2.2基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版必修2(8)2

第二章

基因和染色體的關(guān)系第2節(jié)

基因在染色體上1、基于基因和染色體的相關(guān)事實(shí)，運(yùn)用歸納、概括、演繹推理等科學(xué)思維，闡明基因在染色體上，進(jìn)一步體會(huì)假說(shuō)-演繹法。2、從基因和染色體關(guān)系的角度，對(duì)孟德?tīng)栠z傳規(guī)律作出現(xiàn)代解釋。3、認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力，敢于質(zhì)疑、探索求真的科學(xué)精神，以及對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。學(xué)習(xí)目標(biāo)基因

染色體？人類基因組計(jì)劃測(cè)定人的24條染色體的DNA序列?！?866年孟德?tīng)栠z傳定律發(fā)表，未被重視?！?883年科學(xué)家用顯微鏡觀察到染色體?！?891年科學(xué)家能準(zhǔn)確描述減數(shù)分裂的全過(guò)程?！?900年孟德?tīng)栠z傳定律重新被發(fā)現(xiàn)，人們意識(shí)到遺傳因子是客觀存在的?！?909年約翰遜將“遺傳因子”叫作“基因”并提出表現(xiàn)型和基因型的概念?；?，究竟在細(xì)胞的什么地方?但有一個(gè)問(wèn)題還未弄清楚遺傳學(xué)的背景1903年薩頓用蝗蟲(chóng)作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柤僭O(shè)的等位基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓(W.Sutton，1877-1916)

美國(guó)遺傳學(xué)家探究一、薩頓的假說(shuō)基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系或YyRr探究一、薩頓的假說(shuō)染色體行為基因的行為存在形式來(lái)源形成配子時(shí)的組合方式傳遞中的性質(zhì)YRYryRyr配子體細(xì)胞閱讀課本P29內(nèi)容和下列示意圖，找出基因和染色體的行為存在哪些平行關(guān)系，完成學(xué)案對(duì)應(yīng)部分的內(nèi)容。存在形式比較項(xiàng)目遺傳因子（基因）的行為

染色體的行為傳遞中的性質(zhì)雜交過(guò)程中保持：_________________________配子形成和受精作用：__________________________體細(xì)胞中存在形式_________存在_________存在在配子中存在形式只有成對(duì)遺傳因子中的________只有成對(duì)染色體中的________體細(xì)胞中的來(lái)源成對(duì)的遺傳因子一個(gè)來(lái)自______一個(gè)來(lái)自______

同源染色體一條來(lái)自______一條來(lái)自______形成配子組合方式控制不同性狀的遺傳因子______________非同源染色體______________自由組合完整性和獨(dú)立性具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)成對(duì)成對(duì)一個(gè)一條父方母方父方母方自由組合探究一、薩頓的假說(shuō)基因在染色體上結(jié)論：學(xué)以致用按照薩頓假說(shuō)，在圖中的染色體上標(biāo)注基因符號(hào)，解釋孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（圖中染色體上的黑色黑線代表基因的位置）dP配子F1F1配子高莖矮莖受精高莖×減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂高莖高莖矮莖高莖F2DDddDDdDdDdDDDdDddd探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根實(shí)驗(yàn)背景：薩頓基因在染色體上懷疑不相信孟德?tīng)栠z傳理論果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)？易飼養(yǎng)、繁殖快、后代多、相對(duì)性狀明顯、染色體數(shù)目少，易觀察實(shí)驗(yàn)材料：果蠅野生型紅眼果蠅白眼果蠅探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)××P♀♂♀♂♂♂♀F1F2紅眼♀紅眼♂白眼♂F2數(shù)量(只)245910117823

紅眼：1白眼紅眼雌紅眼雌紅眼雄白眼雄F2雌性：

雄性：為什么白眼性狀總是和性別相關(guān)聯(lián)呢？發(fā)現(xiàn)問(wèn)題基因？全紅眼1紅眼：1白眼問(wèn)題1：紅眼與白眼的顯隱性關(guān)系是？問(wèn)題2：F2紅眼：白眼=3：1，能推知什么信息？探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)問(wèn)題3：摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相比，有哪些不同？發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假說(shuō)事實(shí)1：白眼性狀總是和性別相關(guān)聯(lián)事實(shí)2：果蠅性別取決于X染色體薩頓假說(shuō)：基因位于染色體上

