【课件】基因在染色体上 第一课时 课件高一下学期生物人教版必修2

基因在哪里？悠悠百年，寻寻觅觅。怀疑、争论、推理……最终是观察和实验，探明它神秘的踪迹！第2章

基因和染色体的关系第2节基因在染色体上问题探讨人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？讨论因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体由哪些染色体组成。DNA指纹检测人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。为什么不测定全部46条染色体？讨论人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因相同或是等位基因，所以只对其中1条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同，所以需要对两条性染色体都进行测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定全部46条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。DNA指纹检测问题探讨请同学们认真阅读教材P29-30萨顿假说内容，回答以下问题。（限时5分钟）1.萨顿的结论是什么？提出这一结论的依据是什么？2.如何理解基因与染色体存在明显的平行关系。3.如果你也认为基因在染色体上，请完成教材的P30“思考•讨论”萨顿的假说萨顿的假说科学家美国遗传学家萨顿实验材料蝗虫萨顿W.Sutton（1877-1916）萨顿研究的蝗虫Brachystolamagna萨顿论文中BrachystolaMagna的染色体方法类比推理法

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。

观察研究蝗虫减数分裂及受精作用过程中染色体行为变化及亲子代染色体数量关系发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。父方(24条)母方(24条)精子(12条)卵子(12条)受精卵(24条)新个体(24条,12对)减数分裂减数分裂受精作用有丝分裂一半来自父方一半来自母方萨顿的假说原因基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。类比分析基因成对存在只有成对的基因中的一个成对的同源染色体一条来自父方，一条来自母方。成对的基因一个来自父方，一个来自母方。基因行为染色体行为体细胞染色体成对存在只有成对染色体中的一条配子来源P配子F1P配子F1♂♀DdDdDD♂dd♀××配子形成和受精过程中有相对稳定的结构。杂交过程中基因保持完整性和独立性。传递性质萨顿的假说Rr类比分析非等位基因在形成配子时自由组合基因行为染色体行为行为变化非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合YyRrYyYRYryRyr等位基因分离非等位基因自由组合同源染色体分离非同源染色体自由组合萨顿的假说推论基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体上。【思考·讨论】分析减数分裂中基因和染色体的关系如果你认为基因在染色体上，请你在图中的染色体上标注基因符号，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黑线代表基因的位置）。dP配子F1F1配子高茎矮茎受精高茎×减数分裂减数分裂减数分裂高茎高茎矮茎高茎F2DDddDDdDdDdDDDdDddd类比推理一定正确吗？具有说服力吗？有没有更科学的方法？过渡基因位于染色体上的实验证据--①方法：假说-演绎法孟德尔遗传理论萨顿假说果蝇实验方法假说-演绎法基因位于染色体上的实验证据--②果蝇作为遗传学实验材料的优点优点果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。（个体小）易饲养繁殖快：在室温下10多天就繁殖一代染色体数目少，便于观察后代子代个体多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。染色体组成3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对1对性染色体♀：同型，XX♂：异型，XY果蝇♀XXXY♂雌雄果蝇体细胞染色体示意图基因位于染色体上的实验证据--②果蝇作为遗传学实验材料的优点突变型：墨黑眼突变型：棒眼突变型：卷翅突变型：残翅突变型：短翅突变型：黄体基因位于染色体上的实验证据--②果蝇作为遗传学实验材料的优点拓展由性染色体决定的XY型：人类以及所有的哺乳动物；某些种类的两栖类、鱼类；很多种类的昆虫；一些雌雄异株的植物雌性：XX人体的X染色体长于Y，而果蝇的Y染色体长于X雄性：XYZW型：家禽、蛾类、鸟类、一些两栖类和爬行类雄性：ZZ雌性：ZW摩尔根和他的学生们在哥伦比亚大学建立的享誉学术界的果蝇室，其实只有26.8平方米大，里面挤满了8张实验台。1908年摩尔根安排一个研究生在暗室里饲养果蝇，希望能产生一种果蝇，他们的眼睛因不用而退化，这位学生让果蝇在暗无天日的世界里繁殖了68代，但研究毫无进展，大约在1910年5月，在暗室里诞生了一只白眼雄果蝇，而他的兄弟姐妹的眼睛都是红色的，很显然这是一只变异个体，这注定要成为科学史上那只举世瞩目的动物，摩尔根精心照料这只果蝇，在自己的第3个孩子出生时，摩尔根赶到医院，他妻子的第1句话竟然是那只白眼果蝇怎么样了？摩尔根的第3个孩子长得很好，但那只果蝇却很虚弱，摩尔根与之形影不离，晚上带它回家，白天又把他带回实验室。可能是被摩尔根的诚意感动，这只白眼雄果蝇为报答摩尔根的恩情，临死之前，抖擞精神与一只红眼雌果蝇交配，将突变基因传了下来。基因位于染色体上的实验证据--③探究过程（背景）红眼果蝇白眼果蝇思考：白眼果蝇是如何遗传的呢？观察分析3/41/4F2F1P为什么F2代的白眼性状总是与性别相联系？提出问题根据F1表现出来的性状，可推出：红眼为显性性状白眼为隐性性状1111:::×符合分离定律×白眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)基因位于染色体上的实验证据--③探究过程1：提出问题实验一基因位于染色体上的实验证据--③探究过程2：作出假说摩尔根那个时代已有的理论基础：（2）性染色体和常染色体的知识（1）萨顿假说基因在染色体上性染色体：与性别决定有关。常染色体：与性别决定无关。果蝇体细胞染色体图(左♀右♂)常染色体性染色体基因位于染色体上的实验证据--③探究过程2：作出假说①位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。④位于X和Y染色体的同源区段上。②只位于X染色体上。③只位于Y染色体上。基因位于染色体上的实验证据--③探究过程2：作出假说XYX非同源区段Y非同源区段X和Y同源区段如XYA

、XYa如XWXW

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如XDXD

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W(w)A(a)如XBXB

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B(b)XW(w)XW(w)D(d)同源区段B(b)B(b)D(d)D(d)D(d)拓展：同源区段和非同源区段基因位于染色体上的实验证据--③探究过程2：作出假说建立假说1F1×红眼(雌)红眼(雄)②控制白眼的基因（w）只位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。P×白眼(雄)红眼(雌)XWXWXwYXWXwYXWXwXWYF2XWXwXWY红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子配子XWXWXWXwXWYXwY基因位于染色体上的实验证据--③探究过程2：作出假说建立假说2F1×红眼(雌)红眼(雄)④控制白眼的基因（w）位于XY同源区段，Y染色体上有该基因的等位基因。P×白眼(雄)红眼(雌)XWXWXwYXWXwYwXWXwXWYwF2XWXwXWY红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子配子XWXWXWXwXWYXwYw基因位于染色体上的实验证据--③探究过程3、4：演绎推理、实验验证实验二测交亲本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=1:1XWY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