云南孰山彝族自治县高中生物第二章基因和染色体的关系2.2基因在染色体上课件新人教版必修2.ppt

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1、孟德尔的分离定律？孟德尔的分离定律？知识回顾知识回顾孟德尔的自由组合定律？孟德尔的自由组合定律？孟德尔科学研究的方法？孟德尔科学研究的方法？减数第一次后期染色体的行为？减数第一次后期染色体的行为？1919世纪世纪 孟德尔孟德尔发现了遗传的两大定律发现了遗传的两大定律 人们意识到人们意识到 遗传因子（基因）是客观存在的遗传因子（基因）是客观存在的基因，你究竟在那呢？基因，你究竟在那呢？问题探讨问题探讨孟孟德尔分离定律：德尔分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性在生物的体细胞中，控制同一性状的状的 遗传因子成对存在，不相融合；遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的在形成配子时，成对的 遗

2、传因子遗传因子 发发生分离，分离后的生分离，分离后的 遗传因子遗传因子 分别进分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。入不同的配子中，随配子遗传给后代。基基 因因 基基 因因 基基 因因 同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？什么？萨顿的假说萨顿的假说发现问题发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。数分裂中同源染色体的分离非常相似。萨顿简介：萨顿简

3、介：萨顿简介：萨顿简介：美国遗传学家，萨顿对蝗虫的研究表明，不美国遗传学家，萨顿对蝗虫的研究表明，不同对的染色体常常可以从形态和大小加以区别，父方和同对的染色体常常可以从形态和大小加以区别，父方和母方的染色体在减数分裂过程中联会。以后他把母方的染色体在减数分裂过程中联会。以后他把细胞学细胞学和和遗传学遗传学的资料结合起来，说明了染色体在遗传中的作的资料结合起来，说明了染色体在遗传中的作用，开创了用，开创了细胞遗传学细胞遗传学研究领域。研究领域。杂合子在形成配子时，杂合子在形成配子时，等位等位基因基因发生发生分离分离减数第一次分裂时，同减数第一次分裂时，同源源染色体染色体发生发生分离分离平行关系

4、平行关系孟德尔分离定律的核心孟德尔分离定律的核心D dD d减数分裂的核心减数分裂的核心 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。推论推论：理由理由：一、萨顿的假说一、萨顿的假说基因位于染色体上基因位于染色体上，由染色体，由染色体携带着从亲代传递给下一代的。携带着从亲代传递给下一代的。基因和染色体行为存在着明基因和染色体行为存在着明显的显的平行关系平行关系。那么基因和染色体行为主要有哪些平行那么基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？关系呢？基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为在在配子形成配子形成和受精时和受精时 体细胞中的体细胞中的存在形式存在形式配

5、子中的存配子中的存在形式在形式在体细胞中在体细胞中的来源的来源形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式 一个来自父方一个来自父方一个来自母方一个来自母方一条来自父方一条来自父方一条来自母方一条来自母方杂交过程保持杂交过程保持:完整性和独立性完整性和独立性保持保持相对稳定的形态相对稳定的形态结构结构 类比类比:基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有平行关系平行关系 等位基因等位基因分离分离 同源染色体同源染色体分开分开非等位基因非等位基因自由组合自由组合 非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合 只有成对基因中只有成对基因中一个一个 只有成对染色体中只有成对染色体中一条一条 成对成对成对成对基

6、因与染色体的关系基因与染色体的关系科科学学研研究究方方法法之之一一 看不见看不见染色体染色体假说：假说：基因在染色体上基因在染色体上推理推理基因基因看得见看得见类比类比平行关系平行关系类类比比推推理理D dD d类比推理类比推理 由两个或两类对象在某些属性上相同的由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。一种推理方法。矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P P配子配子F F1 1F F1 1 配子配子d dD DdDD d

7、dDDdD dD dd dD DF F2 2高茎用高茎用D表示，矮茎表示，矮茎d表示表示思考与讨论：请用萨顿的假说解释孟德尔的一对思考与讨论：请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验相对性状的豌豆杂交实验萨顿经萨顿经类比推理类比推理得出的结论得出的结论基因在基因在染色体上究竟是否正确？染色体上究竟是否正确？萨顿的假说萨顿的假说由于缺少实验证据由于缺少实验证据遭到遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此，因此，摩尔根摩尔根开始了开始了寻找证据寻找证据之路。之路。注意注意:类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性

