基因在染色体上课件 高一下学期生物人教版必修2

第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上授课教师：哄哄

问题探究基因和染色体究竟是什么关系呢？1、通过列表对比一对同源染色体与一对等位基因的行为，认同萨顿提出“基因在染色体上”的假说;2、通过对摩尔根果蝇杂交实验现象的分析，提出问题、分析问题、设计相关实验论证“基因在染色体上”，深化对“假说一演绎法”的理解，发展科学思维和探究能力;3、运用基因和染色体关系的知识，画图解释孟德尔遗传规律的实质;4、通过体验摩尔根由孟德尔遗传定律“质疑者”转变成“坚定支持者”的过程，养成敢于质疑和自我否定、尊重事实的科学精神。学习目标杂合子在形成配子时等位基因分离减数第一次分裂时同源染色体分离分离定律的核心减数分裂的核心DdDd一、萨顿假说*基因和染色体行为存在明显平行关系萨顿一、萨顿假说

基因的行为

染色体的行为传递过程中保持：_____________也有：______________存在形式体细胞中_____存在配子中______存在体细胞_____存在配子中____存在

体细胞中的来源成对中的基因一个来自父方

一个来自母方同源染色体一条来自父方一条来自母方形成配子时组合方式

自由组合____________自由组合【课前探索】挑战任务1：列表对比基因和染色体的行为一、萨顿假说

基因的行为

染色体的行为传递过程中保持：_____________也有：______________存在形式体细胞中_____存在配子中______存在体细胞_____存在配子中____存在

体细胞中的来源成对中的基因一个来自父方

一个来自母方同源染色体一条来自父方一条来自母方形成配子时组合方式

自由组合____________自由组合【课前探索】萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说，基因在染色体上独立性和完整性相对稳定的形态结构成对成对成单成单非等位基因非同源染色体【课堂探究】如果你也认同基因在染色体上，请完成挑战任务2(P30)，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

DDddDdDdDdDdDDDdDddd二、基因位于染色体上的实验证据萨顿质疑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。摩尔根孟德尔时间科学家诺贝尔生理学或医学奖1933摩尔根发现了基因的连锁互换定律1946缪勒用X射线诱导果蝇突变获得成功，证明X射线能使果蝇的突变率提高150倍，被誉为“果蝇的突变大师”1995刘易斯/威绍斯/福尔哈德通过研究果蝇早期胚胎发育的基因调控，揭示了动物早期胚胎发育的遗传调控机制2004阿克塞尔/巴克发现果蝇的脑部有一个特定的嗅觉功能区域2011博伊特勒/霍夫曼/斯坦曼发现了一种被称为Toll的基因参与果蝇的胚胎发育，该基因也在果蝇的先天性免疫中起到关键作用2017霍尔/罗斯巴什/杨通过研究果蝇发现了控制生物钟的分子机制优点①易饲养；②繁殖快，后代多；③相对性状多且明显；④染色体数目少，且形态有明显差异便于观察

美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，讥笑孟德尔的研究方法，称“解释结果需要高级杂耍”。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。设计的实验反而证明孟德尔的正确，还为“基因在染色体上”提供了证据。尽管心塞，但坚持“实验至上”的摩尔根立马摈弃之前的偏见，从此对孟德尔“黑转粉”二、基因位于染色体上的实验证据实验关键？实验材料：果蝇果蝇体细胞染色体图解二、基因位于染色体上的实验证据3对常染色体+XX同型3对常染色体+XY异型染色体的类型常染色体：与性别决定无关的染色体（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）性染色体：与性别决定有关的染色体（如X、Y染色体）二、基因位于染色体上的实验证据1910年，摩尔根偶然发现了一只白眼雄果蝇，他用这只白眼雄果蝇和正常的红眼雌果蝇进行交配。

PF1F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4红眼（雌、雄交配）×红眼（雌）白眼（雄）

当时摩尔根在做这个实验的时候还不知道基因和染色体的关系，也没有考虑Y染色体的存在，所以才将控制眼色的遗传因子（R/W）与决定性别的遗传因子（X）分开考虑的，即XX表示雌果蝇，X表示雄果蝇；并发表非常著名的文章“果蝇中的限性遗传”

PF1F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4红眼（雌、雄交配）×红眼（雌）白眼（雄）①F2

红眼和白眼性状之间的数

量比为3∶1，符合孟德尔的分离定律。②所不同的是白眼性状的表现，总是与性别联系。实验现象二、基因位于染色体上的实验证据提出问题白眼性状的表现为何总与性别相联系呢？基于以上的实验现象和右图的X-Y染色体图解，你可以提出什么假说来解释实验现象？X染色体和Y染色体图解假说③：控制白眼的基因位于X和Y染色体的同源区段上假说②：控制白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因（摩尔根）假说①：控制白眼的基因只位于Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因二、基因位于染色体上的实验证据提出假说控制白眼的基因位于性染色体上二、基因位于染色体上的实验证据P配子F1F2XWXW红眼（雌）XwY

白眼（雄）XWXwYXWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）×配子XWYXwXWXWXWXWYXWXwXwY×遗传图解符合演绎推理解释杂交实验二、基因位于染色体上的实验证据配子XwYXWXWXw(红眼♀

)XWY（红眼♂）XwXwXw(白眼♀

)XwY（白眼♂）F1红眼♀白眼♂×XWXwXwYPF1白眼♀演绎推理设计测交实验让F1红眼雌果蝇和与亲本白眼雄果蝇测交

红眼♀

白眼♀

红眼♂

白眼♂理论比1：1：1：1二、基因位于染色体上的实验证据统计的结果与理论上的推测完全符合假说，则假说正确!配子XwYXWXWXw(红眼♀

)XWY（红眼♂）XwXwXw(白眼♀

)XwY（白眼♂）F1红眼♀白眼♂×XWXwXwYPF1白眼♀实验验证进行测交实验让F1红眼雌果蝇和与亲本白眼雄果蝇测交

红眼♀

白眼♀

红眼♂

白眼♂实际比126：132：120：115接近1：1：1：1二、基因位于染色体上的实验证据得出结论控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因X染色体和Y染色体图解假说③：控制白眼的基因位于X和Y染色体的同源区段上假说②：控制白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因（摩尔根）假说①：控制白眼的基因只位于Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因二、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小结基因在哪里？萨顿类比推理法假说：基因在染色体上摩尔根假说-演绎法果蝇杂交实验证明：控制果蝇眼色的基因在X染色体上勇于否定自我尊重科学事实敢于质疑他人孟德尔坚定支持者1933年，摩尔根获得诺贝尔生理学奖，他是第一位在遗传学上获此殊荣的科学家摩尔根团队发现基因位于染色体上后，又发现位置相近的基因是相互连锁的，摩尔根和学生斯特蒂文特想出了一个巧妙的方法“三点测交”有效定位了基因在染色体上的位置，并绘制出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。三、基因和染色体的关系一条染色体上有许多个基因基因在染色体上呈线性排列回应问题探究对人类基因组计划测序时，为什么首先要确定哪些染色体呢？为什么不直接测定46条染色体呢？因为人类有22对常染色体，1对性染色体。每对同源染色体上的分布的是相同基因或等位基因，所以只需要对其中1条进行测序，而X/Y染色体差别很大，基因差异也大，所以两条都要测。如果46条都测，耗资巨大，工作量也会增加，而且得到的绝大多数基因序列也都是重复的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相同基因和等位基因AAaa一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。四、孟德尔遗传规律的现代解释在杂合体的细胞中，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