基因在染色体上(公开课)学习教案

1、会计学1基因基因(jyn)在染色体上在染色体上(公开课公开课)第一页，共33页。学习目标学习目标1 1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据2 2、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传 规律的实质。规律的实质。3 3、尝试运用类比推理的方法、尝试运用类比推理的方法(fngf)(fngf)，解释基因位于染色体上，解释基因位于染色体上学习重点学习重点 基因位于染色体上的理论假说和实验证据基因位于染色体上的理论假说和实验证据 孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释学习难点学习难点 运用类比推理的方法

2、运用类比推理的方法(fngf)(fngf)，解释基因位于染色体上，解释基因位于染色体上 基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据第1页/共32页第二页，共33页。1：分析孟德尔的分离定律：分析孟德尔的分离定律(dngl)中中(等位基等位基因）（遗传因子）的分离过程（因）（遗传因子）的分离过程（P7页）页）基因(jyn)染色体孟德尔分离定律的核心孟德尔分离定律的核心D dD d杂合子在形成配子时，等杂合子在形成配子时，等位位基因基因发生发生分离分离等位基因：控制相对性状的基因，等位基因：控制相对性状的基因， 例例:D:D和和d Yd Y和和y Ry R和和r r第2页/共32页第三页

3、，共33页。减数减数(jin sh)第一次分裂时，同源第一次分裂时，同源染色体发生分离染色体发生分离减数分裂的核心减数分裂的核心 基因和染色体行为基因和染色体行为(xngwi)存在着明显的平行关系。存在着明显的平行关系。2：减数分裂中同源染色体的分离：减数分裂中同源染色体的分离(fnl)过程过程第3页/共32页第四页，共33页。科科学学研研究究方方法法(fngf)之之一一 看不见看不见染色体染色体假说假说(ji shu)：基因在染：基因在染色体上色体上推理推理(tul)基因基因看得见看得见类比类比平行关系平行关系类比推理类比推理D dD d第4页/共32页第五页，共33页。1.1.内容内容:

4、:基因在染色体上基因在染色体上 （基因是由染色体携带着从亲代（基因是由染色体携带着从亲代(qndi)(qndi)传递给传递给下一代的）下一代的）2.2.原因原因(yunyn): (yunyn): 基因和染色体行为存在着明显的平行基因和染色体行为存在着明显的平行关系关系第5页/共32页第六页，共33页。基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为在在配子形成配子形成和受精时和受精时 体细胞中的体细胞中的存在形式存在形式配子中的存配子中的存在形式在形式在体细胞中在体细胞中的来源的来源形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式 一个一个(y )来自父来自父方方一个一个(y )来自母来自母方方一条一条(

5、y tio)来自来自父方父方一条一条(y tio)来自来自母方母方杂交过程杂交过程(guchng)保持保持: 完整性和独立性完整性和独立性保持保持相对稳定的形态结相对稳定的形态结构构 类比类比:基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有平行关系平行关系 等位基因等位基因分离分离 同源染色体同源染色体分开分开非等位基因非等位基因自由组合自由组合 非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合 只有成对基因中只有成对基因中一个一个 只有成对染色体中只有成对染色体中一条一条 成对成对成对成对基因与染色体的关系基因与染色体的关系第6页/共32页第七页，共33页。减数分裂(jin sh fn li)减数分裂(j

6、in sh fn li)DDDDDDDDDddDdddddddd高茎矮茎：配子(piz)：F1：任务：请用萨顿的假说解释孟德尔的一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对相对性状的豌豆杂交实验矮茎第7页/共32页第八页，共33页。萨顿经类比推理得出的结论萨顿经类比推理得出的结论基因基因(jyn)在染色体上究竟是否正确？在染色体上究竟是否正确？ 萨顿的假说由于缺少实验证据遭到同时代的萨顿的假说由于缺少实验证据遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑遗传学家摩尔根的强烈质疑(zhy)(zhy)。因此，摩。因此，摩尔根开始了寻找证据之路。尔根开始了寻找证据之路。注意注意: : 类比推理得出

