新教材人教版高中生物必修二 2.2基因在染色体上 教学课件

1、第二章 基因和染色体的关系2.2基因在染色体上1866年孟德尔发现了遗传的两大定律1909年，约翰逊给“遗传因子”起了一个新名字叫做“基因”，人们意识到遗传因子（基因）是客观存在的基因，你究竟在细胞的哪里呢？发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。【历史回顾】孟德尔分离定律： 在生物的体细胞中，控制同一性状的 遗传因子 成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的 遗传因子 发 生分离，分离后的 遗传因子 分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？【知识回顾】基因 基因 基因 同源染色体同源染色体同源染色体杂合

2、子在形成配子时，等位基因的分离减数第一次分裂时，同源染色体的分离平行关系比较这两幅图，你还能发现基因和染色体之间有其他的平行关系吗？孟德尔分离定律的核心D dD d减数分裂的核心【知识回顾】1、内容：1902年，美国哥伦比亚大学的沃尔特 萨顿在观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片时发现，染色体的行为变化与遗传因子（ 基因 ）有着明显的平行关系。他大胆地提出假说：基因位于染色体上。沃尔特 萨顿减数分裂装片一、萨顿假说项目基因染色体生殖过程中存在体细胞配子体细胞中来源形成配子时在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定成对成对成单成单成对基因一个来自父方，一个来自母方一对同源

3、染色体，一条来自父方，一条来自母方非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合D dD d在形成配子时，成对的基因彼此分离在减I后期，同源染色体彼此分离2、依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系一、萨顿假说请结合萨顿的假说内容，在图中的染色体上标注基因的符号（用D和d表示），解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色短线代表基因的位置）。 D D d d D d D d D d D d D D D d D d d d【思考探究】类比推理法 由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。 类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正

4、确与否，还需要观察和实验的校验。【知识链接】例：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一事，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。” 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（T.H.Morgan)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“材料选对了就等于实验成功了一半”二、基因位于染色体上的实验证据1、果蝇作为实验材料的优点易饲养，繁殖快，后代数量多相对性状多且易于区分染色体数少（4对

5、），易于观察6+XY（雄）6+XX（雌） 托马斯 亨特 摩尔根白眼和红眼果蝇二、基因位于染色体上的实验证据常染色体：与性别决定无关的染色体。性染色体：与性别决定有关的染色体。 如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。雄果蝇：XY雌果蝇：XX2、性染色体与常染色体：果蝇有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。其中用XX表示，用XY表示。二、基因位于染色体上的实验证据人类基因组计划1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 231 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18

6、19 20 21 22 23男女正常女性正常男性性染色体 1对常染色体 22对P：F1：F2：红（雌、雄）白 (雄)3/4 1/4红眼 （雌、雄）F1雌雄交配观察现象 提出问题1、此实验现象是否符合分离定律?2、根据哪一个杂交组合判断果蝇的显隐性性状?为什么?3、摩尔根果蝇杂交实验的结果与孟德尔豌豆杂交实验的结果相比，有哪些不同点?01F1全为红眼红眼为显性性状,F2中红眼白眼31符合分离定律,白眼性状的表现总是与性别相关联3、证明基因位于染色体上二、基因位于染色体上的实验证据假设一： 控制眼色的基因只在Y染色体上假设二： 控制眼色的基因只在X染色体上假设三： 控制眼色的基因在 X、Y染色体同

7、源区上如果按照萨顿的假说:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?做出假设02同源区段非同源区段XY染色体存在等位基因无等位基因摩尔根3、证明基因位于染色体上二、基因位于染色体上的实验证据雌果蝇基因型： (XWXW)或(XWXw)雄果蝇基因型：(XwXw) (XWY) (XwY)红眼白眼白眼红眼02同源区段非同源区段XY染色体存在等位基因无等位基因假设二：控制眼色的基因只在X染色体上3、证明基因位于染色体上做出假设二、基因位于染色体上的实验证据PF1F2XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXwXwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/

8、4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）023、证明基因位于染色体上做出假设 遗传图解对杂交现象的解释配子二、基因位于染色体上的实验证据演绎推理 ，实验验证03测交亲本XwY白眼雄果蝇XWXw红眼雌果蝇测交子代XWXw红眼雌XwXw白眼雌XWY红眼雄XwY白眼雄红：白 = 1:1雌：雄 = 1:1正交XWY红眼雄果蝇XwXw白眼雌果蝇XWXw红眼雌XwY白眼雄雌果蝇均为红色,雄果蝇均为白色测交亲本测交子代反交分析结果，得出结论04控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因3、证明基因位于染色体上二、基因位于染色体上的实验证据思考：控制果蝇眼色的基因位于的X-Y同源区段()是否

9、可以解释摩尔根的杂交实验现象？【知识拓展】果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段的遗传图解根据遗传图解，控制果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段也可以解释摩尔根的果蝇杂交实验。【知识拓展】结论：实验该如何进行？【知识拓展】排除果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段的遗传图解红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行实验若仅位于X染色体上遗传图解如下：若基因位于X-Y同源区段遗传图解如下：XwXw XWYXWXw XwY白眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)白眼(雄)XwXw XWYW白眼(雌)红眼(雄)XWXw XwYW红眼(雌)红眼(雄)杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。支持“基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因

10、”的假说。思考1果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。以上现象说明什么结论？一条染色体上应该有许多个基因思考3一条染色体上应该有许多个基因，那基因在染色体上是如何排列的呢？每种生物的基因数量，都要远远多于其染色体的数目。基因在染色体上呈线性排列三、基因在染色体上1、图中有几对同源染色体2、A和b、A和D是等位基因吗？3、b和b属于等位基因吗？4 不是；等位基因位于同一对同源染色体的相同位置。 不是；等位基因是要控制相对性状的。b和b为相同基因。【课堂练习】4、图中有几对同源染色体；几对等位基因；非等位基因可分为几种类型。232同

11、源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因aAaA等位基因随同源染色体的分开而分离杂合子体细胞配子配子 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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 1基因分离定律的实质： 四、孟德尔遗传规律的现代解释Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如,A和a随同源染色体的分离而分离（1）分离的对象：（2）分离的原因：（3）分离的时间：减数分裂后期【知识链接】AaBbAbaBBAab非同源染色体

12、上的非等位基因自由组合杂合子体细胞配子配子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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 四、孟德尔遗传规律的现代解释dBBaAD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？【问题探讨】思考：B与D、d能自由组合吗？不能，它们是同源染色体上的非等位基因，非同源染色体上的非等位基因自由组合。AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或随非同源染色体的自由组合而自由组合。减数

13、分裂后期【知识链接】（1）自由组合的对象：（2）自由组合的原因：（3）自由组合的时间：非同源染色体上的非等位基因果绳的红眼为伴性显性遗传，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子代果蝇性别的一组是（ ）A.杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇红眼雄果蝇C.杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇白眼雄果蝇 B通过眼色直接判断子代果蝇的性别或证明基因只在X染色体上，性染色体同型（XX）选择隐性性染色体异型（XY）选择显性2.预期结果（以XY性别决定生物为例） 后代雄性个体都为隐性，雌性个体都为显性否则，位于常染色体上【课堂练习】1.思路：同隐异显（亲本均纯合）2.生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄峰等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象？3.人的体细胞中有23对染色体，其中1-22号是常染色体，23号是性染色体。体现已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重