是异型的。 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 2.根据摩尔根的果蝇杂交实验现象思考回答：显性性状、隐性性状分别是什么？结果中F2红眼∶白眼出现3∶1的比例是否符合基因的分离定律？你又发现什么新问题了吗？ 提示：红眼为显性性状，白眼为隐性性状；3∶1符合基因的分离定律；白眼果蝇为什么都是雄性的？ 13 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 3.观察图2-8判断控制白眼基因可能在X还是Y染色体上？说明理由。假设控制白眼的基因在X染色体上，写出果蝇可能的基因型： 红眼雌蝇　　　　　　、白眼雌蝇　　　　　　、红眼雄蝇　　　　　　、白眼雄蝇　　　　　　。 提示：控制白眼的基因在X染色体上。如果位于Y染色体上，杂交实验的F1不可能全部是红眼果蝇。 XWXW或XWXw　 XwXw XWY XwY 14 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 4.从以上基因型中选出摩尔根实验中所果蝇的基因型，并写出果蝇杂交实验分析图解。 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 假说要想成为真理,必须要有实验加以验证,不仅仅要能解释已有的实验现象,还要能够对其他实验进行正确预测。摩尔根是如何设计实验方案进行实验验证的呢？如果你是摩尔根应该如何设计实验方案呢？ 组别 雌性 雄性 F1 1 XWXW XwY XWXw　XWY 2 XWXw XwY XWXw　XwXw　XWY　XwY 3 XwXw XwY XwXw　XwY 4 XWXw XWY XWXW　XWXw　XWY　XwY √ 后代雌雄都是红眼,看不出性别与性状有关。 测交 后代全为白眼,看不出与性别有关。 重复了教材中F1→F2的步骤 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 测交实验的遗传图解： 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的实验统计与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确。摩尔根的工作使得一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上，他从对孟德尔遗传理论的怀疑者变成了孟德尔遗传理论的坚定支持者。 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 萨顿是通过类比推理的方法得出“基因位于染色体上”，那么摩尔根是通过什么方法得出实验结论的呢？请归纳摩尔根证明基因在染色体上的实验过程。 提示：观察、提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。 这种实验过程是一种什么方法？在哪里还用到过？ 提示：假说—演绎法，孟德尔遗传规律的发现。 新课讲授 [探究二]基因位于染色体上的实验证据 摩尔根通过验证实验,最终证明基因在染色体上,那么基因是否就是染色体呢?在摩尔根实验之后,科学家对基因与染色体之间关系的研究又取得了哪些新进展?人的体细胞只有23对染色体,携带的基因却有几万个,基因与染色体可能有怎样的对应关系呢? 提示：基因不是染色体，基因在染色体上呈线性排列，染色体上有多个基因。 探究三 孟德尔遗传规律的现代解释 新课讲授 新课讲授 以Aa为例，画出细胞减数分裂产生的配子图。 [探究三]孟德尔遗传规律的现代解释 新课讲授 以AaBb为例，画出细胞减数分裂产生的配子图。 [探究三]孟德尔遗传规律的现代解释 新课讲授 以AaBb为例，画出细胞减数分裂产生的配子图。 [探究三]孟德尔遗传规律的现代解释 新课讲授 [探究三]孟德尔遗传规律的现代解释 基因的分离定律的实质是：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，独立地随配子遗传给后代。 A a a A 新课讲授 [探究三]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：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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 A a B b A b a B B A a b 新课讲授 [知识拓展] 1.基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律 (1)原核生物中的基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。 (2)并不是真核生物中所有的基因的遗传都遵循孟德尔遗传规律,叶绿体、线粒体中的基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。 (3)并不是所有的非等位基因的遗传都遵循自由组合定律,只有非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循自由组合定律。 新课讲授 [知识拓展] 2.与性染色体有关的2个“并非” (1)并非所有的生物都有性染色体。 ①由性染色体决定性别的生物才有性染色体。 ②雌雄同株的植物无性染色体。 (2)并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人的X染色体比Y染色体长。 新课讲授 [知识拓展] 比较项目 假说——演绎法 推理法 原理 在提出问题、作出假设的基础上 演绎推理并设计实验验证，得出结论 将未知的和已知的作比较,根据惊人的一致性推理并得到结论 结论 具有逻辑必然性，是科学结论， 一定正确 不具有逻辑必然性，仅是假说， 不一定正确 实例 孟德尔发现两大定律;摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上 萨顿假说:根据基因和染色体的行为存在着明显的平行关系推出基因在染色体上 3.假说——演绎法与推理法的比较 【练习1】 某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是(　　) A.窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中 B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株 C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株 D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子 C 当堂训练 【练习2】 果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅，下列叙述错误的是(　　) A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16 C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同 D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体 B 当堂训练 【练习3】 已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。据此无法判断的是(　　) A.长翅是显性性状还是隐性性状 B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子 C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上 D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在 C 当堂训练 【练习4】 下列有关基因和染色体的叙述，错误的是(　　) ①染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列；②摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用“假说—演绎”法确定了基因在染色体上；③同源染色体的相同位置上一定是等位基因；④一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的；⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”。 A.①②③⑤　　　　 B.②③④　　　　 C.③④　　　　 D.①②⑤ C 当堂训练 【练习5】 下图中能正确表示基因的分离定律实质的是(　　) C 当堂训练 【练习6】 当堂训练 果蝇有4对染色体(Ⅰ~Ⅳ号，其中Ⅰ号为性染色体)。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，其特点如下表所示。 某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题。 (1)用乙果蝇与丙果蝇杂交，F1的表型是　 　　；F1雌雄交配得到的F2不符合9∶3∶3∶1的表型分离比，其原因是　 。 两对等位基因均位于Ⅱ号染色体上，不能进行自由组合　 灰体长翅 果蝇个体 表型 表型特征 基因型 基因所在染色体 甲 黑檀体 体呈乌木色、黑亮 ee Ⅲ 乙 黑体 体呈深黑色 bb Ⅱ 丙 残翅 翅退化，部分残留 vgvg Ⅱ 35 当堂训练 (2)用甲果蝇与乙果蝇杂交，F1的基因型为　　　　、表型为　　　　　，F1雌雄交配得到的F2中果蝇体色性状　　　　(填“会”或“不会”)发生分离。 (3)该小组又从乙果蝇种群中得到一只表型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后，子一代雌雄个体交配得到的子二代的表型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂=6∶2∶3∶1∶3∶1，则雌雄亲本的基因型分别为 (控制刚毛性状的基因用A/a表示)。 灰体 EeBb 会 BBXAXA，bbXaY 果蝇个体 表型 表型特征 基因型 基因所在染色体 甲 黑檀体 体呈乌木色、黑亮 ee Ⅲ 乙 黑体 体呈深黑色 bb Ⅱ 丙 残翅 翅退化，部分残留 vgvg Ⅱ 【练习6】 36 课堂小结 谢谢大家 $$