二：基因在染色体上修改

1、二：基因在染色体上修改 第二章第二章 基因与染色体的关系基因与染色体的关系 第二节第二节 基因在染色体上基因在染色体上 二：基因在染色体上修改 知识目标知识目标 简述科学家关于基因和染色体平行关系的简述科学家关于基因和染色体平行关系的 发现发现 基因位于染色体上的理论假说和实验证据基因位于染色体上的理论假说和实验证据. . 运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔 遗传规律的实质遗传规律的实质. . 教学目标教学目标 二：基因在染色体上修改 能力目标能力目标 尝试运用类比推理的方法，解释基因位于尝试运用类比推理的方法，解释基因位于 染色体上。染色体上。 通过摩尔

2、根的实验，培养学生发现问题、通过摩尔根的实验，培养学生发现问题、 提出问题，并解决问题的能力，造就学生务提出问题，并解决问题的能力，造就学生务 实的科学作风。实的科学作风。 科学态度价值观目标科学态度价值观目标 认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑 和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。 二：基因在染色体上修改 重点：重点： 1.1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 2.2.孟德尔遗传规律的现代解释。孟德尔遗传规律的现代解释。 难点：难点： 1.1.运用类比推理的方法，解释基因

3、位于染色运用类比推理的方法，解释基因位于染色 体上。体上。 2.2.基因位于染色体上的实验证据。基因位于染色体上的实验证据。 二：基因在染色体上修改 回到回到1919世纪世纪 孟德尔发现了遗传的两大定律孟德尔发现了遗传的两大定律 人们才意识到人们才意识到 遗传因子（基因）是客观存遗传因子（基因）是客观存 在的在的 二：基因在染色体上修改 基因在哪里？基因在哪里？ 二：基因在染色体上修改 蝗虫是蝗科，直翅目昆虫。俗称“蚱 蜢”，种类很多，全世界有超过10,000 种。分布于全世界的热带、温带的草地 和沙漠地区。口器坚硬，前翅狭窄而坚 韧，盖在后翅上，后翅很薄，适于飞行， 后肢很发达，善于跳跃。主

4、要危害禾本 科植物，是农业害虫。有12对染色体。 1903年，美国遗传 学家萨顿用蝗虫细 胞作材料，研究精 子和卵细胞的形成。 二：基因在染色体上修改 阅读分析基因与染色体的关系：阅读分析基因与染色体的关系： 基因的行为基因的行为 染色体的行为染色体的行为 杂交过程中杂交过程中保持：保持： _ 也有：也有： _ 体细胞中存在体细胞中存在 形式形式 _存在存在_存在存在 在配子中在配子中只有成对基因只有成对基因 中的中的_ 只有成对染色体只有成对染色体 中的中的_ 体细胞中的体细胞中的 来源来源 成对中的基因成对中的基因 一个来自一个来自_ 一个来自一个来自_ 同源染色体同源染色体 一条来自一条

5、来自_ 一条来自一条来自_ 形成配子时形成配子时 组合方式组合方式 非等位基因：非等位基因： _ 非同源染色体：非同源染色体： _ 成对成对成对成对 一个一个一条一条 父方父方 母方母方 父方父方 母方母方 自由组合自由组合自由组合自由组合 完整性和独立性完整性和独立性 相对稳定相对稳定 的形态结构的形态结构 二：基因在染色体上修改 一、萨顿的假说：一、萨顿的假说： 基因是由染色体携带着从基因是由染色体携带着从 亲代传递给下一代的，亲代传递给下一代的， 基因在基因在_上。上。 基因和染色体行为存在着基因和染色体行为存在着 明显的明显的 关系关系 推论：推论： 平行平行 染色体染色体 二：基因在

6、染色体上修改 D d D d 看不见看不见 染色体染色体 基因在染色体上基因在染色体上 推理推理 基因基因 看得见看得见 平行关系平行关系 方法方法: 类比推理法类比推理法 二：基因在染色体上修改 思考与讨论 二：基因在染色体上修改 笑话笑话: 注意注意: : 类比推理得出的结论并不具有逻辑的必类比推理得出的结论并不具有逻辑的必 然性然性. .其正确与否其正确与否, ,还需要观察和实验的检验还需要观察和实验的检验 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员 时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水 一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有一事，受到

7、政敌的攻击，说他身上一定有 中国血统。朗宁反驳说：中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶你们是喝牛奶 长大的，你们身上一定有牛的血统了。长大的，你们身上一定有牛的血统了。” 二：基因在染色体上修改 二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭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（到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)T.H.Morgan) 的强烈质疑。的强烈质疑。 我不相信孟德尔，更难我不相信孟德尔，更难 以相信萨顿那家伙毫无以相信萨顿那家伙毫无 事实根据的臆测！事实根据的臆测！ 1866-194518

