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1、第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上 第二章基因和染色体的关系第二章基因和染色体的关系教学目标教学目标目标目标010102020303借借助助假假说说演演绎绎法法再再现现摩摩尔尔根根的的实实验验，学学会会自自主主提提出出假假说说、设设计计实实验验并并验验证证，提提高高科科学学探探究能究能力力。(科学思维科学思维)从从萨萨顿顿的的假假说说到到摩摩尔尔根根的的果果蝇蝇杂杂交交实实验验，逐逐步步认认识识基基因因是是有有物物质质实实体体的的，深深入入理理解解孟孟德德尔尔遗遗传传规规律律的的本本质质，又又进进一一步步理理解解遗遗传传的的物物质性。质性。(生命观念生命观念)认认同基同基因因的的物物
2、质本质本质质、体体会会科科学研学研究究需需要要大胆大胆质质疑疑和和勤奋勤奋实实践的践的科科研研精精神。神。(社会责任社会责任)情景材料一情景材料一 人有人有4646条染色体条染色体，但是旨在，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类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基因组计划却只测定人的2424条染条染色体的色体的DNADNA序列序列。人类基因组计划（视频）人类基因组计划（视频）问题问题问题问题1 1：对人类基因组进行测序，对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体为什么首先要确定测哪些染色体？因为基因位于染色体上因为基因位于染色体上问题问题问题问题2 2：为什么不测定全部
3、为什么不测定全部4646条染色体？条染色体？位于同源染色体相同位置上的基因控制的是同一性状的不同类型位于同源染色体相同位置上的基因控制的是同一性状的不同类型问题问题问题问题3 3：基因在哪里呢？基因在哪里呢？课本P29一、一、萨顿的假说萨顿的假说19031903年，美国科学家年，美国科学家萨顿萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。体细胞体细胞2424条条染色体染色体精子精子1212条条染色体染色体卵细胞卵细胞1212条条染色体染色体受精受精体细胞体细胞2424条染条染色体色体按形态结构来分，两两成对，共按形态结构来分，两两成对，共12对
4、，每对染色体中对，每对染色体中一条来自父方，一条一条来自父方，一条来自母方。减数分裂时同源染色体分离来自母方。减数分裂时同源染色体分离。课本P29 发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。(1)假说内容：基因是由基因是由_携带着从亲代携带着从亲代传递给下一代的，传递给下一代的，即即_。(2)依据：基因和染色体行为存在着明显的基因和染色体行为存在着明显的 _ _关系。关系。染色体 平行 基因在染色体上 DdD d课本P29一、一、萨顿的假说萨顿的假说比较项目比较项目基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为传递中的特点传递中的特点在杂交过程中保持
5、：_在配子形成和受精过程中，也有_的形态结构存在存在形式形式体细胞中体细胞中_存在_存在配子中配子中只有成对基因中的_ 只有成对染色体中的_在体细胞中来源在体细胞中来源成对的基因一个来自_，一个来自_。同源染色体，一条来自_，一条来自_。形成配子时的形成配子时的组合方式组合方式_自由组合_自由组合完整性和独立性相对稳定成对成对一个一条父方母方父方母方非等位基因非同源染色体课本P29合作探究一：合作探究一：请小组合作请小组合作思考并阅读教材思考并阅读教材2929页完成下表页完成下表？【例【例1 1】萨顿依据】萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,”
6、,提出提出“基基因在染色体上因在染色体上”的假说的假说下列不属于他所依据的下列不属于他所依据的“平行平行”关系的是关系的是()A.A.基因和染色体在体细胞中都成对存在基因和染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个在配子中都只有成对中的一个B.B.每条染色体上的基因具有一定的独立性且在染色体上都呈线性排列每条染色体上的基因具有一定的独立性且在染色体上都呈线性排列C.C.非等位基因在形成配子时自由组合非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂非同源染色体在减数分裂的后期也的后期也是自由组合是自由组合D.D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性基因在杂交过程中保持完整性和独立
7、性,染色体在配子形成和受精过程中染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构也有相对稳定的形态结构金版学案P58B高茎矮茎减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子D DDdD dDd dddD高茎高茎矮茎高茎d dD dD DD d 如果你也认为如果你也认为“基因在染色体上基因在染色体上”，请在课本请在课本3030页图页图中的染色体上中的染色体上标注基因符号标注基因符号，解释孟德尔一对相，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。对性状的杂交实验。思考思考讨论讨论问题问题问题问题4 4：基因真的位于染色体上吗基因真的位于染色体上吗？二、二、基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的
8、实验证据 孟德尔的遗传理论和萨顿的假说孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家遭到同时代的遗传学家摩尔根摩尔根（T.H.Morgan)T.H.Morgan)的强烈质疑。的强烈质疑。孟孟德德尔尔遗遗传传理理论论萨顿假说萨顿假说果蝇实验果蝇实验方法方法假说假说-演绎法演绎法课本P301.1.个体小，易饲养个体小，易饲养2.2.繁殖快，后代多繁殖快，后代多3.3.具有易于区分的相对性状具有易于区分的相对性状4.4.染色体少，易观察染色体少，易观察（4 4对）对）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红眼果蝇朱红眼果蝇朱红眼果蝇白眼果白眼果野生型野生型突变型突变型突变型突
9、变型（一）遗传实验材料（一）遗传实验材料果蝇的优点：果蝇的优点：课本P30二、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（二）（二）果蝇的染色体组成果蝇的染色体组成：雌性雌性性染色体性染色体常染色体常染色体常染色体常染色体性染色体性染色体雌雄个体细胞中相同，雌雄个体细胞中相同，不决定性别不决定性别的染色体的染色体 雌雄个体细胞中不相同，雌雄个体细胞中不相同，决定性别决定性别的染色体的染色体对：对：，雄性雄性课本P31二、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（三）摩尔根的（三）摩尔根的果蝇杂交实验果蝇杂交实验：1909 1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传
