基因在染色体上(2011年公开课)

1、基因，你究竟在哪呢？,第2节 基因在染色体上,问题探讨,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？,任务1：分析孟德尔的分离定律中(等位基因）（遗传因子）的分离过程（P7页）,基因,染色体,请思考：,任务2：分析减数分裂过程中(同源)染色体的分离过程（以精子的形成例,P17P18页）,杂合子在形成配子时，等位基因发生分离,减数第一次分裂时，同源染色体发生分离,平行关系,基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

2、,科学研究方法之一,看不见,染色体,假说：基因在染色体上,推理,基因,看得见,类比,平行关系,类比推理,一、萨顿的假说,1、内容:基因在染色体上 （基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的）,2、原因: 基因和染色体行为存在着明显的平行关系,-类比推理,那么基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？,？,基因与染色体的关系,一个来自父方，一个来自母方,一条来自父方，一条来自母方,杂交过程保持完整性和独立性,保持相对稳定的形态结构,类比:基因和染色体之间具有平行关系,等位基因分离 同源染色体分开 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合,只有成对基因中一个 只有成对染色体中一条,成对,成对,矮 茎,

3、高 茎,受 精,高 茎,高 茎,高 茎,高 茎,矮 茎,P,配子,F1,F1 配子,d d,D D,d,D,D d,d,D,D,d,D d,D d,d d,D D,F2,高茎用D表示，矮茎d表示,思考与讨论：请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验,萨顿经类比推理得出的结论基因在染色体上究竟是否正确？,由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度,科学家:摩尔根,二、基因位于染色体上的实验证据,实验材料:果蝇,果蝇的优点：,易饲养,相对性状多而明显,繁殖快，后代数量多,染色体少易观察,F2,3 ： 1,白眼果蝇都是雄的,红（雌、雄）,？,P,F1,红眼 （雌、雄）,F1雌雄交配

4、,（一）摩尔根的果蝇杂交实验,白（雄）,是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？ 特殊在什么地方？ 当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释？,符合,白眼性状的表现总是与性别相联系,控制白眼性状的基因可能在性染色体上,F2中红眼：白眼比是31,果蝇体细胞染色体图解,雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？,3对常染色体+,3对常染色体+,XX,XY,染色体的类型,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X、Y染色体,假设三：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。,假设二：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。,白眼的遗传和性

5、别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置呢？,假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。,分析各种情况，并画出遗传图解,（二)、 对实验现象的解释,白眼 （雄）,红眼 （雌）,P, ,只有当控制白眼的基因在X染色体上，而Y没有的时候解释才合理,基因的表示方法： 如果基因在常染色体上 ： DD、dd 如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因,雌果蝇基因型：,(XWXW)或(XWXw),雄果蝇基因型：,经过推理、想象提出假说:,控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因,(XwXw),(XWY),(XwY),红眼,白眼,白眼,红眼,X X,X Y

6、,-,雌性：,雄性：,若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w.,P,F1,F2,对实验现象的解释,XWXW,XwY,XW,Y,Xw,配子,XWY,XWXw,Xw,XW,Y,XW,XWXW（雌）,XWXw（雌）,XWY（雄）,XwY（雄）,3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）,3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）,四）、验证假说:测交实验,配子,XWXw,XwXw,XWY,XwY,测交后代,雌红眼,雌白眼,雄白眼,雄红眼,测交后代：红眼:白眼 = 1:1,F1雌个体与雄白眼交配,比例： 1: 1: 1: 1,请写出该测交的遗传图解,练习：,证明了基因在染色体上,与理论推测一致，完全符合

7、假说，假说完全正确！,摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：,测交后代,测交结果： 红眼 ： 白眼= 1 : 1,验证假说：,测交,得出结论：,基因在染色体上,若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因,白眼性状的表现总是与性别相联系？,提出问题：,作出假说：,从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者,孟德尔,回顾摩尔根的实验：,基因是不是就是染色体呢？,一条染色体上 有许多个基因,基因在染色体 上呈线性排列,荧光标记基因在染色体上的位置,摩尔根的连锁图,基因在染色体上,小结,一、萨顿的假说,基因和染色体存在着明显的平行关系,内容：基因在染色体上,原因：,证据：果蝇的杂交实验

8、,结论：基因在染色体上,（类比推理）,（假说演绎法）,1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来完成的？ 提出“性状是由遗传因子决定的”观点。 把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。 提出“基因在染色体上”的假说。 用实验证明了“基因在染色体上”。,补充练习：,孟德尔,约翰逊,摩尔根,萨顿,2、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

9、，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个,D,1、利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？,（完成P30技能训练）,作业,2、完成课堂新坐标的相关练习,谢谢各位老师的指导！,男性染色体图,女性染色体图,(1)男女体细胞中染色体在组成上有什么不同？,(2)男女的性别是由什么决定的？,(3)男女体细胞中染色体的组成如何表示？,思考:,XY两种性染色体,男性：22对常+XY,女性：22对常+XX,知识扩展：,44常+XY,44常+XX,22常+X,22常+Y,22常+X,44常+XX,44常+XY,1 ： 1,F1,讨论：为什么人类的性别比总是接近于1：1？,P,配子,性别决定,雄性,雌性,zz,zw,XY型,雄性：常染色体+XY（异型）,雌性：常染色体+XX（同型）,b、生物类型：人、哺乳动物、果蝇；一些雌雄异株的植物,ZW型,雌性：常染色体+ZW(异型）,雄性：常染色体+ZZ(同型）,b、生物类型：鸟类、蛾类,（1）方式,（2）决定时间：精子和卵细胞结合时,a、染色体组成,a、染色体组成,人类探明基因神秘踪迹的历程,1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程,1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,提出假说：基因在染色体上,找到基因在染色体上的实验证据,1866年孟德尔的豌豆杂交实验,发现了遗传因子 （基因）,基因究竟是什么物质呢