【課件】基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

2.2基因在染色體上必修二P29新課導(dǎo)入12341879年，德國(guó)生物學(xué)家弗萊明經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)染色體1890年，科學(xué)家確認(rèn)精子和卵細(xì)胞的形成要經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂1866年，孟德爾發(fā)表關(guān)于遺傳規(guī)律的論文1909年，約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”起了一個(gè)名字叫做基因預(yù)測(cè)出了遺傳因子（基因）的客觀存在減數(shù)分裂的研究：為找到基因提供了最正確的線索56基因在哪里？孟德爾遺傳定律減數(shù)分裂YyRrYRyrYryR≈1：1：1：1生物的體細(xì)胞中，控制同一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合。產(chǎn)生配子時(shí)：同一性狀的成對(duì)遺傳因子彼此分離，

分離定律不同性狀的遺傳因子自由組合。

自由組合定律精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞生物的體細(xì)胞中，同源染色體成對(duì)存在；減數(shù)分裂Ⅰ后期時(shí)：同源染色體分離，

非同源染色體自由組合回顧【思考】這是巧合嗎？一、薩頓的假說(shuō)1903年，美國(guó)科學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程。發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對(duì)遺傳因子（即等位基因），其分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓必修二P29基因行為染色體行為受精作用受精卵親代配子子代DDddDdDdDd受精作用看不見的染色體基因位于染色體上推論（即假說(shuō)）基因看得見的平行關(guān)系薩頓將基因與染色體的行為進(jìn)行比較類比推理法一、薩頓的假說(shuō)比較項(xiàng)目基因的行為染色體的行為在遺傳性狀傳遞過(guò)程中的性質(zhì)

存在形式體細(xì)胞中配子中體細(xì)胞中的來(lái)源形成配子時(shí)的特點(diǎn)類比推理在雜交過(guò)程保持完整性和獨(dú)立性在配子形成和受精過(guò)程中，也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)成對(duì)成對(duì)單個(gè)(只有成對(duì)的基因中的一個(gè))單個(gè)(只有成對(duì)的染色體中的一條)成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方同源染色體一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合同源染色體分離非同源染色體自由組合基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系（依據(jù)）基因位于染色體上（假說(shuō)）必修二P29一、薩頓的假說(shuō)矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂高莖高莖高莖矮莖請(qǐng)?jiān)趫D中染色體上標(biāo)注基因符號(hào)，解釋孟德爾雜交試驗(yàn)。DdDdddDdDDDddDddDDdD思考?討論：分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系F2必修二P30P配子F1F1配子基因真的位于染色體上嗎？薩頓的假說(shuō)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。

類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)，我要通過(guò)確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！

摩爾根的這種大膽質(zhì)疑，科學(xué)務(wù)實(shí)的研究精神是值得我們努力學(xué)習(xí)的。二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)材料“材料選對(duì)了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半”果蠅

昆蟲綱雙翅目，體長(zhǎng)3~4mm。在制醋和腐爛水果的地方常?？梢钥吹健?/p>

常用作遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)第一個(gè)是1933年，頒給了果蠅的開山祖師摩爾根；第二個(gè)是1946年，頒給了摩爾根的學(xué)生H.J.繆勒（教材P83基因突變），他發(fā)現(xiàn)了X射線對(duì)果蠅的突變效應(yīng)；第三個(gè)是1995年，頒給了三位果蠅發(fā)育基因的研究者；第四個(gè)是2011年，頒給了果蠅免疫系統(tǒng)的Toll相關(guān)基因；第五個(gè)是2017年，醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)的果蠅生物鐘。果蠅的“過(guò)人之處”：果蠅與諾貝爾獎(jiǎng)雌性體長(zhǎng)約2.5mm，雄性稍短?？娠@微觀察。果蠅作為遺傳研究材料的優(yōu)點(diǎn)（P30左側(cè)“相關(guān)信息”)：①個(gè)體小，易飼養(yǎng)，成本低；用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養(yǎng)數(shù)百甚至上千只果蠅。②繁殖速度快；在室溫下10多天就繁殖一代。③后代數(shù)量多，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，排除偶然因素；一只雌果蠅一生能產(chǎn)生幾百個(gè)后代。④有多對(duì)易于區(qū)分的相對(duì)性狀；如：紅眼與白眼、光腿與毛腿、灰身與黑身等。⑤染色體數(shù)目少（4對(duì)），且形狀有明顯差別，便于觀察；1.實(shí)驗(yàn)材料二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)雌雄果蠅的染色體組成♀ⅡⅢⅣ♂ⅡⅢⅣ性染色體同型異型常染色體：與性別決定無(wú)關(guān)的染色體性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體３對(duì)：ⅡⅡ，Ⅲ

