第2節(jié)《基因在染色體上》課件省級優(yōu)秀課件

1、聚焦：聚焦：1 1、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因與染色體有哪些平、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因與染色體有哪些平行關(guān)系？行關(guān)系？2 2、什么實驗證明了基因在染色體上？、什么實驗證明了基因在染色體上？3 3、對孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋是什么？、對孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋是什么？問題探討問題探討 請你試一試，把孟德爾分請你試一試，把孟德爾分離定律中的遺傳因子換成離定律中的遺傳因子換成同源染色體，把分離定律同源染色體，把分離定律念一遍，你覺得這個替換念一遍，你覺得這個替換有問題嗎？由此你聯(lián)想到有問題嗎？由此你聯(lián)想到什么？什么？基基 因因 基基 因因 基基 因因 同源染色體同源染色體同源染色體同源染色體同源染色體同源染色體雜合子在

2、形成配子時，雜合子在形成配子時，等位等位基因基因發(fā)生發(fā)生分離分離減數(shù)第一次分裂時，同減數(shù)第一次分裂時，同源源染色體染色體發(fā)生發(fā)生分離分離平行關(guān)系平行關(guān)系孟德爾分離定律的核心孟德爾分離定律的核心d dd dd d d d減數(shù)分裂的核心減數(shù)分裂的核心 基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系?；蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系?？瓶茖W(xué)學(xué)研研究究方方法法之之一一 看不見看不見染色體染色體假說：假說：基因在染色體上基因在染色體上推理推理基因基因看得見看得見類比類比平行關(guān)系平行關(guān)系類比推理類比推理d dd d發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程

3、。他發(fā)現(xiàn)：孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，的形成過程。他發(fā)現(xiàn)：孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，即等位基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離即等位基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。非常相似。推論：推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。的。假說：假說：基因位于染色體上。基因位于染色體上。理由：理由：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系?；蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系。思考：那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)思考：那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？系呢？1.1. 基因基因在雜交過程中保持在雜交過程中保持完整性和獨立性完整性和獨立性；染

4、色染色體體在配子形成和受精過程中，也有相對在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。2.2.在體細(xì)胞中在體細(xì)胞中基因成對存在基因成對存在，染色體也是成對的染色體也是成對的。在配子中只有成對的基因中的一個，同樣，也只有在配子中只有成對的基因中的一個，同樣，也只有成對的染色體中的一條。成對的染色體中的一條。3. 3. 體細(xì)胞中成對的體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自基因一個來自父方，一個來自母方母方；同源染色體也是如此。；同源染色體也是如此。4. 4. 非等位基因在形成配子時非等位基因在形成配子時自由組合自由組合，非同源染，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。

5、色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。薩頓薩頓：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系?；蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系。嘗試分析基因與染色體的關(guān)系嘗試分析基因與染色體的關(guān)系基因的行為基因的行為染色體的行為染色體的行為體細(xì)胞中的體細(xì)胞中的存在形式存在形式配子中的存配子中的存在形式在形式在體細(xì)胞中在體細(xì)胞中的來源的來源形成配子時形成配子時的組合方式的組合方式傳遞中的性傳遞中的性質(zhì)質(zhì)成對成對成對成對成單成單成單成單一個來自父方，一個來一個來自父方，一個來自母方自母方一個來自父方，一個一個來自父方，一個來自母方來自母方自由組合自由組合非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合雜交過程保持完整性、雜