8、。其正确与否其正确与否,还需要观察和实验的检验。还需要观察和实验的检验。二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据实验材料：红眼果蝇和白眼果蝇实验材料：红眼果蝇和白眼果蝇摩尔根成功选择的试验材料是什么？摩尔根成功选择的试验材料是什么？科学家科学家:摩尔根摩尔根果蝇的优点：果蝇的优点：1.1.相对性状多而明显相对性状多而明显 2.2.易饲养易饲养3.3.繁殖快，后代数量多繁殖快，后代数量多 4.4.染色体少易观察染色体少易观察P：F1：F2：红（雌、雄）红（雌、雄）白白(雄雄)3/4 1/4红眼红眼 （雌、雄（雌、雄）（一）摩尔根的果蝇杂交实验（一）摩尔根的果蝇杂交实验F1雌雄

9、交配雌雄交配杂交杂交实验实验白眼果蝇都白眼果蝇都是雄的是雄的是否符合孟德尔遗传定律是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？如何解释？特殊在什么地方？特殊在什么地方？当时，性染色体已经发现，当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释据此你能作出怎样的解释？符合符合白眼性状的表现总是与白眼性状的表现总是与性别相联系性别相联系控制白眼性状的基因可控制白眼性状的基因可能在性染色体上能在性染色体上F2中红眼：白眼比是中红眼：白眼比是31观察实验、提出问题观察实验、提出问题(二二)经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说:摩尔根那个时代已有的理论基础：摩尔根那个时代已有的理论基础：1 1、性染色体和常染

10、色体的认识性染色体和常染色体的认识2 2、萨顿的假说、萨顿的假说基因在染色体上基因在染色体上性染色体性染色体常染色体常染色体果蝇体细胞染色体图解果蝇体细胞染色体图解3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY染染 色色 体体的的 类类 型型常染色体常染色体：与性别决定无关的染色体：与性别决定无关的染色体性染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如：与性别决定有关的染色体，如X X、Y Y染色体染色体假设三：假设三：控制白眼的基因控制白眼的基因在在X X染色体上，而染色体上，而Y Y染色体上不含染色体上不含有它的有它的等位基因。等位基因。假设二：假设二：控制白眼的基因在控制白眼的基因

11、在Y Y染色体染色体上，而上，而X X染色体上不含染色体上不含有它有它的等位基因。的等位基因。白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置呢？呢？呢？呢？假设一：假设一：控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X、Y Y染色体染色体上。上。（二（二)、经过推理、想象提出假说经过推

12、理、想象提出假说:基因的表示方法：基因的表示方法：如果基因在常染色体上如果基因在常染色体上 ：DDDD、dddd 如果基因在性染色体上：先写如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因性染色体后写基因雌果蝇基因型：雌果蝇基因型：(X(XW WX XW W)或或(X(XW WX Xw w)雄果蝇基因型：雄果蝇基因型：经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说:控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上染色体上,而而Y Y染色体不染色体不含有它的等位基因含有它的等位基因 (X(Xw wX Xw w)(X(XW WY)Y)(X(Xw wY)Y)红眼红眼白眼白眼白眼白眼红眼红眼X XX XX X

13、Y Y-雌性：雌性：雄性：雄性：若用若用w 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 W,白眼白眼w w.PF1F2对实验现象的对实验现象的解释解释X XW WX XW WX Xw wY YX XW WY YX Xw w配子配子X XW WY YX XW WX Xw wX Xw wX XW WY YX XW WX XW WX XW W（雌）（雌）X XW WX Xw w（雌）（雌）X XW WY Y（雄）（雄）X Xw wY Y（雄）（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）白眼（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）白眼（雄）20摩尔根的成功

14、：摩尔根的成功：摩尔根通过实验，将一个特定摩尔根通过实验，将一个特定的基因的基因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w w）和一条特定的染色和一条特定的染色体体（X X染色体染色体）联系起来，从而用实验证明了：联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上基因在染色体上。从以上果蝇杂交实验分析图解可看出，摩从以上果蝇杂交实验分析图解可看出，摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。后来他们又通过后来他们又通过测交等测交等方法，进一步验证方法，进一步验证了这些解释。了这些解释。验证假说：验证假说：测交测交得出结论：得出结论：基因在染色体上基因在染色体上若控制白眼基因（