8、66-1945 我更相信的是实验证据，我更相信的是实验证据， 我要通过确凿的实验找我要通过确凿的实验找 到遗传和染色体的关系！到遗传和染色体的关系！ 二：基因在染色体上修改 1 1、实验材料、实验材料 1.易饲养易饲养 2.相对性状明显相对性状明显 3.繁殖周期短繁殖周期短 4.染色体数目少且染色体数目少且 形态有明显差别形态有明显差别 （容易观察）（容易观察） 杂交实验的好材料杂交实验的好材料 优点：优点： 果蝇果蝇 二：基因在染色体上修改 与性别决定有关的染色体称为与性别决定有关的染色体称为_ 与性别决定无关的染色体称为与性别决定无关的染色体称为_ 性染色体性染色体 常染色体常染色体 其中

9、用其中用XX表示，用表示，用XY表示。表示。 常染色体常染色体 性染色体性染色体 果蝇染色体组成模式图果蝇染色体组成模式图 二：基因在染色体上修改 2、实验过程、实验过程 在野外采集到的果蝇，眼睛为红色，称为在野外采集到的果蝇，眼睛为红色，称为“野野 生型生型”。 1910.5. 1910.5.摩尔根在实验室里饲养的一群红眼果摩尔根在实验室里饲养的一群红眼果 蝇中，发现一只白眼雄果蝇。蝇中，发现一只白眼雄果蝇。 摩尔根使这只白眼雄果蝇与尽可能多的红眼雌摩尔根使这只白眼雄果蝇与尽可能多的红眼雌 果蝇交配。果蝇交配。 二：基因在染色体上修改 白眼白眼 （雄）（雄） 红眼红眼 （雌）（雌） 红眼红眼

10、 （雌）（雌） 红眼红眼 （雄）（雄） P F1 F2 红眼红眼 雌果蝇雌果蝇 红眼红眼 雄果蝇雄果蝇 白眼白眼 雄果蝇雄果蝇 2 : 1 : 1 是否符合孟德尔是否符合孟德尔 遗传定律？遗传定律？ 白眼性状始终与白眼性状始终与 性别联系，如何性别联系，如何 解释？解释？ 3.实验现象实验现象 白眼果蝇白眼果蝇 都是雄的都是雄的 3 1: 二：基因在染色体上修改 果蝇控制眼色的基因位于什么染色体上？果蝇控制眼色的基因位于什么染色体上？ 控制红眼和白眼的基因位于染色体上，控制红眼和白眼的基因位于染色体上， 而而Y染色体不含有它的等位基因。染色体不含有它的等位基因。 4.对于实验现象的解释对于实验

11、现象的解释 假设: 二：基因在染色体上修改 常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上; ; 性染色体上基因须将性染色体及其上基因一同性染色体上基因须将性染色体及其上基因一同 写出，如：写出，如：X Xw wY Y、X Xw wX Xw w、 基因型书写：基因型书写： 4.对于实验现象的解释对于实验现象的解释 雌果蝇种类：雌果蝇种类： （ ） ） （ w w） （w ww w） 雄果蝇种类：雄果蝇种类： （ ） ） （w w） 白眼白眼 红眼红眼 白眼白眼 红眼红眼 二：基因在染色体上修改 XWXWXwY XW Y Xw XWY XWXw P F2 F1

12、配子配子 Xw XW YXW XWXW XWXw XWY XwY 雌雄都雌雄都 是红眼是红眼 XWXW 二：基因在染色体上修改 w w 红眼红眼 白眼白眼 126126 132132120120 115115 统计的结果与理论上的推测完全符合假统计的结果与理论上的推测完全符合假 说，则假说就是正确的！说，则假说就是正确的！ 5 5.摩尔根对该解释的验证：摩尔根对该解释的验证： XWXW 红眼红眼 Xw Xw 白眼白眼 XWY 红眼红眼 XwY 白眼白眼 测测 交交 F1 F2 二：基因在染色体上修改 二：基因在染色体上修改 实验一：实验一： P 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） F1

13、 红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） F1雌、雄交配雌、雄交配 F2 红眼（雌红眼（雌 ）白眼（雄）白眼（雄） XWXWXwYw XWXwXWYw XWXw XWXW XwYw XWYw 二：基因在染色体上修改 如何证明一野生型红眼雄果蝇，如何证明一野生型红眼雄果蝇，Y染染 色体上有无红眼基因？色体上有无红眼基因？ P 红眼（雄）红眼（雄） 白眼（雌）白眼（雌） XWYW XwXw 二：基因在染色体上修改 实验二：将实验一中所得的实验二：将实验一中所得的F F1 1中的红眼中的红眼 雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。 P P 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） F1 红眼（雌、