7、的结论并不具有逻辑类比推理得出的结论并不具有逻辑(lu j)(lu j)的必然的必然性。其正确与否性。其正确与否, ,还需要观察和实验的检验还需要观察和实验的检验. .第8页/共32页第九页，共33页。果蝇果蝇(u yn)(u yn)二、基因位于染色体上的实验(shyn)证据实验材料：红眼果蝇和白眼果蝇实验材料：红眼果蝇和白眼果蝇摩尔根成功选择的试验(shyn)材料是什么？科学家科学家: :摩尔根摩尔根果蝇的优点：果蝇的优点： 1.相对性状多而明显相对性状多而明显 2.易饲养易饲养3.繁殖快，后代数量多繁殖快，后代数量多 4.染色体少易观察染色体少易观察第9页/共32页第十页，共33页。P：F

8、1：F2：红（雌、雄）红（雌、雄）白白 (雄雄)3/43/4 1/41/4红眼红眼(hngyn) （雌、雄）（雌、雄）（一）摩尔根的果蝇杂交（一）摩尔根的果蝇杂交(zjio)实实验验F1雌雄(cxing)交配杂交杂交实验实验白眼果蝇都是雄的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：白眼比是中红眼：白眼比是31第10页/共32页第十一页，共33页。果蝇果蝇(u yn)体细胞染色体图解体细胞染色体图解3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY染 色

9、体染 色 体的 类 型的 类 型(lixng)常染色体：与性别决定常染色体：与性别决定(judng)无关的染色体无关的染色体性染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体染色体水稻注意注意: :并不是所有生物都含有性染色体并不是所有生物都含有性染色体常染色体性染色体第11页/共32页第十二页，共33页。男性男性(nnxng)染色体图染色体图女性女性(nxng)染色体图染色体图(2)男女的性别(xngbi)是由什么决定的？(1)男女体细胞中染色体的组成如何表示？思考思考: :XY两种性染色体两种性染色体男性：男性：22对常对常+XY女性：女性：22对常对常+

10、XX第12页/共32页第十三页，共33页。 44常常+XY44常常+XX22常常+X22常常+Y22常常+X44常常+XX44常常+XY1 ： 1F1讨论：为什么人类的性别比总是(zn sh)接近于1：1？P配子配子(piz)第13页/共32页第十四页，共33页。基因基因(jyn)(jyn)的表示方法：的表示方法： 如果基因如果基因(jyn)(jyn)在常染色体上在常染色体上 ： DD DD、dddd 如果基因如果基因(jyn)(jyn)在性染色体上：先写性染色体后写基因在性染色体上：先写性染色体后写基因(jyn)(jyn)雌果蝇雌果蝇(u yn)基因型：基因型： (X(XW WX XW W)

11、 )或或(X(XW WX Xw w) )雄果蝇雄果蝇(u yn)基因型：基因型： （二（二) )经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说: :控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上染色体上, ,而而Y Y染色体不染色体不含有它的等位基因含有它的等位基因 (X(Xw wX Xw w) ) (X(XW WY)Y) (X(Xw wY)Y)红眼白眼白眼红眼X XX XX X Y Y- - - -雌性：雄性：若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w.第14页/共32页第十五页，共33页。PF1F2对实验对实验(shyn)现象的解释现象的解释X XW WX XW WX Xw wY YX X

12、W WY YX Xw w配子配子(piz)X XW WY YX XW WX Xw wX Xw wX XW WY YX XW WX XW WX XW W（雌）（雌）X XW WX Xw w（雌）（雌）X XW WY Y（雄）（雄）X Xw wY Y（雄）（雄）3/4红眼红眼(hngyn)（雌、雄）（雌、雄） 1/4白白眼（雄）眼（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）白眼（雄）第15页/共32页第十六页，共33页。预测测交实验预测测交实验(shyn)(shyn)结果结果F1X XW WX Xw wX Xw wY YY YX Xw w配子配子(piz)X XW WX Xw wX

13、XW WX Xw wXw wXw wX XW WY YX Xw wY Y测交后代测交后代(hudi)雌红眼雌红眼雌白眼雌白眼雄白眼雄白眼雄红雄红眼眼 测交后代：红眼测交后代：红眼:白眼白眼 = 1:1比例：比例： 1: 1: 1: 1第16页/共32页第十七页，共33页。红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126126132132120120115115证明证明(zhngmng)了基因了基因在染色体上在染色体上与理论(lln)推测一致，完全符合假说，假说完全正确！F1测交后代测交后代(hudi)测交结果：测交结果： 红眼红眼 ： 白眼白眼= 1 : 1摩尔根的测交实验结果摩尔根的测

