2.2基因在染色体上 课件-2025-2026学年高一人教版生物必修2

该高中生物学课件聚焦“基因在染色体上”核心内容，以萨顿观察蝗虫减数分裂的情境导入，通过分离定律和自由组合定律的遗传学与细胞学角度对比，搭建知识支架，引导学生理解基因与染色体的平行关系及科学探索历程。 其亮点在于以摩尔根果蝇实验为核心，运用假说-演绎法展开探究，设计基因标注、测交实验等活动，培养科学思维与探究实践能力。结合果蝇优点分析、遗传图解推导等实例，帮助学生构建结构与功能观，教师可借助此资料高效实施探究式教学，提升学生生物学科核心素养。

人教版必修二 第二章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 1903年X月X日，晴，这是我第10001次观察蝗虫的减数分裂，我发现一个很奇怪的事情： 孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似…… 沃尔特·萨顿 情境导入 体细胞 配子 Dd 基因成对 D d Dd 一个来自父方 一个来自母方 受精后 体细胞 成单 遗传学 等位基因分离 一对基因 染色体成对 成单 一条来自父方 一条来自母方 细胞学 同源染色体分离 一对同源染色体 分离定律 知识回顾 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 yR Yr yr YR YyRr 体细胞 配子 自由组合定律 知识回顾 遗传学 两对基因 细胞学 两对同源染色体 一、萨顿提出假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。 假说内容 基因行为（遗传学） 染色体行为（细胞学） 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 等位基因分离， 非等位基因自由组合 同源染色体分开， 非同源染色体自由组合 杂交过程保持完整性、独立性 在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构 1.根据萨顿的假说，请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上白色横线代表基因的位置，相关基因用D、d表示)。 D D d d d D D d D d D d D D d d D d D d 活动1 分析减数分裂中基因和染色体的关系 2.基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说，但事实是否如此呢？为什么？ 这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。 我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙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。 摩尔根 不一定 活动1 分析减数分裂中基因和染色体的关系 二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根 意外的发现………… 1910年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。 这只雄果蝇注定要成为科学史上著名的动物。它在死前还在抖擞精神与雌果蝇交配，直至死亡。 二、基因位于染色体上的实验证据 一共有5个诺奖颁给了果蝇研究 第一个是1933年，颁给了果蝇的开山祖师摩尔根； 第二个是1946年，颁给了摩尔根的学生赫尔曼·穆勒，他发现了X射线对果蝇的突变效应； 第三个是1995年，颁给了三位果蝇发育基因的研究者； 第四个是2011年，颁给了果蝇免疫系统的Toll相关基因； 第五个就是2017年医学或生理学奖的果蝇生物钟。 果蝇趣谈 二、基因位于染色体上的实验证据 失恋的果蝇也酗酒 UCLA的研究团队发现，当面前摆有被酒精浸泡过的食物和正常的食物时，近期求爱被拒的雄性果蝇更有可能借酒消愁。 雄果蝇也爱年轻妹子 同济大学的薛雷团队在实验中发现，雄果蝇在面对两只年龄不同的雌果蝇时，雄果蝇就会优先选择年轻的雌果蝇…… 二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇的优点 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。 （1）饲养容易 二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇的优点 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。孟德尔以豌豆为实验材料，一年才种植一代。 （2）繁殖快 二、基因位于染色体上的实验证据 长翅 残翅 白眼 红眼 （3）果蝇有众多容易区分的相对性状。 果蝇的优点 二、基因位于染色体上的实验证据 P F1 F2 红眼（雌、雄） 白眼 (雄) 3/4 1/4 红眼（雌、雄） × F1雌雄交配 2、你有什么新发现？ 3、为什么白眼都是雄性？ 怎样解释白眼性状总是与性别相联系？ （一）摩尔根的果蝇杂交实验（提出问题） 1、是否符合孟德尔分离定律？ 二、基因位于染色体上的实验证据 1、果蝇眼色由几对相对性状控制？显隐性性状如何判断？ 2、眼色遗传是否遵循基因的分离定律？ 3、该实验与孟德尔的豌豆杂交试验有什么区别？说明什么问题？ 15 雌性 雄性 性染色体 常染色体 同型 异型 Y大 果蝇染色体数量少，3对常染色体，1对性染色体。 二、基因位于染色体上的实验证据 红眼： ♀ XAXA 白眼： XaY 假设：控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。 ♂ （二）分析问题，提出假说 P F1 F2 × 红眼雌果蝇 XAXA 白眼雄果蝇 XaY 表现型及比例 活动一：写出假设的遗传图解，并分析结果。 假设：控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。 配子 配子 二、基因位于染色体上的实验证据 1、果蝇眼色由几对相对性状控制？显隐性性状如何判断？ 2、眼色遗传是否遵循基因的分离定律？ 3、该实验与孟德尔的豌豆杂交试验有什么区别？说明什么问题？ 