第2节基因在染色体上PPT课件

1、问题探问题探讨讨孟孟 基基 因因 基基 因因 基基 因因 同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体第1页/共46页l减数分裂的过程与孟德尔的分离减数分裂的过程与孟德尔的分离定律和自由组合定律有没有联系？定律和自由组合定律有没有联系？l人类基因组测序表明，人类基因人类基因组测序表明，人类基因组大约由组大约由3232亿对碱基构成，其中有亿对碱基构成，其中有3 3至至4 4万个基因，是线虫或果蝇的两万个基因，是线虫或果蝇的两倍。倍。l人只有人只有2323对染色体，却有几万个对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有对基因，基因和染色体之间可能有对应关系吗？应关系吗？第2页/

2、共46页时间：时间：19031903年年 人物：萨顿人物：萨顿第3页/共46页萨顿的发现一种蝗虫的一种蝗虫的体细胞体细胞中有中有2424条染色体，条染色体，生生殖细胞殖细胞中只有中只有1212条染色体。条染色体。精子和卵细胞结合形成的精子和卵细胞结合形成的受精卵受精卵，又具，又具有有2424条染色体。条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。的体细胞染色体数目一样。子代体细胞中的这子代体细胞中的这2424条染条染 色体，按形态结构来分，色体，按形态结构来分， 两两成对两两成对，共，共1212对，每对对，每对 染色体中染色体中一条来自父

3、方，一条来自父方， 一条来自母方一条来自母方。第4页/共46页推论：推论：基因和染色体行为存在着明显的平行关系! 基因在染色体上，基因是由染基因在染色体上，基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的。色体携带着从亲代传递给子代的。推论的原因:第5页/共46页受精作用受精作用受精卵亲代 配子子代染色体行为染色体行为基因行为基因行为DDddDdDdDd受精作用受精作用对比：对比：第6页/共46页联想：联想： 分离定律中分离定律中成对的基因成对的基因的行的行为与为与同源染色体同源染色体在减数分裂过程在减数分裂过程中的行为很中的行为很相似相似。第7页/共46页染色体染色体基因基因在体细胞在体细胞中的存在中

4、的存在方式方式（ ）存在存在（ ） 存在存在 来源来源一个来自个来自 （ ） 一个来自一个来自 （ ）一个来自一个来自 （ ）一个来自一个来自 （ ）配子中配子中的数目的数目是体细胞的（是体细胞的（ ）是体细胞的（是体细胞的（ ）配子中配子中的组合的组合非同源染色体非同源染色体（ ）非非 等等 位位 基基 因因（ ） 成对成对成对成对父方父方母方母方父方父方母方母方一半一半一半一半自由组合自由组合自由组合自由组合第8页/共46页基因在染色体上基因在染色体上是因为基因行为和染色体行为是因为基因行为和染色体行为有明显的有明显的平行平行关系。关系。假说：假说：萨顿的假说萨顿的假说运用了运用了类比推理

5、类比推理 的方法的方法第9页/共46页矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P配子配子F1F1配子配子第10页/共46页矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P配子配子F1F1配子配子dDD dDdd ddD dD Dd dD dD DD第11页/共46页萨顿经萨顿经类比推理类比推理得出的结论得出的结论基基因在染色体上究竟是否正确？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由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等

6、摩尔根等对此持怀疑态度对此持怀疑态度第12页/共46页时间：时间：19101910年年 人物：人物：摩尔根摩尔根第13页/共46页二二.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摩尔根的果蝇实验摩尔根的果蝇实验果蝇的特点：果蝇的特点： 稳定的相对性状易饲养相对性状明显相对性状明显繁殖周期短繁殖周期短后代数量多后代数量多第14页/共46页F2 3 ： 1（雌、雄）（雌、雄）PF1红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）F1雌雄交配雌雄交配摩摩尔尔根根的的果果蝇蝇杂杂交交实实验验第15页/共46页果蝇体细胞染色体图解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？雌雄果蝇体细胞中染色体组成有

7、何异同？3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY第16页/共46页讨论与猜想讨论与猜想: :如果按照萨顿的理论如果按照萨顿的理论:基因在染色基因在染色体上体上,那么那么,控制白眼的基因是在常控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上如果在性染色体上,那又有哪些可那又有哪些可能呢？能呢？第17页/共46页提出假设提出假设 假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上 假设一：控制白眼的基因是在假设一：控制白眼的基因是在Y染色染色体体上，而上，而X染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因 假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不

8、含有它的等位基因。第18页/共46页雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）( (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染色体上染色体上第19页/共46页PF1F2（三）对实验现象的（三）对实验现象的解释解释XWXWXwYXWYXw配子配子XWYXWXwXwXWYXWXWXW（雌）（雌）XWXw（雌）（雌）XWY（雄）（雄）XwY（雄）（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）白眼（雄）第20页/共46页( (四四)

