2.2基因在染色体上课件-2026-2027学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件围绕“基因在染色体上”，系统呈现萨顿假说、摩尔根果蝇杂交实验及孟德尔遗传规律的现代解释，通过“人类基因组计划测序染色体”问题导入，衔接减数分裂知识，搭建基因与染色体关系的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，采用类比推理（萨顿）和假说-演绎法（摩尔根），结合基因与染色体行为对比表、果蝇杂交遗传图解及基因位置判断实验设计，培养学生逻辑推理与实验探究能力。课后习题与课堂小结系统梳理知识，助力学生构建生命观念，也为教师提供清晰教学路径，提升教学效率。

2.2基因在染色体上 一、学习目标 二、重难点 1.教学重点: 2.教学难点: 1.生命观念：说出萨顿提出基因位于染色体上的证据和基因与染色体的关系。 2.科学探究：说出摩尔根证明基因在染色体上的实验证据及验证方法。 3.社会责任：通过介绍“人类基因组计划”，拓展学生的视野，帮助学生理解科技改变生活，有助于形成正确的科学观。 （1）.阐述基因位于染色体上的实验证据。 （2）.说出孟德尔遗传规律的现代解释。 阐述基因位于染色体上的实验证据。 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。 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？ 因为基因位于染色体上，测序22条常染色体+X+Y 问题探讨 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,而性染色体X和Y的差别很大,基因也大为不同, 19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律（豌豆，假说——演绎法） 1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，用以替代遗传因子。 基因在哪里呢？ 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。 2n=24 受精作用 减数分裂 蝗虫子代体细胞中的这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，另一条来自母方。 精子 12条染色体 卵细胞 12条染色体 体细胞 24条染色体 萨顿的假说 1.萨顿由此推论： 基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因就在染色体上。 2.萨顿假说的依据 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 R r 基因行为 染色体行为 YyRr Y y YR Yr yR yr 等位基因分离 非等位基因自由组合 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 推测“基因在染色体上”，依据是什么？思考并阅读教材29页完成下表？ 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 存在形式 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 等位基因分离，非等位基因___________ 同源染色体分开，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 结论：基因和染色体之间具有_______关系，基因由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即___________________。 平行 基因就在染色体上 减数分裂中基因和染色体的关系 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 方法：类比推理法 课后习题P32 3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是( ) A.复制的两个基因随染色单体分开而分开 B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离 C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多 D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合 D 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 　 加拿大外交官朗宁在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水，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。” 如何验证假说的正确性？ 萨顿的假说 Sutton's hypothesis 正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。 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 我是一个文明有风度的黑粉！ 果蝇体细胞染色体图解 XY型性别决定方式： 雌性：3对常染色体+XX 雄性：3对常染色体+XY 1 实验材料—果蝇 1、个体小，易饲养； 2、繁殖快，后代多； 3、相对性状易于区分； 4、染色体少且大，易观察； 优点： 触角足 卷翅 黑体 无翅 二、基因位于染色体上的实验证据 2.研究过程 方法：假说—演绎法 如何解释白眼性状的表现 总是与性别相关联的现象？ 结果分析： 1.F1全为红眼，说明？ 2.F2红眼和白眼的数量比为3:1，说明？ 3.白眼性状的表现与_______相联系 红眼为显性； 说明符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。 性别 白眼性状只出现在雄性中吗？ (1)观察现象，提出问题 红眼（♀） 白眼（♂） 红眼（♀、♂） 红眼（♀、♂） 3/4 白眼（♂） 1/4 × F1♀♂交配 P F1 F2 (1)观察现象，提出问题 白色性状和性别相关联，大家由此可以会做出些什么推测呢？ 白眼基因位于性染色体上，那具体在哪个区段呢？ 白眼基因位于性染色体上。 非同源区段 基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上 基因只存在Y（Ⅲ区段）上 X Y Ⅰ Ⅱ Ⅲ 非同源区段 X、Y同源区段的基因是成对存在 同源区段 X X - - 雌性： X Y - 雄性： XY - 雄性： X X - - 雌性： X Y - 雄性： - 摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（a）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因 雌果蝇种类： 红眼（ＸAＸa 、ＸAＸA） 白眼（ＸaＸa ） 雄果蝇种类： 红眼（ＸAＹ） 白眼（ＸaＹ） ＸaＹ ＸAＸa ＸAＸA 、ＸAＹ ＸaＹ × ♀ P ♂ F1 F2 自由交配 ♀♂ ♀ ♂ 红 ：白 = 3 : 1 ♂ 红眼 白眼 红眼 ＸAＸa、ＸAＸA、ＸAＹ (2)提出假说，进行解释 XAXa × XaY XAX a XaY F1： P： 配子： 红眼（雌） 白眼（雄） XA Xa Xa Y XaXa XAY 红雌 白雌 红雄 白雄 XAY × XaXa XAX a 红雌 XaY白雄 F1： P： 配子： 红眼（雄） 白眼（雌） XA Xa Y 测交方案1 测交方案2 (3)演绎推理，验证假说 P31—摩尔根解释的验证 子代性状 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇 数量 126 132 120 115 比例 1 1 1 1 测交实验的结果： 测交方案1 测交方案2 子代性状 红眼雌性 白眼雄性 数量 234 230 比例 1 1 (3)演绎推理，验证假说 （4）得出结论： 控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上，从而证明了基因位于染色体上。 演绎推理 测交 得出结论 基因在染色体上 白眼性状的表现总是与性别相联系? 提出问题 假说 演 绎 法 作出假说 控制白眼基因（a）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因 从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。 实验验证 测交结果 情境：每种生物的基因数目，都要远远多于这种生物的染色体数目。例如果蝇的体细胞中有4对染色体，携带有基因1.3万多个，人有23对染色体，2.6万个基因 思考：基因在染色体上如何分布？ 基因与染色体的关系：一条染色体上有 基因，基因在染色体上 。 许多个 呈线性排列 现代分子生物学技术将基因定位在染色体上 越来越多的实验证据积累，使摩尔根很快接受了遗传的染色体学说。并证实基因在染色体上呈现性排列。 摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，设计测量出： 第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。 两个基因之间的关系 位于一对同源染色体的相同位置上 位于一对同源染色体的不同位置上 相同基因 等位基因 非等位基因 A与A D与d、B与b D(d)与A、D(d)与B(b) 思考：用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，图片中同种颜色在同一条染色体上会有两个的原因是什么？ 观察的时期为有丝分裂中期，每条染色体上含有两条染色单体，其相同位置上的基因相同。 基因-DNA-染色体之间的关系 ①染色体是DNA的主要载体 ②DNA和蛋白质组成染色体 ③基因在染色体上呈线性排列 ④基因是具有遗传效应的DNA片段 细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？ 不是。 ①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内； ②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。 正误判断： 1.基因在染色体上的假设，其提出者是萨顿，证明者是摩尔根（ ） 2.X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律（ ） 3.一对等位基因应位于一对同源染色体上（ ） 4.染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多个基因（ ）　 √ × √ √ 孟德尔遗传规律的现代解释 孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________； 一 同源染色体 等位基因 非同源染色体 非等位基因 A B C D Y y R r 孟德尔遗传规律的现代解释 1.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，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。 D d 1 2 D d 1 2 D d D 1 D d 2 d d D D d 孟德尔遗传规律的现代解释 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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 d B B a A D 等位基因 等位基因 非同源 染色体 非等位基因 相 同 基 因 同源 染色体 同源 染色体 所有的非等位基因都能自由组合吗？ 思考：B与D、d能自由组合吗？ 思考与讨论 （1）如果位于非同源染色体，则两对基因可以自由组合，那YyRr可形成____种配子。 自交后代分离比_______， 测交后代分离比________。 根据F1杂合子YyRr判断两对基因的位置？ Y R y r 9:3:3:1 1:1:1:1 4 （2）如果位于同源染色体， 则两对基因不能自由组合，那YyRr可形成____种配子。 自交后代分离比_______， 测交后代分离比________。 3:1 1:1 2 Y y R r 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：基因在染色体上呈线性排列 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 类比推理法 假说演绎法 1.右图是某种高等动物细胞中部分基因位置示意图。不考虑交叉互换,下列相关叙述正确的是 A.该个体能产生AD、ad、BC、bc 4种配子 B.此图中有4对等位基因，都遵循分离定律 C.A、a和D、d 这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律 D.该个体与基因型为aabbccdd的个体测交,子代中aabbccdd的比例 是1/16 （B） 课后习题 一、概念检测 1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。 (1)位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。( ) (2)非等位基因都位于非同源染色体上。( ) √ × 课后习题 2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是( ) A.染色体是基因的主要载体 B.染色体就是由基因组成的 C.一条染色体上有多个基因 D.基因在染色体上呈线性排列 B 2.基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体上。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　) ①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 A.①③　　B.①④　　C.②③　　D.②④ A (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_______________________________。 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___________________________。 ABC、ABc、abC、abc 4 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： 一、探究基因位于常染色体上还是X染色体上 四 、基因在染色体上位置的判断 ♀XbXb×♂XBY→XBXb、 XbY P :♀aa×♂AA→F1:Aa 或 P :♀aa×♂Aa→F1:Aa、aa 子代全为显性，或子代雌雄都有显性和隐性 例：果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有卷曲翅♂(甲)、卷曲翅♀(乙)、正常翅♂(丙)和正常翅♀(丁)四种果蝇若干只，欲通过杂交实验确定等位基因A、a在常染色体还是X染色体上。则下列关于各杂交实验的预期结果与结论不对应的是 (　　) A.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，则基因位于常染色体上 B.甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅♀、♂∶正常翅♂＝3∶1，则基因位于X染色体上 C.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，则基因位于常染色体或X染色体上 D.甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，则基因位于X染色体上 A 四 、基因在染色体上位置的判断 二、探究基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上 1.适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。 2.基本思路 (2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察并分析F1的性状。即： 四 、基因在染色体上位置的判断 【情境引领】　科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上。 【问题生成】 (1)实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，母本表型为______ (填“刚毛”或“截毛”)，父本表型为_____(填“刚毛”或“截毛”)。 (2)预测结果：若子代雄果蝇表现为________，则此对基因位于X、Y染色体的同源区段上，子代雄果蝇基因型为________；若子代雄果蝇表现为______，则此对基因仅位于X染色体上，子代雄果蝇基因型为________。 截毛 刚毛 刚毛 XbYB 截毛 XbY 四 、基因在染色体上位置的判断 三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 1.在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察并分析F1的表型。分析如下： 四 、基因在染色体上位置的判断 三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上 2.在已知性状的显隐性的条件下，未限定杂交实验次数时，则可采用以下方法，通过观察F2的表型来判断： 四 、基因在染色体上位置的判断 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： 摩尔根的实验 果蝇的杂交实验 结论：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 存在形式 来源 分配 $