2.2基因在染色體上課件-高一下學(xué)期生物人教版必修22

基因在細(xì)胞中有沒(méi)有物質(zhì)基礎(chǔ)？基因在哪？論證：基因和染色體的關(guān)系資料1：1903年，美國(guó)科學(xué)家薩頓用蝗蟲(chóng)細(xì)胞作材料，研究配子的形成過(guò)程。發(fā)現(xiàn)在減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為與孟德?tīng)栄芯康倪z傳因子的行為存在高度一致性。薩頓任務(wù)一分析基因與染色體的行為受精作用受精卵親代配子子代染色體行為基因行為DDddDdDdDd受精作用染色體推理基因

平行關(guān)系問(wèn)題：通過(guò)對(duì)遺傳因子與同源染色體的行為變化的比較，展開(kāi)你的想象，你能作出怎樣的推測(cè)或假設(shè)？①染色體就是基因；②可能基因在染色體上，染色體是基因的載體。問(wèn)題：一個(gè)生物的性狀是由基因控制的，大多數(shù)生物的性狀成百上千，但生物的染色體數(shù)目卻是有限的，比如，人的染色體只有23對(duì)，你能根據(jù)這個(gè)事實(shí)檢驗(yàn)上述假設(shè)是否成立嗎？薩頓在“遺傳和染色體”一文（1903年）中說(shuō)：“父本和母本的染色體聯(lián)合成對(duì)及它們?cè)跍p數(shù)分裂中的分離構(gòu)成孟德?tīng)柖傻幕A(chǔ)”。就是說(shuō)，只要假定基因是在染色體上，分離定律和自由組合定律就會(huì)從細(xì)胞水平得到解釋。任務(wù)一分析基因與染色體的行為主張一：基因是染色體資料2：果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，被研究過(guò)的基因達(dá)數(shù)百個(gè)；人類體細(xì)胞中有46條染色體，攜帶的基因大約有幾萬(wàn)個(gè)。質(zhì)疑主張二：基因在染色體上證據(jù)支持/反駁主張資料1：基因的行為與染色體的行為具有高度一致性說(shuō)起摩爾根，人們很自然地會(huì)聯(lián)想到果蠅。1908年，摩爾根安排一個(gè)研究生在暗室里飼養(yǎng)果蠅，希望能產(chǎn)生一種果蠅，它們的眼睛因不用而退化。這位學(xué)生讓果蠅在暗無(wú)天日的世界里繁殖了68代，研究也毫無(wú)進(jìn)展。但是果蠅這種近乎理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，卻因此被引進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室里。①易飼養(yǎng)，繁殖快。②后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計(jì)。③具有多對(duì)易于區(qū)分的相對(duì)性狀。④染色體數(shù)目少，便于觀察。資料3：20世紀(jì)初期，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了果蠅體細(xì)胞中有4對(duì)染色體，其中3對(duì)是常染色體，1對(duì)是性染色體，即雌果蠅為6+XX，雄果蠅為6+XY。雌雄果蠅的染色體組成常染色體：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ性染色體：X、YQ1：果蠅的眼色中顯性是？這一相對(duì)性狀由_____對(duì)等位基因控制？果蠅紅眼和白眼這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳______（是/否）符合基因分離定律？Q2：能否用已有知識(shí)解釋這一現(xiàn)象？任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析眼色基因與染色體的關(guān)系資料4：主張一：基因是染色體資料2：基因的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于染色體的數(shù)目質(zhì)疑主張二：基因在染色體上證據(jù)資料1：基因的行為與染色體的行為具有高度一致性資料4：果蠅的眼色遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)完善主張二：基因在性染色體上設(shè)控制果蠅顏色的一對(duì)等位基因?yàn)閃和w假說(shuō)1：基因只存在Y染色體（Ⅱ1）上假說(shuō)2：基因只存在X染色體（Ⅱ2）上假說(shuō)3：基因存在XY染色體同源區(qū)段（Ⅰ）上紅眼雌：XX白眼雄：XY—紅眼雌：X—X—白眼雄：X—Y紅眼雌：X—X—白眼雄：X—Y—