6、交過程保持完整性、獨立性獨立性在配子形成和受精過程在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性中保持穩(wěn)定性類比類比:基因和染色體之間具有基因和染色體之間具有平行關(guān)系平行關(guān)系矮矮 莖莖高高 莖莖減數(shù)減數(shù)分裂分裂受受 精精減數(shù)減數(shù)分裂分裂高高 莖莖減數(shù)減數(shù)分裂分裂高高 莖莖高高 莖莖高高 莖莖矮矮 莖莖p配子配子f1f1配子配子d dd dddd dddddd dd dd dd d薩頓經(jīng)薩頓經(jīng)類比推理類比推理得出的結(jié)論得出的結(jié)論基因在染色體基因在染色體上究竟是否正確？上究竟是否正確？ 薩頓的假說薩頓的假說由于缺少實驗證據(jù)由于缺少實驗證據(jù)遭到同時代的遺傳遭到同時代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。因此，學(xué)家摩爾根的強(qiáng)

7、烈質(zhì)疑。因此，摩爾根摩爾根開始了開始了尋找尋找證據(jù)證據(jù)之路。之路。二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)實驗材料：紅眼果蠅和白眼果蠅實驗材料：紅眼果蠅和白眼果蠅思考：摩爾根成功選擇的試驗材料是什么？思考：摩爾根成功選擇的試驗材料是什么？科學(xué)家科學(xué)家:摩爾根摩爾根果蠅的優(yōu)點：果蠅的優(yōu)點： 1.相對性狀多而明顯相對性狀多而明顯 2.易飼養(yǎng)易飼養(yǎng)3.繁殖快，后代數(shù)量多繁殖快，后代數(shù)量多 4.染色體少易觀察染色體少易觀察摩爾根的果蠅眼色的遺傳實驗?zāi)柛墓壯凵倪z傳實驗p：f1：f2：紅（雌、雄）紅（雌、雄）白白 (雄雄)3/4 1/4紅眼紅眼 （雌、雄（雌、雄）f1雌雄交配雌

8、雄交配 從實驗不難發(fā)現(xiàn)，就果從實驗不難發(fā)現(xiàn)，就果蠅紅眼與白眼這一對相對性蠅紅眼與白眼這一對相對性狀來看，狀來看，f f1 1全為紅眼，全為紅眼，f f2 2紅眼紅眼和白眼之間的數(shù)量比是和白眼之間的數(shù)量比是3:13:1，這樣的遺傳表現(xiàn)符合分離定這樣的遺傳表現(xiàn)符合分離定律，表明果蠅的紅眼和白眼律，表明果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制的。是受一對等位基因控制的。所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系。如何解總是與性別相聯(lián)系。如何解釋這一現(xiàn)象呢？釋這一現(xiàn)象呢？ 按照孟德爾的自由組合按照孟德爾的自由組合規(guī)律，那些長著白眼的果規(guī)律，那些長著白眼的果蠅，應(yīng)當(dāng)是蠅，應(yīng)當(dāng)是有雄

9、性的，也有雄性的，也有雌性的。有雌性的。3對常染色體對常染色體+ xx3對常染色體對常染色體+ xy注意注意:并不是所有生物都含有性染色體并不是所有生物都含有性染色體常染常染色體色體性染性染色體色體2020世紀(jì)初期，一些生物學(xué)家已經(jīng)在一些昆蟲的細(xì)胞里世紀(jì)初期，一些生物學(xué)家已經(jīng)在一些昆蟲的細(xì)胞里發(fā)現(xiàn)了性染色體。果蠅的體細(xì)胞中有發(fā)現(xiàn)了性染色體。果蠅的體細(xì)胞中有4 4對染色體，對染色體，3 3對對是常染色體，是常染色體，1 1對是性染色體。在此果蠅中，這對性對是性染色體。在此果蠅中，這對性染色體是同型的，用染色體是同型的，用xxxx表示；在雄果蠅中，這對性染表示；在雄果蠅中，這對性染色體是異型的，用