9、 ) 根据假说进行根据假说进行演绎推理演绎推理: :红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占各占1/4各占各占1/41/4F1XWXwXwY第21页/共46页( (五五) ) 实验验证实验验证摩尔根等人亲自做了该实验，摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：实验结果如下：证明了基因在染色体上证明了基因在染色体上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与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！确！第22页/共46页果蝇有果蝇有4 4对对染色体，携带的基因大约有染色体，携带的基因大

10、约有1.51.5万万个。个。 人有人有2323对对染色体，携带的基因大约有染色体，携带的基因大约有3.53.5万万个。个。资料分析：资料分析：基因与染色体在数量上还存在什么关系？基因与染色体在数量上还存在什么关系？一条染色体上含有多个基因一条染色体上含有多个基因第23页/共46页一条染色体上有许多个基因一条染色体上有许多个基因基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性线性排列排列第24页/共46页三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立位于一对同源染色体的等位基

11、因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会等位基因会随同源染色体的分开而分离随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。子中，独立的随配子遗传给后代。任务：任务：两对相对性状（独立遗传）的生物体的两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以配子如何产生的呢？以AaBbAaBb为例，画出为例，画出细胞的减数分裂图。细胞的减数分裂图。第25页/共46页孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离分离定律分离定律第26页/共

12、46页AaBbAbaBBAab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自由组合定律自由组合定律第27页/共46页三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是：位于位于非同源染色体上的非等位基因的分离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；或组合是互不干扰的；在减数分裂过在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，分离的同时，非同源染色体上的非非同源染色体上的非等位基因自由组合等位基因自由组合。第28页/共46页人类探明基因神秘踪迹的历程人类探明基

13、因神秘踪迹的历程1903年萨顿研究蝗虫的年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程精子和卵细胞形成过程1910年摩尔根进行年摩尔根进行果蝇杂交实验果蝇杂交实验提出假说：基因在提出假说：基因在染色体上染色体上找到基因在染色体找到基因在染色体上的实验证据上的实验证据1866年孟德尔的年孟德尔的豌豆杂交实验豌豆杂交实验发现了遗传因子发现了遗传因子 （基因）（基因）基因究竟是什么物质呢？基因究竟是什么物质呢？假说假说演绎演绎类比推理类比推理假说假说演绎演绎第29页/共46页基 因基 因在 染在 染色 体色 体上上萨顿的假说萨顿的假说假说核心：基因在染色体假说核心：基因在染色体证据：基因与染色体存在明证据：基

14、因与染色体存在明显的显的平行关系平行关系基因位于染色体基因位于染色体上的实验证据上的实验证据果蝇杂交实验果蝇杂交实验果蝇杂交实验基因分析图解果蝇杂交实验基因分析图解果蝇体细胞的染色体图解果蝇体细胞的染色体图解基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释课堂小结课堂小结第30页/共46页雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）第31页/共46页P 红眼红眼 白眼白眼F1 XXXYw wXXXYw w白眼白眼第32页/共46页教学后记 本节课的内

15、容比较抽象，学生对类比推理的方法比较难理解，因此需要教师在教学中应用多种教学手段，激发学生的学习兴趣，将微观的内容具体化、形象化，从而提高学习效果。第33页/共46页问题探问题探讨讨孟孟 基基 因因 基基 因因 基基 因因 同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体第34页/共46页l减数分裂的过程与孟德尔的分离减数分裂的过程与孟德尔的分离定律和自由组合定律有没有联系？定律和自由组合定律有没有联系？l人类基因组测序表明，人类基因人类基因组测序表明，人类基因组大约由组大约由3232亿对碱基构成，其中有亿对碱基构成，其中有3 3至至4 4万个基因，是线虫或果蝇的两万个基因，是线虫

16、或果蝇的两倍。倍。l人只有人只有2323对染色体，却有几万个对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有对基因，基因和染色体之间可能有对应关系吗？应关系吗？第35页/共46页矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P配子配子F1F1配子配子第36页/共46页孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离分离定律分离定律第37页/共46页AaBbAbaBBAab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自由

17、组合定律自由组合定律第38页/共46页雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）第39页/共46页推论：推论：基因和染色体行为存在着明显的平行关系! 基因在染色体上，基因是由染基因在染色体上，基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的。色体携带着从亲代传递给子代的。推论的原因:第40页/共46页联想：联想： 分离定律中分离定律中成对的基因成对的基因的行的行为与为与同源染色体同源染色体在减数分裂过程在减数分裂过程中的行为很中的行为很相似相似。第41页/共46页果蝇体细胞染色体图解果蝇体细胞染色体图解雌

18、雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY第42页/共46页( (四四) ) 根据假说进行根据假说进行演绎推理演绎推理: :红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占各占1/4各占各占1/41/4F1XWXwXwY第43页/共46页三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会等位基因会随同源染色体的分开而分离随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。子中，独立的随配子遗传给后代。任务：任务：两对相对性状（独立遗传）的生物体的两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以配子如何产生的呢？以AaBbAaB