資料5：研究表明，X染色體和Y染色體存在同源區(qū)段和非同源區(qū)段，并且Ｘ和Ｙ同源區(qū)段的基因是成對(duì)存在的。提出假說(shuō)，解釋現(xiàn)象×不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析眼色基因與染色體的關(guān)系提出假說(shuō)，解釋現(xiàn)象假說(shuō)1：基因只存在Y染色體（Ⅱ1）上紅眼雌：XX白眼雄：XYw任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系可以解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

提出假說(shuō)，解釋現(xiàn)象假說(shuō)2：基因只存在X染色體（Ⅱ2）上紅眼雌：X

WX

W白眼雄：X

w

Y任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系提出假說(shuō)，解釋現(xiàn)象假說(shuō)3：基因存在XY染色體同源區(qū)段（Ⅰ）上紅眼雌：X

WX

W白眼雄：X

wY

w

主張一：基因是染色體資料2：基因的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于染色體的數(shù)目質(zhì)疑主張二：基因在染色體上證據(jù)資料1：基因的行為與染色體的行為具有高度一致性資料4：果蠅的眼色遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)完善主張二：白眼基因在性染色體上推理繼續(xù)完善主張二：控制白眼性狀的基因位于X染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系演繹推理——設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)演繹1：只位于X染色體上(Ⅱ2)。演繹2：基因存在XY染色體同源區(qū)段（Ⅰ）上任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)柛热擞H自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115主張一：基因是染色體資料2：基因的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于染色體的數(shù)目質(zhì)疑主張二：基因在染色體上證據(jù)資料1：基因的行為與染色體的行為具有高度一致性資料4：果蠅的眼色遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)完善主張二：白眼基因在性染色體上推理繼續(xù)完善主張二：控制白眼性狀的基因位于X染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持尋找新的證據(jù)任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系摩爾根的測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：子代雌果蠅全為紅眼，子代雄果蠅全為白眼。演繹推理，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹3演繹4×主張一：基因是染色體資料2：基因的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于染色體的數(shù)目質(zhì)疑主張二：基因在染色體上證據(jù)資料1：基因的行為與染色體的行為具有高度一致性資料4：果蠅的眼色遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)完善主張二：白眼基因在性染色體上推理繼續(xù)完善主張二：控制白眼性狀的基因位于X染色體或X、Y染色體的同源區(qū)段測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持白眼♀×野生型紅眼♂實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反駁修正主張二：控制白眼性狀的基因僅位于X染色體上歸納總結(jié)，得出結(jié)論結(jié)論：白眼基因僅位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系推論：基因在染色體上4.歸納總結(jié)，得出結(jié)論結(jié)論：基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因果蠅X染色體上的一些基因果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬(wàn)個(gè)；人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬(wàn)。基因與染色體可能有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？結(jié)論1：一條染色體上有許多個(gè)基因結(jié)論2：基因在染色體上呈線性排列任務(wù)二運(yùn)用假說(shuō)演繹法，分析基因與染色體的關(guān)系摩爾根團(tuán)隊(duì)的其它研究成果：（1）發(fā)明了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)位置的方法；（2）證明了基因在染色體上呈線性排列；（3）發(fā)現(xiàn)了遺傳第三大定律——基因的連鎖和互換定律等。黃身白眼紅寶石眼朱紅眼深紅眼棒狀眼短硬毛截翅AAaaBBbbAAaaBBbbA、B基因連鎖B、b基因互換三.孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋dBBaAD等位基因等位基因非同源染色體非等位基因相同基因同源染色體同源染色體1.等位基因：同源染色體的相同位置上控制相對(duì)性狀的基因1234果蠅X染色體上的一些基因三.孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd

在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代?；蚍蛛x定律的實(shí)質(zhì)三.孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)染色體復(fù)制同源染色體分離精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞A次級(jí)精母細(xì)胞染色單體分開(kāi)AaaaaAABBbbBBbb染色體復(fù)制同源染色體分離精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞A次級(jí)精母細(xì)胞AaaaaAABBbbbbBB三.孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋AaBb某種兩性花植物，花的顏色由兩對(duì)等位基因（