10、色體是異型的，用xyxy表示。表示。男性染色體圖男性染色體圖女性染色體圖女性染色體圖(1)(1)男女體細(xì)胞中染色體在組成上有什么不同？男女體細(xì)胞中染色體在組成上有什么不同？ (2)(2)男女的性別是由什么決定的？男女的性別是由什么決定的？(3)(3)男女體細(xì)胞中染色體的組成如何表示？男女體細(xì)胞中染色體的組成如何表示？思考思考: :xy兩種性染色體兩種性染色體男性：男性：22對常對常+xy女性：女性：22對常對常+xx22+x22+y配配 子子22+x22對對+xx子子 代代22對對+xy受精卵受精卵 22對對+xy22對對+xx親親 代代比比 例例 1 1 ： 1 1 1 1 ： 1 1 性別

11、決定性別決定雄性 雌性zzzw(1)xy型型 b、生物類型、生物類型：人、哺乳動物、果蠅；一些雌雄異株的植物人、哺乳動物、果蠅；一些雌雄異株的植物(2)zw型型雄性：常染色體雄性：常染色體+xy（異型）（異型）雌性：常染色體雌性：常染色體+xx（同型）（同型）雌性：常染色體雌性：常染色體+zw(異型）異型）雄性：常染色體雄性：常染色體+zz(同型）同型）b、生物類型、生物類型：鳥類、蛾類鳥類、蛾類（一）方式（一）方式（二）決定時間：（二）決定時間：精子和卵細(xì)胞結(jié)合時精子和卵細(xì)胞結(jié)合時 a、染色體組成、染色體組成 a、染色體組成、染色體組成(3)其它決定方式其它決定方式:如蜜蜂如蜜蜂常染色體常染

12、色體性染色體性染色體對：對：，雌性同型：雌性同型：雄性異型：雄性異型：雌果蠅種類：雌果蠅種類：紅眼（紅眼（）紅眼（紅眼（w w）白眼（白眼（w ww w）雄果蠅種類：雄果蠅種類：紅眼（紅眼（）白眼（白眼（w w）由于白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，而且與由于白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，而且與x x染色體的遺染色體的遺傳相似，于是，摩爾根及其同事設(shè)想，如果控制白傳相似，于是，摩爾根及其同事設(shè)想，如果控制白眼的基因（眼的基因（w w）在）在x x染色體上，而染色體上，而y y染色體不含有它的染色體不含有它的等位基因。等位基因。xwxw紅眼（雌）紅眼（雌）xwy白眼（雄）白眼（雄）xwyxwxwy紅眼（雄）紅眼

13、（雄）xwxw紅眼（雌）紅眼（雌）pf2f1配子配子xwxwyxwxwxw紅眼（雌）紅眼（雌）xwxw紅眼（雌）紅眼（雌）xwy紅眼（雄）紅眼（雄）xwy白眼（雄）白眼（雄）由上圖可以看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理的解釋實驗現(xiàn)象。由上圖可以看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理的解釋實驗現(xiàn)象。f1xwxwxwyyxw配子配子xwxwxwxwxwxwxwyxwy測交后代測交后代雌紅眼雌紅眼雌白眼雌白眼雄白眼雄白眼雄紅眼雄紅眼 測交后代：紅眼測交后代：紅眼:白眼白眼 = 1:1比例：比例： 1: 1: 1: 1紅眼紅眼紅眼紅眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126132120115與理論推測一致，完全符合

14、假說，假說完全正確！與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！（五（五) )摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：f1測交后代測交后代測交結(jié)果：測交結(jié)果： 紅眼紅眼 ： 白眼白眼= 1 : 1驗證假說：驗證假說：測交測交得出結(jié)論：得出結(jié)論：基因在染色體上基因在染色體上若控制白眼基因（若控制白眼基因（w）在）在x染色體上，而染色體上，而y染色體上不染色體上不含有它的等位基因含有它的等位基因白眼性狀的表現(xiàn)總是與性白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？別相聯(lián)系？提出問題：提出問題：作出假說：作出假說：假假說說演演繹繹法法從此，摩爾根成了從此，摩爾根成了 理論的堅