18 （二）分析问题，提出假说 P F1 F2 × 红眼雌果蝇 XAXA 白眼雄果蝇 XaY 比例 XAXa红眼雌 XAY 红眼雄 × XAXA 红雌 XAXa 红雌 XAY 红雄 XaY 白雄 1 : 1 : 1 : 1 假设 ：控制白眼的基因是在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。 假设可以解释摩尔根的实验结果！ 二、基因位于染色体上的实验证据 1、果蝇眼色由几对相对性状控制？显隐性性状如何判断？ 2、眼色遗传是否遵循基因的分离定律？ 3、该实验与孟德尔的豌豆杂交试验有什么区别？说明什么问题？ 19 （三）演绎推理 × P：XAXa XaY 活动二：设计测交实验，写出进行测交实验的方案。 × P：XaXa XAY 二、基因位于染色体上的实验证据 1、果蝇眼色由几对相对性状控制？显隐性性状如何判断？ 2、眼色遗传是否遵循基因的分离定律？ 3、该实验与孟德尔的豌豆杂交试验有什么区别？说明什么问题？ 20 XA （四）实验验证——测交实验 XA 红眼雌 白眼雌 红眼雄 白眼雄 1 ： 1 1 ： 1 × XAXa P: XAXa XaY XaY XaXa XAY 配子： 子代： XA Xa Xa Y 红眼雌 白眼雄 1 ： 1 × XAXa P: XaXa XaY XAY 配子： 子代： Xa XA Y （五）得出结论——白眼基因在X染色体上 （四）实验验证：摩尔根等人进行了测交实验，实验结果高度符合预期。 二、基因位于染色体上的实验证据 1、果蝇眼色由几对相对性状控制？显隐性性状如何判断？ 2、眼色遗传是否遵循基因的分离定律？ 3、该实验与孟德尔的豌豆杂交试验有什么区别？说明什么问题？ 21 回顾摩尔根的实验 验证假说： 测交实验验证 得出结论： 基因在染色体上 控制白眼基因在X染色体上 白眼性状的表现总是与性别相联系？ 提出问题： 作出假说： 演绎推理： 预测测交结果 假说 演 绎 法 二、基因位于染色体上的实验证据 1、果蝇眼色由几对相对性状控制？显隐性性状如何判断？ 2、眼色遗传是否遵循基因的分离定律？ 3、该实验与孟德尔的豌豆杂交试验有什么区别？说明什么问题？ 22 资料：果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。 结论1： 一条染色体上有许多个基因； 结论2： 基因在染色体上呈线性排列。 萨顿对染色体的观察 孟德尔对遗传因子的推论 D d D d 配子 配子 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因随同源染色体的分开而分离 三、孟德尔遗传规律的现代解释 D d B b Db dB db DB 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因随同源染色体的分开而分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 减数 分裂 基因的分离定律的实质 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。 基因的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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答下列问题： (1)图中属于等位基因的有______________________。 (2)图中非等位基因有___________________________ ___________________________________________。 A与a、B与b、C与c A(或a)和C(或c)、 B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b) (3)上述非等位基因中，能自由组合的是 ___________________________________________。 活动3 基因自由组合定律的实质 A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c) (4)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生____种配子，分别是___________________________。 (5)某二倍体生物，体细胞内具有n对等位基因，m对同源染色体（n>m）。不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该个体约能产生多少种配子________。 ABC、ABc、abC、abc 2m 4 活动3 基因自由组合定律的实质 如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答下列问题： 例1某植物体细胞内三对基因在染色体上的位置情况如图所示，三对基因分别单独控制不同的相对性状。下列叙述正确的是 A.图中A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律 B.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为 9∶3∶3∶1 C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生染色体互换，则它可产生4种配子 D.三对基因的遗传均遵循基因的分离定律 √ 例2.现有四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其余性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示。 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状   残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ 现要设计验证孟德尔遗传定律的第一步杂交实验，下列相关叙述正确的是 A.若通过观察体色验证基因的分离定律，可选择交配品系组合为②×④ B.若通过观察翅型验证基因的分离定律，必须选择交配品系组合①×② C.若验证基因的自由组合定律，可选择观察体色与眼色两对相对性状 D.若验证基因的自由组合定律，可选择观察翅型和体色两对相对性状 √ $