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(共27張PPT)
第2節
基因在染色體上
第2章
基因和染色體的關系
回到19世紀——
1866年孟德爾發現了遺傳的兩大定律
人們意識到
遺傳因子（1900年基因）是客觀存在的
一、導入新課
基因在哪里？
一、導入新課
YyRr
YR
yr
Yr
yR
≈1
：1
：1
：
1
生物的體細胞中，控制同一對相對性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；
形成配子時：同一性狀的成對遺傳因子彼此分離，不同性狀的遺傳因子自由組合
基因分離（自由組合）定律：
精原細胞
初級精母細胞
生物的體細胞中，同源染色體成對存在；
減數分裂時：同源染色體分離，非同源染色體自由組合
二、講授新課
（一）薩頓的假說
看不見
染色體
假說：基因在染色體上
推理
基因
看得見
類比
平行關系
Dd
D
d
二、講授新課
（一）薩頓的假說
基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下
一代的，即基因在染色體上。
2．依據
基因和染色體存在著明顯的平行關系。
1．內容
科學研究方法之一
——
類比推理
二、講授新課
（一）薩頓的假說
基因的行為
染色體的行為
體細胞中的存在形式
配子中的存在形式
在體細胞中的來源
形成配子時的組合方式
嘗試分析基因與染色體的關系：
成對
成對
成單
成單
一個來自父方，
一個來自母方
一個來自父方，
一個來自母方
自由組合
非同源染色體自由組合
類比：基因和染色體之間具有平行關系
基因真的位于染色體上嗎？
二、講授新課
（一）薩頓的假說
基因真的位于染色體上嗎？
薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質疑。
摩爾根的這種大膽質疑，科學務實的研究精神是值得我們努力學習的。
1909年
我不相信孟德爾，更
難以相信薩頓毫無
事實根據的臆測！
我更相信的是實驗證據我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關系！
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
“材料選對了就等于實驗成功了一半”
果蠅
昆蟲綱雙翅目，體長3~4mm。在制醋和腐爛水果的地方常常可以看到。
常用作遺傳學研究的實驗材料。
尋找證據之路
……
實驗材料
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
作為實驗動物，果蠅有什么優點？
（1）個體小，易飼養
用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養
數百甚至上千只果蠅。
（2）繁殖快
在25℃左右溫度下十幾天就繁殖一代，一只雌果
蠅一代能繁殖數百只。
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
（3）果蠅體細胞中染色體數目少且形狀有明顯差別
常染色體：與性別決定無關的染色體
性染色體：與性別決定有關的染色體
雌性：XX
雄性：XY
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
（4）果蠅有眾多容易區分的相對性狀
長翅
殘翅
白眼
紅眼
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
摩爾根和他的學生在實驗室里養了大群野生型紅眼果蠅，幾年里沒發現白眼果蠅。
野生果蠅的紅眼基因純合
白眼雄果蠅
說明野生果蠅的紅眼基因是純合的還是雜合的？
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
F2
3
：
1
白眼果蠅都是雄的
（雌、
雄）
P
F1
紅眼（雌、雄）
×
F1雌雄交配
紅眼是
顯性性狀
3：1的性狀分離比符合分離定律
摩爾根的果蠅雜交實驗
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
果蠅控制白眼的基因位于什么染色體上？
F2
控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。
提出假設
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
紅眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
或
XWXw
XwY
注意：
常染色體上的基因不需標明其位于常染色體上（例DD、dd），而性染色體上的基因需標明（性染色體要大寫）。
演繹推理
控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
摩爾根對設想的解釋：
P
F1
F2
×
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
3/4紅眼（雌、雄）
1/4白眼（雄）
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
紅眼（雌、雄）
白眼（雌、雄）
×
F1
XWXw
XwY
F2
XWXw
XwXw
XWY
XwY
XW
Xw
Y
Xw
配子
驗證假說
——測交
根據假說進行演繹推理:
統計的結果與理論上的推測完全符合假說，假說就是正確的！
126
132
120
115
理論比：
1
：
1
：
1
：
1
實際比：
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
驗證假說：
測交
得出結論：
基因在染色體上
控制白眼基因（w）在X染色體上，
而Y染色體上不含有它的等位基因
白眼性狀的表現總是與性別相聯系？
提出問題：
作出假說：
假說
演
繹
法
從此，摩爾根成了
理論的堅定支持者
孟德爾
回顧摩爾根的實驗：
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
人的體細胞只有23對染色體，卻有3～3.5萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應關系呢？
基因在染色體上呈線性排列
思考？
一條染色體上有許多個基因
結論：
果蠅的4對染色體上卻有數百個基因
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
d
B
B
a
A
D
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
等位基因：
同源染色體的相同位置上控制相對性狀的基因
1
2
3
4
二、講授新課
（二）摩爾根的實驗
a
A
a
A
等位基因隨
同源染色體
的分開而分離
雜合子體細胞
配子
配子
在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。
1．基因分離定律的實質：
二、講授新課
（三）孟德爾遺傳規律的現代解釋
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色體上的非等位基因自由組合
雜合子體細胞
配子
配子
2．基因自由組合定律的實質：
