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。课堂导入通过1866-1909年遗传学关键事件时间线，串联孟德尔定律、染色体观察、基因命名等史事，以问题“基因在细胞何处”搭建新旧知识联系的学习支架。 其亮点在于以科学史为主线，融合科学思维与探究实践。萨顿假说通过基因与染色体行为平行关系的表格对比，培养结构与功能观；摩尔根实验完整呈现“提出问题-作出假说-演绎推理-实验验证”的假说-演绎法，设计画遗传图解、预测测交结果等活动，激发探究兴趣。课堂小结结构化梳理理论依据、实验证据及规律实质，帮助学生构建知识网络，教师可通过此资料提升教学逻辑与学生科学素养。

第2节 基因在染色体上 1866年 孟德尔定律发表，未被重视（摩尔根诞生）； 导入 1900年 孟德尔定律重新被发现，人们意识到遗传因子是客观存在的； 1909年 约翰逊将“遗传因子”起名“基因”，并提出表现型和基因型概念。 1891年 科学家能准确描述减数分裂的全过程； 1883年 科学家用显微镜观察到染色体； 但有一个问题始终还没有解决： 基因，究竟在细胞的什么地方呢？ 萨顿的发现与假说 蝗虫12对 24条染色体。萨顿发现：子代体细胞中的染色体一条来自父方，另一条来自母方。 由此推论 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的 发现问题、推论、假说 提出基因在染色体上 一、萨顿的假说 依据？ 基因和染色体行为存在着明显的平行关系! 基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的 阅读P29，圈出关键词 萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 基因 染色体 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构 在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在的。在配子中只有成对的染色体中的一条 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方 同源染色体一条来自父方，一条来自母方 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合 推论：基因在染色体上 看不见 染色体 基因 看得见 D d D d 推理 该假说能否解释一对相对性状实验中的分离现象呢？ × 减数 分裂 减数 分裂 减数 分裂 P 配子 F1 F1配子 d d D D d D d D D d F2 P30思考与讨论 D d D d D D d d D d （在图中的染色体上的黑色横线处标注基因） 高茎用D表示，矮茎d表示 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？ 由于缺少实验证据，美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度 “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。易饲养，繁殖周期短，后代数量多。常用作遗传学研究的实验材料。 证据寻找之路… … 二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇常作为遗传实验材料的优点： 1.相对性状多而明显 2.易饲养 3.繁殖快，后代数量多 4.染色体少易观察 意外的发现… … 摩尔根和他的宝贝--红眼、白眼果蝇 经过代许多许多的培养，1910年5月的一天，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。显然它是一个变异体，后来它成为科学史上最著名的动物!白眼性状是如何遗传的呢？ P F1 F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） × 红眼（雌、雄） F1雌雄交配 （2）该实验与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验有何区别？说明什么问题？ 3 ： 1 （1）实验表明果蝇的眼色_____为显性性状, F2中红眼和白眼的数量比为 ，这样的遗传符合______ ，表明果蝇的红眼和白眼是受_____________控制。 红色 3：1 分离定律 一对等位基因 F2白眼性状只出现在雄性； 摩尔根的果蝇杂交实验 1.观察实验，提出问题 果蝇眼色遗传与性别相关联。 理论依据（当时已知）： 1、基于对果蝇体细胞染色体的认识（常染色体、性染色体） 2、基于对萨顿假说的认识 ——基因在染色体上 常染色体： 性染色体: 与性别无关的染色体，如Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 与性别决定有关的染色体，如Ｘ、Y 其中♀用XX（同型）表示，♂用XY（异型）表示。 染色体组成：6+XX 6+XY 控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体不含其等位基因。 XWXW XwY W W w 2、经过推理、想象提出假说： 基因的表示方法：①如果基因在常染色体上 ： AA、Aa、aa ②如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因 若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼基因W,白眼基因w XWXW红眼（雌） × XwY白眼（雄） XW Y Xw XWY红眼（雄） XWXw红眼（雌） × P F2 F1 配子 Xw XW Y XW XWXW红眼（雌） XWXw红眼（雌） XWY红眼（雄） XwY白眼（雄） 3、对实验现象的解释：(活动一：根据假说画遗传图解来解释现象) × 红眼 XWXw 白眼XwY XW Xw Y Xw 配子 XWXw XW Y XwXw XwY 测交 后代 红眼：红眼：白眼：白眼 雌蝇 雄蝇 雌蝇 雄蝇 （1）、用子一代的雌性个体进行测交 1 ： 1 ： 1 ： 1 4、根据假说进行演绎推理:（活动二：选择怎样的亲本？并预测测交实验结果） （2）、用子一代的雄性个体进行测交 红眼 XWY × 白眼 XwXw XW Y Xw XwY XWXW 红眼（雌） 白眼（雄） 1 : 1 ♀ ♂ (1)、用子一代的雌性个体进行测交 (2)、用子一代的雄性个体进行测交 5.实验验证:测交实验 红眼 红眼 白眼 白眼 雌 雌 雄 雄 126 132 120 115 × F1 测交后代： 红眼 ： 白眼 1 : 1 红眼♀ 白眼♂ 测交结果： 摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下： 红眼 白眼 雌 雄 255 248 × 红眼雌 ：白眼雄 1 : 1 白眼 红眼 6.得出结论： 控制白眼的基因只在X染色体上 摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。 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 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： 演绎推理： 预测测交结果 从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者。 孟德尔、萨顿 二、基因位于染色体上的实验证据 思考：果蝇的体细胞中有4对染色体，携带的基因有1.3万多个人的体细胞只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？ 一条染色体上有许多个基因 ？ 那么，这么多的基因在染色体上是怎样排列的呢？ 结论： 基因在染色体上呈线性排列 细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。 三、孟德尔遗传规律的现代解释 D d 把位于一对同源染色体的相同位置 上、控制着相对性状的基因，叫等位基因。 相同基因 等位基因 等位基因： A A a a A a 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，________会随______________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。 等位基因 同源染色体 三、孟德尔遗传规律的现代解释 A a a A 等位基因随同源染色体的分开而分离 分离定律 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 非同源染色体上的非等位基因自由组合 任务 两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图。 A a B b A a B b A B A B A B a b a b a b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 A B A B a b a b a A B b A a B b A B A B a b a b A A b b a a B B A a B b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 D d 推理： 图示细胞中的A/a基因与 基因之间遵循基因的自由组合定律，A/a基因与 基因之间不遵循基因的自由组合定律 独立遗传的含义： 易错提醒：基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律 (1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。 (2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循。 (3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。 课堂小结 XY同源区段 有等位基因 Y非同源区段 无等位基因 X非同源区 无等位基因 X染色体 Y染色体 Lavf58.12.100 $