基因在染色体上高中生物人教版必修二

1.运用假说与演绎的方法，理解基因与染色体的关系。(科学思维)2．运用假说—演绎法，分析摩尔根的果蝇杂交实验。(科学探究)3．认同摩尔根等科学家尊重事实、敢于质疑他人又否定自己的科学精神。(社会责任)学习目标：第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上为什么不测定全部46条染色体?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。每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，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，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，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?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。发现：孟德尔假设的一对遗传因子（等位基因），它们的分离与蝗虫减数分裂中同源染色体的分离非常相似。DDdd减数分裂中染色体的行为豌豆杂交实验中的基因的行为减数第一次分裂时，同源染色体分离F1形成配子时，等位基因分离染色体染色体平行一、萨顿的假说1、内容：基因(遗传因子)是由

携带着从亲代传递给下一代的，即基因在

上。2、依据：基因和染色体的行为存在着明显的

关系。项目基因染色体独立性基因在杂交过程中保持_____性和_____性染色体在配子形成和受精过程中，具有__________的形态结构存在方式在体细胞中基因_____存在，在配子中只有______________________在体细胞中染色体_____存在，在配子中只有_________________________来源体细胞中成对的基因一个来自_____，一个来自_____体细胞中成对的染色体(即______染色体)一条来自_____，一条来自_____分配____________在形成配子时自由组合______________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合完整独立相对稳定成对成对的基因中的一个成对成对的染色体中的一条父方母方同源非等位基因非同源染色体父方母方依据萨顿假说，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号（D或d）解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。（图中染色体上黑色横线代表基因的位置）。基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说,但事实是否如此呢?为什么?不一定。这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。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！我要用什么作为实验材料呢？白眼果蝇红眼果蝇触角足卷翅黑体无翅1.果蝇作为材料的优点二、基因位于染色体上的实验证据②易饲养,培养周期短①对多容易于区分的相对性状③繁殖快，后代数量多④染色体少易观察遗传学研究常用的实验材料：果蝇（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）性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常染色体雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体1对：XX(雌性)，XY(雄性)2.果蝇的染色体组成【注意】(1)并非所有的生物都有性染色体，如雌雄同株的个体。(2)并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人类的X染色体比Y染色体长。31P×白眼（雄）红眼（雌）F1

红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）(1)观察现象，提出问题3.摩尔根的果蝇杂交实验（1）由F1可知

是显性性状，（2）果蝇眼色的遗传是否符合分离定律？红眼（3）F2中雌性个体都是红眼；雄性个体有红眼也有白眼

符合，因为F1自交后代的性状分离比为3:1白眼性状的表现总是与性别相联系。如何解释这一现象呢？二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法)由于白眼的遗传与性别相关联，摩尔根及同事经过推理提出假说:(2)提出假说，解释问题——控制眼色的基因（用W和w表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。假设①:控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。假设②:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。假设③:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区段上。二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法)基因型的表示方法：Ⅰ：X染色体非同源区段X染色体特有Ⅲ：Y染色体非同源区段Y染色体特有XYⅡ：X和Y染色体同源区段如果基因在常染色体上:DD、Dd、dd如果基因在性染色体上:需将基因写在性染色体右上方。雌果蝇基因型有：XWXW（红眼）XWXw（红眼）雄果蝇基因型有：XWY（红眼）控制果蝇眼色的基因在X染色体上：XwXw（白眼）XwY（白眼）控制果蝇眼色的基因在XY同源区：XWXWXWXwXwXwXWYW、XWYw、XwYW、

XWYW

控制果蝇眼色的基因在Y染色体上：XYW、XYw

XWYXwF1配子×PXwY白眼♂红眼♀XWXWXWXw红眼♀XWY红眼♂P×白眼（雄）红眼（雌）F1红眼（雌、雄）F1雌、雄交配F2白眼（雄）1/4红眼（雌、雄）3/4假说：控制白眼的基因（w）只位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因配子XWXwXWYXWXW红眼（雌）XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）XwY白眼（雄）3红眼:1白眼♂F2二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法)(3)演绎推理——XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：红眼（雌）白眼（雄）XWXwXwYXwXwXWY红雌白雌红雄白雄XWY

×XwXwXWX

w红雌XwY白雄F1：P：配子：红眼（雄）白眼（雌）XWXwY雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。1:1:1：1方案1方案2测交实验（与隐性纯合子的杂交）

该结果与基因位于常染色体上时结果相同，因此，该结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法)(4)实验验证摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：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

上。(5)得出结论子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。染色体摩尔根

摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法)假说-演绎法演绎推理预测测交结果得出结论基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系提出问题假说演绎法作出假说控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因实验验证进行测交实验二、基因位于染色体上的实验证据结论1：基因在染色体上呈

排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱。果蝇X染色体上的一些基因线性现代分子生物学技术将基因定位在染色体上人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。结论1：一条染色体上应该有多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；二、基因位于染色体上的实验证据细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是，细胞质基因，原核生物上的基因都不位于染色体上（一）基因分离定律的实质Aa杂合子体细胞等位基因随同源染色体的分开而分离A配子a配子

在杂合子的细胞中，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，独立地随配子遗传给后代。三、孟德尔遗传规律的现代解释（二）基因自由组合定律的实质AbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合AaBb杂合子体细胞配子配子

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。三、孟德尔遗传规律的现代解释等位基因：非等位基因同源染色体上的非等位基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制着相对性状基因非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A和d,A和D,a和d，A和DA和a,D和d，C和cA和c,A和c，a和c,a和c，A非同源染色体上的非等位基因自由组合A与d、a与D是同源染色体上的非等位基因据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（）AaBbABA