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；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
二、講授新課
（三）孟德爾遺傳規律的現代解釋
下列關于基因和染色體關系的敘述，錯誤的是（
）
A．染色體是基因的主要載體
B．基因在染色體上呈線性排列
C．一條染色體上有多個基因
D．染色體就是由基因組成的
2．下列各項中，肯定含有Y染色體的是（
）
　A．受精卵和初級精母細胞
　B．受精卵和次級精母細胞
C．精子和男性口腔上皮細胞
D．初級精母細胞和男性小腸上皮細胞
三、課堂反饋
D
D
3．右圖示果蠅的原始生殖細胞。圖中1、1′……4、4′表示染色體，B、b、W、w
分別表示控制不同性狀的基因。果蠅的紅眼和白眼分別由位于X染色體的W、w控制，請據圖回答下列問題：
（1）該細胞是__________。
（2）圖中的_________________________
屬常染色體，而_______
屬性染色體。
（3）該細胞中有_____個DNA分子。
（4）該果蠅基因型可寫成__________。
卵原細胞
1和1′，2和2′，3和3′
4和4′
8
BbXWXw
三、課堂反饋
基因在染色體上
薩頓的假說
基因和染色體存在著明顯的平行關系
內容：基因在染色體上
依據：
摩爾根的實驗
果蠅的雜交實驗
結論：基因在染色體上
孟德爾遺傳規律的現代解釋
基因的分離定律的實質
基因的自由組合定律的實質
四、課堂小結
再見第2節
基因在染色體上
教學目標
1．說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據。
2．運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規律的實質。
教學重難點
【教學重點】
基因位于染色體上的理論假說和實驗證據。
孟德爾遺傳規律的現代解釋。
【教學難點】
運用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。
基因位于染色體上的實驗證據。
教學準備
教師：多媒體課件。
學生：提前預習。
教學過程
導入新課
回到19世紀，1866年孟德爾發現了遺傳的兩大定律，人們意識到遺傳因子（1900年，基因）是客觀存在的。那么基因在哪里？
講授新課
（一）薩頓的假說
問題探討：
請你試一試，將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體，把分離定律念一遍，你覺得這個替換有問題嗎？由此你聯系到了什么？
孟德爾第一定律（分離定律）：
在生物的體細胞中，控制同一對相對性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，同一性狀的成對遺傳因子彼此分離，不同性狀的遺傳因子自由組合。
替換后：
在生物的體細胞中，控制同一對相對性狀的同源染色體成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合。
（這個替換沒有問題）
一百多年前，薩頓在研究蝗蟲的精子和卵細胞形成過程時發現孟德爾的遺傳因子也就是等位基因的分離同減數分裂的同源染色體的分離非常相似。由此推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因就在染色體上，因為基因和染色體行為存在明顯的平行關系。
嘗試分析基因與染色體的關系：
基因的行為
染色體的行為
體細胞中的存在形式
成對
成對
配子中的存在形式
成單
成單
在體細胞中的來源
一個來自父方，一個來自母方
一個來自父方，一個來自母方
形成配子時的組合方式
自由組合
非同源染色體自由組合
類比：基因和染色體之間具有平行關系
基因真的位于染色體上嗎？
類比推理具有非必然性，薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質疑。“我不相信孟德爾，更難以相信薩頓毫無事實根據的臆測，我更相信的是實驗證據，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體關系。”
摩爾根的這種大膽質疑，科學務實的研究精神是值得我們努力學習的。
（二）摩爾根的實驗
1.
實驗材料：果蠅
昆蟲綱雙翅目，體長3~4
mm。在制醋和腐爛水果的地方常常可以看到。常用作遺傳學研究的實驗材料。
作為實驗動物，果蠅有什么優點？
（1）個體小，易飼養
用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養數百甚至上千只果蠅。
（2）繁殖快
在25℃左右溫度下十幾天就繁殖一代，一只雌果蠅一代能繁殖數百只。
（3）果蠅體細胞中染色體數目少且形狀有明顯差別
常染色體：與性別決定無關的染色體。
性染色體：與性別決定有關的染色體
（4）果蠅有眾多容易區分的相對性狀
摩爾根和他的學生在實驗室里養了大群野生型紅眼果蠅，幾年里沒發現白眼果蠅。說明野生果蠅的紅眼基因是純合的還是雜合的？（野生果蠅的紅眼基因純合）
1910年5月，摩爾根果蠅室的大群野生型紅眼果蠅中，出現了一只白眼雄果蠅。這是一只變異個體，臨死前與一只紅眼果蠅交配，把突變基因傳了下來。
摩爾根的果蠅雜交實驗：
紅眼是顯性性狀。
3:1的性狀分離比符合分離定律，與孟德爾一對相對性狀的實驗結果相同。但F2代中白眼為什么全部是雄性？怎么解釋F2代白眼果蠅全部為雄性？這與性別相聯系嗎？
提出假設：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。
（注意：常染色體上的基因不需標明其位于常染色體上（例DD、dd），而性染色體上的基因需標明（性染色體要大寫）。
摩爾根對設想的解釋：
驗證假說——測交：
統計的結果與理論上的推測完全符合假說，假說就是正確的！
回顧摩爾根的實驗：
提出問題：白眼性狀的表現總是與性別相聯系？
作出假說：控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。
驗證假說：測交
得出結論：基因在染色體上
這種演繹方法稱為假說——演繹法。
從此，摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。
思考：果蠅的4對染色體上卻有數百個基因。人的體細胞只有23對染色體，卻有3～3.5萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應關系呢？
結論：一條染色體上有許多個基因。基因在染色體上呈線性排列。
“線性排列”是什么意思？一個接一個的意思。簡單來說，就是指基因在染色體上一個接一個地排列，沒有分支或分叉的現象。
等位基因：同源染色體的相同位置上控制相對性狀的基因。
（三）孟德爾遺傳規律的現代解釋
1.
基因分離定律的實質：
在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。
2.
基因自由組合定律的實質：
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；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
三、課堂小結
【教師】課堂小結，多媒體課件展示。

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