14、雄）红眼（雌、雄） 白眼（雌、雄白眼（雌、雄） XWXw XwYw XwYw XWYw XwXw XWXw 二：基因在染色体上修改 实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌 蝇和野生型红眼雄蝇进行杂交。蝇和野生型红眼雄蝇进行杂交。 P 白眼（雌）白眼（雌） 红眼（雄）红眼（雄） F1 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） XwXwXWYW XWXw XwYW 二：基因在染色体上修改 摩尔根通过实验将一个特定摩尔根通过实验将一个特定 的基因（红眼、白眼基因）和的基因（红眼、白眼基因）和 一条特定的染色体一条特定的染色体X X染色体联染色体联 系起来，从而找到了基因在

15、染系起来，从而找到了基因在染 色体上的实验证据。色体上的实验证据。 二：基因在染色体上修改 验证假说：验证假说：测交测交 得出结论：得出结论：基因在染色体上 基因在染色体上 若控制白眼基因（若控制白眼基因（w）在）在X 染色体上，而染色体上，而Y染色体上不染色体上不 含有它的等位基因含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性白眼性状的表现总是与性 别相联系？别相联系？ 提出问题：提出问题： 作出假说：作出假说： 假假 说说 演演 绎绎 法法 从此，摩尔根成了从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者。理论的坚定支持者。 孟德尔孟德尔 回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验： 二：基因在染色体上修改 果蝇的果

16、蝇的4 4对染色体上却有数百个基因，摩尔根对染色体上却有数百个基因，摩尔根 和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基 因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第 一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。 基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 一条染色体上有许多个基因一条染色体上有许多个基因 6.摩尔根又进一步研究：摩尔根又进一步研究： 二：基因在染色体上修改 三三. .孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释 一对遗传因子一对遗传因子 位于一对同源位

17、于一对同源 染色体上的等位基因染色体上的等位基因 不同对的遗传因子不同对的遗传因子 位于非位于非 同源染色体上的非等位基因同源染色体上的非等位基因 二：基因在染色体上修改 等位基因随等位基因随 的的 分开而分离分开而分离, ,分别进入分别进入 两个配子中。两个配子中。 a a a a A A A A A Aa a 基因分离定律的实质基因分离定律的实质 同源染色体 二：基因在染色体上修改 Y Yy y R Rr r Y Y r r y y R R Y Y R R y y r r R R Y Y R R y y r r Y Y r r y y 的等位基因分离的等位基因分离 的非等位基因自由组合的非

18、等位基因自由组合 基因的自由组合定律的实质基因的自由组合定律的实质 同源染色体上 非同源染色体上 二：基因在染色体上修改 基因的分离定律的实质是：基因的分离定律的实质是： 在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的在杂合体的细胞中，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，配子的过程中，_会随会随_的的 分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配 子遗传给后代子遗传给后代 基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是： 等位基因等位基因同源染色体同源染色体 位于非

19、同源染色体上的非等位基因的分离或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 色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上 的非等位基因自由组合。的非等位基因自由组合。 二：基因在染色体上修改 基基 因因 在在 染染 色色 体体 上上 萨顿的假说萨顿的假说 假说核心：基因在染色体上假说核心：基因在染色体上 证据：基因与染色体存在明证据：基因与染色体存在明显的平行关系显的平行关系 基因位于染色体基因位于染色体 上的实验证据上的实验证据 果蝇杂交实验果蝇杂交实验 果蝇杂交实验基因

20、分析图解果蝇杂交实验基因分析图解 果蝇体细胞的染色体图解果蝇体细胞的染色体图解 基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释 小结小结 二：基因在染色体上修改 1 1、下列关于基因和染色体关系的叙述，、下列关于基因和染色体关系的叙述， 错误的是（错误的是（ ） A.A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体 B.B.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 C.C.一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因 D.D.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的 D D 巩固练习巩固练习 二：基因在染色体上修改 2.2.果蝇体

21、细胞中染色体组成可表示为果蝇体细胞中染色体组成可表示为 （ ） A.3+X A.3+X 或或 3+Y 3+Y B.6+X B.6+X 或或 6+Y 6+Y C.3 C.3对对+XX +XX 或或 3 3对对+YY +YY D.3 D.3对对+XX +XX 或或 3 3对对+XY+XY D D 二：基因在染色体上修改 3.3.第一个证明基因在染色体上相对位置第一个证明基因在染色体上相对位置 的科学家是（的科学家是（ ） A.A.孟德尔孟德尔 B.B.摩尔根摩尔根 C.C.萨顿萨顿 D.D.克里克克里克 B B 二：基因在染色体上修改 4.4.基因自由组合定律揭示了基因自由组合定律揭示了 （ ） A.A.等位基因之间的关系等位基因之间的关系 B.B.非等位基因之间的关系非等位基因之间的关系 C.C.非同源染色体之间的关系非同源染色体之间的关系 D.D.非同源染色体上的非等位基因之间的非同源染色体上的非等位基因之间的 关系关系 D D 二：基因在染色体上修改 5 5、（、（0909年宿迁市学业水平测试二模）果绳的年宿迁市学业水平测试二模）果绳的 红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼， 在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断 子代果蝇性别的一组是子代果蝇性别的一组是 （ ） A A、杂合红眼雌果蝇