14、交实验结果第17页/共32页第十八页，共33页。验证(ynzhng)假说：测交实验(shyn)验证得出结论：基因(jyn)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：假说演绎法从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者孟德尔回顾摩尔根的实验：演绎推理：预测测交结果第18页/共32页第十九页，共33页。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(i wi)“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

15、色体上”。孟德尔孟德尔约翰逊约翰逊摩尔根摩尔根萨顿萨顿回顾回顾(hug)(hug)科学史科学史第19页/共32页第二十页，共33页。果蝇有果蝇有4 4对染色体，携带的基因对染色体，携带的基因(jyn)(jyn)大约有大约有1.51.5万个。万个。 人有人有2323对染色体，携带的基因对染色体，携带的基因(jyn)(jyn)大约有大约有3.53.5万个。万个。资料资料(zlio)分析：分析：基因与染色体在数量基因与染色体在数量(shling)上还存在什么上还存在什么关系？关系？基因在染色体基因在染色体上呈上呈线性线性排列排列一条染色体上一条染色体上有许多个基因有许多个基因结论：结论：第20页/共

16、32页第二十一页，共33页。地点地点(ddin)(ddin)：澳大利亚昆士兰医：澳大利亚昆士兰医学研究院学研究院时间时间(shjin)(shjin)：20052005年年7 7月月研究成果：研究成果：“聪明聪明(cngmng)”(cngmng)”基因基因在人的第在人的第2 2和第和第6 6号染色体上号染色体上摘自：摘自：美国人类基因学美国人类基因学现代遗传学研究成果摘录：现代遗传学研究成果摘录：第21页/共32页第二十二页，共33页。摘自：皮肤摘自：皮肤(p f)(p f)科学研究科学研究杂志杂志时间时间(shjin)(shjin)：20042004年年0404月月0707日日研究成果：中国研

17、究成果：中国(zhn u)(zhn u)科学家科学家找到找到“雀斑雀斑”致病基因在人的第致病基因在人的第4 4号染号染色体上色体上地点：安徽医科大学皮肤病研究所地点：安徽医科大学皮肤病研究所第22页/共32页第二十三页，共33页。A Aa aa aA A 一对同源一对同源(tn yun)(tn yun)染色体上的等染色体上的等位基因随同源位基因随同源(tn yun)(tn yun)染色体的分开而染色体的分开而分离分离1 1、分离、分离(fnl)(fnl)定律定律 等位基因：位于同源染色体的相同位置等位基因：位于同源染色体的相同位置, ,控制控制 相对性状的基因。例相对性状的基因。例D D和和d

18、 d第23页/共32页第二十四页，共33页。 等位基因（等位基因（D D和和d d）的分离发生在减数）的分离发生在减数(jin sh)(jin sh)第第一次分裂一次分裂第24页/共32页第二十五页，共33页。A Aa aB Bb bA Ab ba aB BB BA Aa ab b 不同对的遗传因子（非等位基因，例不同对的遗传因子（非等位基因，例A A和和B B，A A和和b b，a a和和B B，a a和和b.b.）位于）位于(wiy)(wiy)非同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自非同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自由组合。由组合。2 2、自由组合定律、自由组合定律(dngl

19、)(dngl)（分离（分离(fnl)(fnl)与组合的同时性和独立性）与组合的同时性和独立性）第25页/共32页第二十六页，共33页。 非等位基因的自由组合也发生非等位基因的自由组合也发生(fshng)(fshng)在减数第一在减数第一次分裂次分裂（分离（分离(fnl)(fnl)与组合的同时性和独立性）与组合的同时性和独立性）第26页/共32页第二十七页，共33页。特例：不符合自由组合定律特例：不符合自由组合定律(dngl)(dngl)的情况的情况所以，必需所以，必需(bx)(bx)非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合第27页/共32页第二十八页，共33页。萨顿的假说萨顿的假说基因和染色体存在着明显基因和染色体存在着明显的平行关系的平行关系内容：基因在染色体上内容：基因在染色体上依据：依据：基因在染色体上的基因在染色体上的证据证据(现象现象假说假说推理推理验证验证结论结论)果蝇的杂交实验果蝇的