15、定支持者理論的堅定支持者孟德爾孟德爾回顧摩爾根的實驗：回顧摩爾根的實驗：人的體細(xì)胞只有人的體細(xì)胞只有2323對染色體，卻有對染色體，卻有3 33.53.5萬個基因，萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？ 在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的基因，具有一定的 ；在減數(shù)分裂形成配子的過；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，程中，_ _ 會隨會隨_的分開而分離，分別進(jìn)的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代?；虻淖杂山M合定律的實質(zhì)是：基因的自

16、由組合定律的實質(zhì)是：等位基因等位基因同源染色體同源染色體 位于位于 的分離或組合的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，等位基因分離的同時， 自自由組合。由組合?；虻姆蛛x定律的實質(zhì)是：基因的分離定律的實質(zhì)是：獨立性獨立性非同源染色體上的非等位基因非同源染色體上的非等位基因非同源染色體上的非等位基因非同源染色體上的非等位基因aabb非同源染色體上的非等位基因自由組合。非同源染色體上的非等位基因自由組合。ddeeaabbabababababab精原細(xì)胞精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞

17、精細(xì)胞ababababaabb思考：兩對相對性狀（獨立遺傳）的生物體的配子如何思考：兩對相對性狀（獨立遺傳）的生物體的配子如何產(chǎn)生的呢？以產(chǎn)生的呢？以aabbaabb為例，畫出細(xì)胞的減數(shù)分裂圖。為例，畫出細(xì)胞的減數(shù)分裂圖。aabbababababaabbaabbaabb精原細(xì)胞精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞基因在染色體上基因在染色體上一、薩頓的假說一、薩頓的假說基因和染色體存在著基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系明顯的平行關(guān)系內(nèi)容：基因在染色體上內(nèi)容：基因在染色體上 原因：原因：二、基因位于染二、基因位于染色體上的證據(jù)色體上的證據(jù)證據(jù)：果蠅的雜交實驗證據(jù)：果

18、蠅的雜交實驗結(jié)論：基因在染色體上結(jié)論：基因在染色體上（類比推理）（類比推理）（假說演繹法）（假說演繹法）紅眼紅眼 11 11 紅眼紅眼 351果蠅的眼色由一對等位基因果蠅的眼色由一對等位基因(a、a)控制。在純種暗紅眼控制。在純種暗紅眼純種朱紅眼的正交實驗中，純種朱紅眼的正交實驗中，f1只有暗紅眼；在純種朱紅眼只有暗紅眼；在純種朱紅眼純種暗紅眼的反交實驗中，純種暗紅眼的反交實驗中，f1雌性為暗紅眼，雄性為朱紅眼。雌性為暗紅眼，雄性為朱紅眼。則下列說法不正確的是則下列說法不正確的是( ) a正、反交實驗常被用于判斷有關(guān)基因所在的染色體類型正、反交實驗常被用于判斷有關(guān)基因所在的染色體類型 b正、反

19、交實驗結(jié)果說明這對控制眼色基因不在常染色體上正、反交實驗結(jié)果說明這對控制眼色基因不在常染色體上 c正、反交的子代中，雌性果蠅的基因型都是正、反交的子代中，雌性果蠅的基因型都是xaxa d若正、反交的若正、反交的f1中雌、雄果蠅自由交配，其后代表現(xiàn)型的中雌、雄果蠅自由交配，其后代表現(xiàn)型的比例都是比例都是1 1 1 1d2 2、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是（ ）a a、染色體是基因的主要載體、染色體是基因的主要載體b b、基因在染色體上呈線性排列、基因在染色體上呈線性排列c c、一條染色體上有多個基因、一條染色體上有多個基因d d、染色體就是由基因組成的、染色體就是由基因組成的d d1 1、回顧科學(xué)史：在基因研究中，有許多科學(xué)家取、回顧科學(xué)史：在基因研究中，有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？提出提出“性狀是由遺傳因子決定的性狀是由遺傳因子決定的”觀點。觀點。把把“遺傳因子遺傳