Ⅲ，Ⅳ

Ⅳ雌性同型：ＸＸ雄性異型：ＸＹ判斷：與人類的性染色體相同，果蠅的Y染色體遠(yuǎn)短于X染色體（

）×(1)非同源區(qū)段：①基因只存在于X染色體（Ⅰ區(qū)段）上②基因只存在Y（Ⅲ區(qū)段）上Ｘ、Ｙ同源區(qū)段的基因是成對(duì)存在的。(2)同源區(qū)段：基因型的表示方法雌性：

雄性：如果基因在常染色體上:如果基因在性染色體上:AA、Aa、aa先寫性染色體，再把基因?qū)懺谟疑辖荴Y型性染色體XYⅠⅡⅢ雄性：雌性：雄性：XAXA、XAXa、XaXa

XAY、XaYXYDXEXE、XEXe、XeXe

XEYE、XEYe、XeYE、XeYeB/bDE/e二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2.研究過(guò)程：假說(shuō)-演繹法(1)觀察實(shí)驗(yàn)，提出問題——雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明：（教材P30）①紅眼對(duì)白眼為顯性②F2中紅眼:白眼=3:1，符合分離定律，說(shuō)明紅眼和白眼受一對(duì)等位基因控制紅眼與白眼為一對(duì)相對(duì)性狀問題：為什么F2中白眼只在雄性出現(xiàn)？(為什么白眼性狀與性別關(guān)聯(lián))二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2.研究過(guò)程：假說(shuō)-演繹法(2)提出假說(shuō)，解釋問題——對(duì)現(xiàn)象的解釋如果按照薩頓的假說(shuō)---“基因位于染色體上”，那么，控制果蠅眼色(紅眼W和白眼w)的基因應(yīng)該位于什么染色體上呢？

摩爾根的假說(shuō)：“如果控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因，上述現(xiàn)象可以解釋”（教材P31第二段）基因W/w只位于X染色體上(Ⅰ)，Y染色體上不含它的等位基因。紅眼雌：XWXW、XWXw紅眼雄：XWY那么紅眼雌果蠅、紅眼雄果蠅、白眼雌果蠅、白眼雄果蠅的基因型如何表示？白眼雌：XwXw白眼雄：XwYXYⅠⅡⅢ二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2.研究過(guò)程：假說(shuō)-演繹法XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY紅眼（

雄

）XWXw紅眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW紅眼(雌

）

XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)遺傳圖解教材P31圖2-10證明摩爾根基于薩頓的假說(shuō)“基因在染色體上”提出的假說(shuō)“控制果蠅眼色的基因W/w只在X染色體上”可以解釋已知的問題，但還需演繹推理+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，解釋未知問題。②提出假說(shuō)，解釋問題——對(duì)現(xiàn)象的解釋二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2.研究過(guò)程：假說(shuō)-演繹法設(shè)計(jì)測(cè)交①：若基因W/w只位于X染色體上若基因W/w位于常染色體上PF1配子③演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——設(shè)計(jì)測(cè)交，實(shí)施測(cè)交白眼雄xF1中的紅眼雌（紅眼雜合雌）PF1配子二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2.研究過(guò)程：假說(shuō)-演繹法XWXw紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwPF1配子XWXw紅眼(雌

）

XwXw白眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw若基因W/w只位于X染色體上設(shè)計(jì)測(cè)交①：1:1:1:1若基因W/w位于常染色體上PF1配子Ww紅眼（雌）×ww白眼（雄）WwWw紅眼(雌、雄）

ww白眼(雌、雄）w1:1不能辨別基因W/w是只位于X染色體上，還是位于常染色體上③演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——設(shè)計(jì)測(cè)交，實(shí)施測(cè)交白眼雄xF1中的紅眼雌（紅眼雜合雌）摩爾根等人親自做了測(cè)交①實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115怎么辦?追加測(cè)交②(相當(dāng)于原雜交實(shí)驗(yàn)的反交)若基因w位于常染色體上若基因w只位于X染色體上PF1PF1③演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——設(shè)計(jì)測(cè)交，實(shí)施測(cè)交配子配子摩爾根等人親自做了測(cè)交①實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115實(shí)施測(cè)交實(shí)驗(yàn)②，結(jié)果為：