10、行为。摩尔根和他的学生在年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型实验室里培养了许多野生型红眼红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。果蝇，没发现其它眼色果蝇。19101910年年5 5月的月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的白眼性状是如何遗传的？课本P30假说演绎法二、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（三）摩尔根的（三）摩尔根的果蝇杂交实验果蝇杂交实验：3/41/4P白眼（雄）白眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）F1 红眼红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）
11、（雌、雄交配）（雌、雄交配）(1)(1)观察实验，发现问题观察实验，发现问题眼色的显性性状是什么？F1全为红眼_为显性性状眼色遗传是否遵循分离定律？F2中红眼:白眼3:1遵循基因的_定律提出问题：为什么白眼性状的表现，总是与性别相关联？白眼果蝇都是雄的课本P30红眼分离(2)作出假说、对实验现象的解释摩尔根的假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。若用若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼表示控制眼睛颜色的基因，红眼W，白眼，白眼w。写出下列个体的基因型：写出下列个体的基因型：雌果蝇红眼：白眼：XWXWXWXwXwXwXwYXWY雄果蝇红眼：白眼：常染色体上的基
12、因不需标明其位于常染色体上；如：DD、Dd、dd性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出，基因写在性染色体的右上角注意基因的写法：课本P31XWY红眼(雄)XWXw红眼(雌)摩尔根的假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。PXWXW红眼(雌)XwY白眼(雄)配子XWYXwF1配子XwXWYXWF2XWXW红眼(雌)XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)请同学们根据假说，画出课本P30图2-8的遗传图解(3)演绎推理（纸上谈兵）_雌果蝇与_雄果蝇交配，即 。测交Q:Q:如何选择测交的两个亲本如何选择测交的两个亲本？红眼 白眼 F1与隐性纯合
13、子杂交XWXw红眼(雌)XwY白眼(雄)测交XWXw红眼(雌)XwY白眼(雄)XWXwYXw配子XWXwXW YXwXwXwY测交后代1 :1 :1 :1红眼(雌）红眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)预测结果二、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（三）摩尔根的（三）摩尔根的果蝇杂交实验果蝇杂交实验：(4)(4)测交实验，得出结论测交实验，得出结论红眼雌蝇红眼雌蝇红眼雄蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雌蝇白眼雄蝇白眼雄蝇126126132132120120115115得出结论：得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于控制果蝇白眼的基因只位于X X染色体上，而染色体上，而Y Y染色体不染色体不含其
14、等位基因，含其等位基因，基因在染色体上基因在染色体上。课本P31摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者【例【例3 3】摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如下图所示。下列相关叙】摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如下图所示。下列相关叙述述,错误的是错误的是()A.A.果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B.B.该实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样该实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样,都采用了都采用了“假说假说演绎演绎”的研的研究方法究方法C.C.摩尔根所做的假设是控制白眼的基因位于摩尔根所做的假设是控制白眼的基因位于X X染色体上染色体上,Y,Y染色体上
15、不含染色体上不含有它的等位基因有它的等位基因D.FD.F2 2中的红眼雌果蝇的基因型只有中的红眼雌果蝇的基因型只有X XW WX XW W金版学案P59D1.1.运用上述果蝇杂交实验再设计一个测交实验，来进一步验证他们的解释。运用上述果蝇杂交实验再设计一个测交实验，来进一步验证他们的解释。课本课本P31P31_雌果蝇与_雄果蝇交配，即 。白眼 红眼 XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)测交配子测交后代XwXWY红眼(雌)XWXwXwY白眼(雄)1 1 ：1 1实验结果雌果蝇均为红色，雄果蝇均为白色。与理论推测一致，证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上。隐雌显雄(
16、纯合)F1与隐性纯合子杂交三、三、基因与染色体的关系基因与染色体的关系短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝石眼白眼白眼黄身黄身结论：结论：基因在染色体上呈线性排列。基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。各种基因在染色体上排列图谱。人只有人只有2323对染色体，却有约对染色体，却有约2.62.6万个基因。万个基因。一条染色体上应该有许多个基因。一条染色体上应该有许多个基因。果蝇只有果蝇只有4 4对染色体，携带的基因有对染色体，携带的基因有1.31.3万多个；万多个；测定方法：荧光标记法课本P31【例【例4 4】下图表示果蝇】下图表示果蝇X X染色体上的几个基因染色体上的几个基因,下列有关叙述错误的是下列有关叙述错误的是()A.A.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列B.B.一条染色体上有许多个基因一条染色体上有许多个基因C.C.含有该含有该X X染色体的雌性果蝇均表现为白眼染色体的雌性果蝇均表现为白眼D.D.黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合
