【公开课】基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修2

第2节

基因在染色体上

第二章基因和染色体的关系教学目标目标010203借助假说演绎法再现摩尔根的实验，学会自主提出假说、设计实验并验证，提高科学探究能力。(科学思维)从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验，逐步认识基因是有物质实体的，深入理解孟德尔遗传规律的本质，又进一步理解遗传的物质性。(生命观念)认同基因的物质本质、体会科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的科研精神。(社会责任)情景材料一

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。人类基因组计划（视频）问题1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？因为基因位于染色体上问题2：为什么不测定全部46条染色体？位于同源染色体相同位置上的基因控制的是同一性状的不同类型问题3：基因在哪里呢？课本P29一、萨顿的假说1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精体细胞24条染色体按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。减数分裂时同源染色体分离。课本P29

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。(1)假说内容：基因是由________携带着从亲代传递给下一代的，

即________________________。(2)依据：基因和染色体行为存在着明显的______关系。染色体平行基因在染色体上DdDd课本P29一、萨顿的假说比较项目基因的行为染色体的行为传递中的特点在杂交过程中保持：___________________在配子形成和受精过程中，也有__________的形态结构存在形式体细胞中_______存在_______存在配子中只有成对基因中的_________只有成对染色体中的________在体细胞中来源成对的基因一个来自_______，一个来自_______。同源染色体，一条来自_______，一条来自_______。形成配子时的组合方式_________________自由组合________________自由组合完整性和独立性相对稳定成对成对一个一条父方母方父方母方非等位基因非同源染色体课本P29合作探究一：请小组合作思考并阅读教材29页完成下表？

【例1】萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说﹐下列不属于他所依据的“平行”关系的是()A.基因和染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个B.每条染色体上的基因具有一定的独立性且在染色体上都呈线性排列C.非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期也是自由组合D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构金版学案P58B高茎矮茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子DDDdDdDddddD高茎高茎矮茎高茎ddDdDDDd

如果你也认为“基因在染色体上”，请在课本30页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。思考讨论问题4：基因真的位于染色体上吗？二、基因位于染色体上的实验证据

孟德尔的遗传理论和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。孟德尔遗传理论萨顿假说果蝇实验方法假说-演绎法课本P30二、基因位于染色体上的实验证据合作探究三：请同学们认真阅读教材P30-32，小组合作讨论以下问题。

1.摩尔根选用了什么作实验材料？为什么？2.摩尔根的果蝇杂交实验“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系”

如何解释这一现象？3.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？4.在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？

1.个体小，易饲养2.繁殖快，后代多3.具有易于区分的相对性状4.染色体少，易观察（4对）二、基因位于染色体上的实验证据红眼果蝇朱红眼果蝇白眼果野生型突变型突变型（一）遗传实验材料——果蝇的优点：课本P30二、基因位于染色体上的实验证据（二）果蝇的染色体组成：雌性性染色体常染色体常染色体性染色体雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体

雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ雄性课本P31二、基因位于染色体上的实验证据（三）摩尔根的果蝇杂交实验：

1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？课本P30假说演绎法二、基因位于染色体上的实验证据（三）摩尔根的果蝇杂交实验：3/41/4P×白眼（雄）红眼（雌）F1红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）(1)观察实验，发现问题①眼色的显性性状是什么？F1全为红眼⇒_____为显性性状②眼色遗传是否遵循分离定律？F2中红眼:白眼＝3:1⇒遵循基因的____定律提出问题：为什么白眼性状的表现，总是与性别相关联？白眼果蝇都是雄的课本P30红眼分离(2)作出假说、对实验现象的解释摩尔根的假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W，白眼w。写出下列个体的基因型：雌果蝇红眼：白眼：XWXWXWXwXwXwXwYXWY雄果蝇红眼：白眼：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上；如：DD、Dd、dd性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出，基因写在性染色体的右上角注意基因的写法：课本P31XWY红眼(雄)XWXw红眼(雌)摩尔根的假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。PXWXW红眼(雌)×XwY白眼(雄)配子XWYXwF1×配子XwXWYXWF2XWXW红眼(雌)XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)请同学们根据假说，画出课本P30图2-8的遗传图解(3)演绎推理（纸上谈兵）______雌果蝇与______雄果蝇交配，即

。——测交Q:如何选择测交的两个亲本？红眼白眼F1与隐性纯合子杂交XWXw红眼(雌)×XwY白眼(雄)测交×XWXw红眼(雌)XwY白眼(雄)XWXwYXw配子XWXwXW