紅眼雌果蠅：白眼雄果蠅=1:1

。支持“基因w只位于X染色體上”的假說(shuō)。怎么辦?追加測(cè)交②(相當(dāng)于原雜交實(shí)驗(yàn)的反交)XwXw

×XWY白眼(雌)紅眼(雄)XWXw

XwY紅眼(雌)1：白眼(雄)1ww

×WW白眼(雌)紅眼(雄)Ww紅眼(雌、雄)若基因w位于常染色體上若基因w只位于X染色體上PF1PF1③演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——設(shè)計(jì)測(cè)交，實(shí)施測(cè)交正反交可以判斷基因的位置（正反交結(jié)果相同→基因在常染色體上；正反交結(jié)果不同→基因在性染色體上）配子配子XwXWYwW④總結(jié)歸納，得出結(jié)論——基因在染色體上決定果蠅眼色(紅眼W和白眼w)的基因位于X染色體上，從而證明了薩頓的假說(shuō)：基因位于染色體上。紅眼(♀)白眼(♀)紅眼(♂)白眼(♂)XWXWXWXwXwXwXWYXwY二、基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)/摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2.研究過(guò)程：假說(shuō)-演繹法從此，摩爾根成了孟德爾理論的堅(jiān)定支持者。并提出了遺傳學(xué)第三定律：連鎖互換定律。（教材P33右側(cè)第二段）果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬(wàn)個(gè)；人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬(wàn)?；蚺c染色體可能有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？說(shuō)明一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因。摩爾根和他的學(xué)生們經(jīng)過(guò)十多年的努力，發(fā)明了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)位置的方法（基因定位法），并繪出了第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對(duì)位置圖。說(shuō)明基因在染色體上呈線性排列。三、基因與染色體的關(guān)系現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)將基因定位在染色體上高一生物人教版必修二第二章第二節(jié)基因在染色體上課件(共39張PPT)高一生物人教版必修二第二章第二節(jié)基因在染色體上課件(共39張PPT)Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd1、分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代。四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋2、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。5.右圖示果蠅的原始生殖細(xì)胞，圖中1、1′……4、4′

表示染色體，B、b、W、w分別表示控制不同性狀的

基因。果蠅的紅眼和白眼分別由位于X染色體上的W、

w控制，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（1）該細(xì)胞是_____________。（2）圖中的____________________________屬常染色體，而__________屬性染色體。卵原細(xì)胞2、2′、3、3′、4、4′1、1′（3）該細(xì)胞中有_____個(gè)DNA分子。（4）該果蠅基因型可寫成____________________。（5）經(jīng)減數(shù)分裂它可產(chǎn)生__________種基因型的配子。8BbXWXw422’33’44’11’WwBb一、概念檢測(cè)1.基于對(duì)同源染色體和非同源染色體上相關(guān)基因的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)位于一對(duì)同源染色體上相同位置的基因控制同一種性狀。()(2)非等位基因都位于非同源染色體上。()2.基因主要位于染色體上，下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的表述，錯(cuò)誤的是()A.染色體是基因的主要載體B.染色體就是由基因組成的C.一條染色體上有多個(gè)基因D.基因在染色體上呈線性排列隨堂練習(xí)

（書本P32）√×B一、概念檢測(cè)3.基因和染色體的行為存在平行關(guān)系。下列相關(guān)表述，錯(cuò)誤的是()A.復(fù)制的兩個(gè)基因隨染色單體分開而分開B.同源染色體分離時(shí)，等位基因也隨之分離C.非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類也越多D.非同源染色體自由組合，使所有非等位基因也自由組合隨堂練習(xí)

（書本P32）D/video/BV1cM4y1S7uG/?spm_id_from=333.999.0.0逆境之下，你會(huì)做什么選擇？【談家楨】“中國(guó)摩爾根”二、拓展應(yīng)用1.用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，通過(guò)眼睛顏色可判斷子代果蠅的性別；用白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅雜交，通過(guò)眼睛顏色卻不能判斷子代果蠅的性別，這是為什么?用其他雜交組合，能否通過(guò)眼睛顏色判斷子代果蠅的性別呢?紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw兩種類型，白眼雄果蠅的基因型為XwY。如果基因型為XWXW的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交，則子一代無(wú)論雌雄，全部為紅眼，如果基因型為XWXw的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交，那么子代雌果蠅和子代雄果蠅都是既有紅眼，也有白眼，因此無(wú)法通過(guò)眼睛顏色判斷子代果蠅的性別。果蠅眼睛顏色的雜交實(shí)驗(yàn)，共有紅眼雌果蠅(XWXW或XWXw)與紅眼雄果蠅(XWY)、紅眼雌果蠅(XWXW或XWXw)與白眼雄果蠅(XwY)、白眼雌果蠅(XwXw)與白眼雄果蠅(XwY)、白眼雌果蠅(XwXw)與紅眼雄果蠅(XWY)雜交等組合。只有白眼雌果蠅(XwXw)與紅眼雄果蠅(XWY)雜交的子代，紅眼全為雌性，白眼全為雄性，可以通過(guò)眼睛顏色判斷子代果蠅的性別。二、拓展應(yīng)用2.生物如果丟失或增加一條或幾條染色體，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些動(dòng)植物的某些個(gè)體是由未受精的生殖細(xì)胞(如卵細(xì)胞)單獨(dú)發(fā)育來(lái)的，如蜜蜂中的雄蜂等。這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)阅?/p>