15、若控制白眼基因（w w）在）在X X染染色体上，而色体上，而Y Y染色体上不含染色体上不含有它的等位基因有它的等位基因白眼性状的表现总是与性白眼性状的表现总是与性别相联系？别相联系？提出问题：提出问题：作出假说：作出假说：假假说说演演绎绎法法从此，摩尔根成了从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者理论的坚定支持者孟德尔孟德尔回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验：果蝇有果蝇有4 4对对染色体，携带的基因大约有染色体，携带的基因大约有1.51.5万万个。个。人有人有2323对对染色体，携带的基因大约有染色体，携带的基因大约有3.53.5万万个。个。资料分析：资料分析：基因与染色体在数量上还存在什么关系？基

16、因与染色体在数量上还存在什么关系？基因在染色体基因在染色体上呈上呈线性线性排列排列一条染色体上一条染色体上有许多个基因有许多个基因结论：结论：三三、孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释 细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体位于一对同源染色体上上的的等位基因等位基因，不同对的遗传因子就是，不同对的遗传因子就是位于位于非同源染色体上非同源染色体上的的非等位基因非等位基因。三三、孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上

17、的等位基因，具有一定上的等位基因，具有一定独立性独立性；在减数；在减数分裂形成配子时，分裂形成配子时，等位基因等位基因会随着会随着同源染同源染色体色体的分开而分离，的分开而分离，分别进入到两个配子分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代中，独立地随配子传给后代 分离定律的实质：分离定律的实质：AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离分离定律分离定律 基因自由组合定律的实质基因自由组合定律的实质 位于位于非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因的分的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的同源染

18、色体上的等位基因彼此分离等位基因彼此分离的同时，的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合。AaBbAbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合定律自由组合定律DdeE同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？萨顿的假说萨顿的假说（类比推理法）（类比推理法）基因和染色体存在着明显基因和染色体存在着明显的平行关系的平行关系内容：基因在染色体上内容：基因在染色体上依据：依据：基因在染色体上基因在染色体上基因在染色体上基因在染色体上的证据的证据的证据的证据(假说演绎假说演绎假说演绎假

19、说演绎法法法法)摩尔根果蝇的杂交实验摩尔根果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上结论：基因在染色体上孟德尔遗传规律孟德尔遗传规律的现代解释的现代解释基因的分离定律的实质基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质基因的自由组合定律的实质课堂小结：课堂小结：1 1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来完成的？完成的？提出提出“性状是由遗传因子决定的性状是由遗传因子决定的”观点。观点。把把“遗传因子遗传因子”改为改为“基因基因”，并提出，并提出“等位基因等位基因”概念。概念。提出提出“

20、基因在染色体上基因在染色体上”的假说。的假说。用实验证明了用实验证明了“基因在染色体上基因在染色体上”。孟德尔孟德尔约翰逊约翰逊摩尔根摩尔根萨顿萨顿课堂练习：课堂练习：2 2、已知果蝇的体细胞内有、已知果蝇的体细胞内有4 4对同源染色体，根据对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生的配子的萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生的配子的说法正确的是（说法正确的是（）A A、果蝇的精子中含有成对的基因、果蝇的精子中含有成对的基因B B、果蝇的体细胞中含有一个基因、果蝇的体细胞中含有一个基因 C C、果蝇的、果蝇的4 4对同源染色体上含有的基因可以同时对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方

21、，也可同时来自母方来自父方，也可同时来自母方D D、在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只、在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个有成对基因中的一个D3 3、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（是（）A A、染色体是基因的主要载体、染色体是基因的主要载体B B、基因在染色体上呈线性排列、基因在染色体上呈线性排列C C、一条染色体上有多个基因、一条染色体上有多个基因D D、染色体就是由基因组成的、染色体就是由基因组成的D D4 4、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过

22、眼色即状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（可直接判断子代果蝇性别的一组是（）A A、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B B、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇C C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B B人类探明基因神秘踪迹的历程人类探明基因神秘踪迹的历程1903年萨顿研究蝗虫的年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程精子和卵细胞形成过程1910年摩尔根进行年摩尔根进行果蝇杂交实验果蝇杂交实验提出假说：基因在提出假说：基因在染色体上染色体上找到基因在染色体找到基因在染色体上的实验证据上的实验证据1866年孟德尔的年孟德尔的豌豆杂交实验豌豆杂交实验发现了遗传因子发现了遗传因子 （基因）（基因）基因究竟是什么物质呢？基因究竟是什么物质呢？假说假说演绎演绎类比推理类比推理假说假说演绎演绎