YXwXwXwY测交后代1:1:1:1红眼(雌）红眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)预测结果二、基因位于染色体上的实验证据（三）摩尔根的果蝇杂交实验：(4)测交实验，得出结论红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。课本P31摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者【例3】摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如下图所示。下列相关叙述,错误的是()

A.果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B.该实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样,都采用了“假说—演绎”的研究方法C.摩尔根所做的假设是控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因D.F2中的红眼雌果蝇的基因型只有XWXW金版学案P59D1.运用上述果蝇杂交实验再设计一个测交实验，来进一步验证他们的解释。课本P31______雌果蝇与______雄果蝇交配，即

。白眼红眼XwXw白眼(雌)×XWY红眼(雄)XwXw白眼(雌)×XWY红眼(雄)测交配子测交后代XwXWY红眼(雌)

XWXwXwY白眼(雄)

1：

1实验结果雌果蝇均为红色，雄果蝇均为白色。与理论推测一致，证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上。★隐雌×显雄(纯合)F1与隐性纯合子杂交三、基因与染色体的关系短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身结论：基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。一条染色体上应该有许多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；测定方法：荧光标记法课本P31【例4】下图表示果蝇X染色体上的几个基因,下列有关叙述错误的是()

A.基因在染色体上呈线性排列B.一条染色体上有许多个基因C.含有该X染色体的雌性果蝇均表现为白眼D.黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律金版学案P59C①相同基因：②等位基因：③非等位基因：回顾旧识：基因相关概念辨析

同源染色体非同源染色体相同基因等位基因非等位基因非等位基因同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。同源染色体同一位置上控制相对性状的基因，如图中B和b、

C和c、D和d。(有两种情况)一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。四、孟德尔遗传规律的现代解释（二）分离定律的实质：AAAaAAaaaaaaAA分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅱ等位基因随同源染色体的分开而分离课本P32四、孟德尔遗传规律的现代解释（三）自由组合定律的实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡAaBbaaAAbbBBBBaaAAbbAbaBBaAb课本P32AaBb2对等位基因位于2对同源染色体上AaBb2对等位基因位于1对同源染色体上基因的分离定律基因的自由组合定律×√√√等位基因会随着同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合同源染色体上的非等位基因不能自由组合【例5】下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述,错误的是()A.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性B.非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的C.同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合D.基因分离与自由组合定律发生在减数分裂过程中金版学案P60非同源染色体上的非等位基因C【情境迁移】某一年生草本植物种群的花色、茎的高矮和叶的宽窄分别受3对等位基因A、a,B、b和C、c控制,某个体中基因与染色体的位置关系如下图所示,请分析回答下列问题。

(1)某同学提出“3对等位基因中的任意一对基因的遗传都遵循分离定律,任意2对基因的遗传都遵循自由组合定律”,请你判断该同学的说法是否合理?说出你的判断依据。金版学案P60不合理。3对等位基因中任意一对基因的遗传均遵循分离定律,但其中等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律。(2)若用该个体与另一亲本杂交来验证自由组合定律,请写出另一亲本的基因型。aaBBcc或AAbbcc三、基因与染色体的关系问题2：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。问题3：在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色体上”的假说。④用实验证明了“基因在染色体上”。孟德尔约翰逊摩尔根萨顿假说—演绎法假说—演绎法2.如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？②如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，则果蝇的基因型为XWYw，红眼基因对白眼基因为显性，不会出现白眼雄果蝇。与实验结果不符。①如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，果蝇的基因型为XYw，白眼基因只会随Y染色体遗传，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼。与实验结果不符。不能课本P31基因在染色体上萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合依据结论实验验证实验现象实验假设果蝇眼色遗传与性别相联系控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交实验课堂小结实战训练

3.大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测，哪一项是没有说服力的()A．基因在染色体上B．同源染色体分离导致等位基因分离C．每条染色体上都有许多基因D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组实战训练

4.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）A.染色体是基因的主要载体B.基因在染色体上呈线性排列C.一条染色体上有多个基因D.染色体就是由基因组成的实战训练

5.继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是(

)A.白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1B.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1C.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌＝1∶1∶1∶1D.A、B、C三项都不是实战训练

6.果蝇的红眼对白眼为显性性状，且控制该性状的一对基因位于X染色体上，下列杂交组合中，通过眼色就可以直接判断果蝇性别的是（

）

A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交

B.白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交

C.红眼雌蝇与红眼雄蝇杂交

D.白眼雌蝇与白眼雄蝇杂交实战训练

7.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生的配子的说法正确的是（）A.果蝇的精子中含有成对的基因B.果蝇的体细胞中含有一个基因C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可同时来自母方D.在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个实战训练

8.下列有关基因与染色体的关系