提出假設(shè)控制白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含其等位基因【資料1】正常情況下，雌果蠅的性染色體組成為XX，雄性的為XY（如下圖）。但少數(shù)染色體組成為XO(丟失Y染色體)的個(gè)體表現(xiàn)為雄性，XXY的為雌性。果蠅體細(xì)胞染色體示意圖♀♂XXXY基因X染色體探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)×P配子F1配子F2F1XwYXWXwYXWXwXWYXWXwXWYXWXwXWYXWXWXWXwXwYXWY×XWXW請(qǐng)用摩爾根的假說(shuō)解釋他的雜交實(shí)驗(yàn)（遺傳圖解）XW——X染色體上的紅眼基因

Xw——X染色體上的白眼基因♀：全紅眼

♂：1紅眼：1白眼♀♂♂♀♀♀♂♂♂探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根的假說(shuō)可以合理地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但是判斷一種設(shè)想或假說(shuō)是否正確，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不夠的，還應(yīng)運(yùn)用假說(shuō)—演繹法，預(yù)測(cè)另外設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果，再通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)檢驗(yàn)?zāi)柛募僬f(shuō)。探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)小組活動(dòng)：限時(shí)5分鐘發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假說(shuō)演繹推理野生型（雌）XWXW野生型(雄）XWY白眼（雄）XwYF1（雌）XWXwF1（雄）XWY白眼（雌）XwXw假說(shuō)：紅/白眼色基因位于X染色體上，Y染色體上不含其等位基因。以下面提供的果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)新的雜交實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證摩爾根的假說(shuō)。（將遺傳圖解寫(xiě)到學(xué)案上）探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：紅眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY紅雌白雌紅雄白雄XWY

×XwXwXWX

w

紅雌XwY白雄F1：P：配子：紅眼（雄）白眼（雌）XWXwY測(cè)交方案1測(cè)交方案2設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1與隱性純合子雜交1：1：1：1比例1：1比例探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假說(shuō)演繹推理紅眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115實(shí)驗(yàn)結(jié)果：子代中雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼。得出結(jié)論：紅/白眼色基因位于X染色體上，Y染色體上不含其等位基因，即基因在染色體上。測(cè)交方案1測(cè)交方案2探究二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假說(shuō)演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果：假說(shuō)—演繹法【資料2】果蠅的體細(xì)胞中有4對(duì)染色體，攜帶的基因有1.3萬(wàn)多個(gè)；人的體細(xì)胞中有23對(duì)染色體，基因大約有2.6萬(wàn)個(gè)?；蚺c染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系？顯然，一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因。探究三、基因與染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列AaaA1、分離定律

等位基因：位于同源染色體的相同位置,控制相對(duì)性狀的基因。

例D和d（字母相同，大小寫(xiě)不同）探究四、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因分離定律的實(shí)質(zhì):aAa雜合子體細(xì)胞A等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離配子配子

在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。時(shí)期：減數(shù)第一次分裂后期探究四、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因自由組合定律的實(shí)質(zhì):AbaBBAab非同源染色體上的非等位基因自由組合AaBb雜合子體細(xì)胞配子配子

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分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。時(shí)期：減數(shù)第一次分裂后期探究四、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋思考：非等位基因都遵循孟德?tīng)柕淖杂山M合定律嗎？

生殖細(xì)胞形成過(guò)程中，位于同一條染色體上的基因是連鎖在一起的，作為一個(gè)單位進(jìn)行傳遞，稱為連鎖定律。同源染色體上的非等位基因，不遵循基因自由組合定律連鎖互換定律（遺傳學(xué)第三定律）再思考：基因的行為都遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律嗎？1.原核生物中基因的遺傳都不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。

原核生物無(wú)染色體2.真核生物細(xì)胞核中的基因有的遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律，但葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律。

葉綠體、線粒體上基因是母系遺傳易錯(cuò)提醒：

“基因的遺傳”不一定遵循“遺傳定律”

人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。1.