基因在染色体上【备课精研+知识精讲】 高一生物 课件（人教版2019必修2）

第2节

基因在染色体上新人教版必修二

遗传与进化第二章基因和染色体的关系问题探讨：

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。讨论：1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体?因为基因在染色体上2.为什么不测定全部46条染色体?人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。教学目标：生命观念从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验，逐步认识基因是有物质实体的，深入理解孟德尔遗传规律的本质，又进一步理解遗传的物质性。社会责任认同基因的物质本质、体会科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的科研精神。科学探究借助假说演绎法再现摩尔根的实验，学会自主提出假说、设计实验并验证，提高科学探究能力。科学思维基于基因和染色体的相关事实，运用归纳概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说——演绎法。一、萨顿的假说▻19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律▻1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，替代遗传因子。基因在哪里呢？▻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，其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。萨顿W.sutton(1877-1916)1.萨顿的假说：2.原因：3.方法：一、萨顿的假说分离定律—遗传因子DdDd杂合子在形成配子时，成对的遗传因子分离。减数第一次分裂时，同源染色体的分离。减数分裂—染色体类比推理基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因和染色体的行为存在明显的平行关系。类比推理基因在染色体上一、萨顿的假说探究活动1：阅读课本29页，完成表格填写。基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式传递中的性质成对存在成对存在单个单个一个来自父方一个来自母方一条来自父方一条来自母方非等位基因自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性、独立性在配子形成和受精过程中保持稳定性一、萨顿的假说高茎高茎矮茎高茎D

dD

Dd

d

D

d

d

d探究活动2：在染色体上标注基因符号，解释孟德尔的杂交实验×分裂减数受精分裂减数高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD

DDDdd二、基因在染色体上的实验证据1.科学家：摩尔根摩尔根ThomasHuntMorgan(1866-1945)●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。●对萨顿的基因在染色体上的假说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。●他一直琢磨设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。●从1909年开始，潜心研究果蝇的遗传行为。二、基因在染色体上的实验证据2.实验材料：果蝇①优点●易饲养

●繁殖快、后代比较多●有易于区分的性状

●染色体数少，易观察②染色体组成果蝇体细胞染色体图解●3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对●1对性染色体：同型：XX

异型：XY二、基因在染色体上的实验证据3.实验过程：红眼♀×F1♀♂交配白眼♂红眼（♀、♂）白眼♂红眼♀红眼♀红眼♂红：白=3:1PF1F2观察实验由现象可知：■红眼为显性，白眼为隐性■符合孟德尔分离定律■为什么F2代白眼性状总是与性别相联系？提出问题二、基因在染色体上的实验证据作出假说控制眼色的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。雌果蝇：雄果蝇：红眼（ＸＷＸＷ）红眼（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）白眼（ＸwＹ）红眼（ＸＷＹ）若用w表示控制眼色的基因，红眼W,白眼w.XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌

）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)二、基因在染色体上的实验证据演绎推理■摩尔根等人通过测交等方法，进

一步验证■方案：让F1与隐性纯合子杂交思考：对F1中的红眼雌果蝇测交还是红眼雄果蝇？测交配子测交后代XWXwY×XwY白眼♂XWXw红眼♀XWY红眼♂XWXw红眼♀XwXwXw白眼♀XwY白眼♂1:1:1:

1预期结果二、基因在染色体上的实验证据实验验证摩尔根等人亲自做了测交实验，实验结果如下：实验结果与理论推测一致红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115思考：通过该实验能否证明基因在X染色体上？XYⅠⅡⅢ二、基因在染色体上的实验证据探究活动3：如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？①如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因XYⅠⅡⅢPF1×红眼雌果蝇

XX白眼雄果蝇

XYw

比例

XX红眼雌

XYw白眼雄1:1不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。二、基因在染色体上的实验证据探究活动3：如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？②如果控制白眼的

基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，则果蝇的基因型为XWYw，红眼基因对白眼基因为显性，不会出现白眼雄果蝇。与实验结果不符。XYⅠⅡⅢ②位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅱ)。请同学们课下思考……XWXw红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwPF1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw●位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅱ)。●只位于X染色体上(Ⅰ)。测交(演绎推理)测交(演绎推理)1:1:1:1XWXw红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwPF1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄)Xw1:1:1:1二、基因在染色体上的实验证据二、基因在染色体上的实验证据●精心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”。●摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。摩尔根ThomasHuntMorgan(1866-1945)继续探究●现象：一条染色体上应该有许多个基因。●推测：每种生物的基因数量远多于染色体数目。二、基因在染色体上的实验证据4对染色体，1.3万个基因23对染色体，26万个基因二、基因在染色体上的实验证据●证明方法：

摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。一条染色体上应该有许多个基因；同时说明基因在染色体上呈线性排列。●结论：三、孟德尔遗传规律的现代解释Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd

在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。基因分离定律的实质三、孟德尔遗传规律的现代解释

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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因自由组合定律的实质关于孟德尔遗传定律的3点提醒(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循。(3)原核细胞中的基因在遗传过程中不遵循孟德尔的两个遗传规律。三、孟德尔遗传规律的现代解释课堂小结基因在染色体上萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合依据结论实验验证实验现象实验假设果蝇眼色遗传与性别相联系控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交实验练习与应用一、概念检测1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。（

）（2）非等位基因都位于非同源染色体上。（

）√×练习与应用2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是（

）A.染色体是基因的主要载体B.染色体就是由基因组成的C.一条染色体上有多个基因D.基因在染色体上呈线性排列B练习与应用3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是（

）A.复制的两个基因随染色单体分开而分开B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合D练习与应用二、拓