1、杂合子形成配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。YyRrYyRrY YR Rr ry yR Rr r减数第一次分裂时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。基因的行为和染色体的行为有什么相似之处？YryRYrYR第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上 教学目标教学目标1.1.基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说步体会假说-演绎法。演绎法。2.2.从基因和染色体关系的角度，对孟德尔规律作出从基因和染色体关系的角度，对孟德尔规律作出现代解释
2、。现代解释。3.3.认同科学研究需要丰富的想象力，敢于置于、探认同科学研究需要丰富的想象力，敢于置于、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。索求真的科学精神，以及对科学的热爱。重点重点1.1.基因位于染色体上基因位于染色体上的假说和实验证据。的假说和实验证据。2.2.对孟德尔遗传规律对孟德尔遗传规律作出现代解释。作出现代解释。难点难点1.1.对果蝇杂交实验结对果蝇杂交实验结果的解释和验证。果的解释和验证。2.2.等位基因与同源染等位基因与同源染色体、非等位基因与色体、非等位基因与非同源染色体的关系。非同源染色体的关系。本节聚焦本节聚焦1.1.科学家发现基因与染色体科学家发现基因与染色体有哪些平
3、行关系？有哪些平行关系？2.2.摩尔根如何证明基因位于摩尔根如何证明基因位于染色体上？摩尔根的果蝇杂染色体上？摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示？交实验给我们哪些启示？3.3.怎样从基因和染色体的层怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔遗传规律？面解释孟德尔遗传规律？一、萨顿假说一、萨顿假说2.2.启发启发1.1.内容内容(推论推论)3.3.发现过程发现过程4.4.原因原因5.5.方法方法一、萨顿假说一、萨顿假说 1903 1903年，美国遗传学家萨顿，用蝗虫作研究年，美国遗传学家萨顿，用蝗虫作研究材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德尔假设的一对
4、遗传因子，也就是等位基因，它们分尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们分离和减数分裂中同源染色体和分离非常相似。离和减数分裂中同源染色体和分离非常相似。基因是由染色体携带着从亲代遗传给下一基因是由染色体携带着从亲代遗传给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。代的。也就是说，基因就在染色体上。2.2.启发启发1.1.内容内容3.3.发现过程发现过程体细胞 chr 24条受精卵受精卵 chr 24 chr 24条条子代体细胞子代体细胞 chr 24 chr 24条条1212对对精子精子 chr 12 chr 12条条卵细胞卵细胞 chr12 chr12条条父方父方母方母方一、萨顿假说一、萨顿假
5、说4.4.原因原因因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。（1 1）基因在杂交过程中保持完整性和）基因在杂交过程中保持完整性和独立独立性。性。染色体染色体在配在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。（2 2）体细胞中基因、染色体）体细胞中基因、染色体成对成对存在，配子中成对的基因存在，配子中成对的基因只有只有一个一个，同样，也只有成对的染色体中的，同样，也只有成对的染色体中的一条一条。（3 3）基因、染色体）基因、染色体来源来源相同，均一个来自父方，一个来自相同，均一个来自父方，一个来自母方。母方。
6、（4 4）减数分裂过程中基因和染色体）减数分裂过程中基因和染色体行为行为相同。相同。一、萨顿假说一、萨顿假说必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为体细胞中的存在体细胞中的存在形式形式配子中的存在形配子中的存在形式式在体细胞中的来在体细胞中的来源源形成配子时的组形成配子时的组合方式合方式传递中的性质传递中的性质成对成对成单成单一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性独立性在配子形成和受精过程中保持稳定性类比:基因和染色体之间具有平行关系4.4.原因原因一、萨顿假说一、萨顿假说必
7、修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件分析减数分裂中基因和染色体的关系分析减数分裂中基因和染色体的关系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 dD DD Dd dD DD dD dd dD DD Dd dD dD dD dD dd dd dD DD D高茎高茎矮茎矮茎F F2 2一、萨顿假说一、萨顿假说必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件5.5.方法：类比推理法方法：类比推理法 由两个或两类对象在由两个或两类对象在某些属性上相同某些属性
8、上相同的现象，推的现象，推断出它们断出它们在另外的属性上也相同在另外的属性上也相同的一种推理方法。科学家的一种推理方法。科学家利用类比推理得出了很多重要的结论。利用类比推理得出了很多重要的结论。与假说与假说演绎法区分：假说演绎法区分：假说演绎法是建立在假说演绎法是建立在假说基础之上的推理，如孟德尔发现遗传定律；而类比推理是基础之上的推理，如孟德尔发现遗传定律；而类比推理是在已知实验结果的基础上与理论或假说建立联系。在已知实验结果的基础上与理论或假说建立联系。一、萨顿假说一、萨顿假说必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期加拿大外
9、交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了上一定有牛的血统了。”类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。其正确类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。其正确与否，还需要观察和实验的检验。与否，还需要观察和实验的检验。注意:必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件二、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（一）染色体遗传理论的奠基人摩尔根 摩尔
10、根是美国进化生物学家，遗传学家和胚胎学家。发现了染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，是现代实验生物学奠基人。于1933年由于发现染色体在遗传中的作用，赢得了诺贝尔生理学或医学奖。胚胎学研究孟德尔遗传学定律被重新发现遗传学研究必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件1.对孟德尔定律的态度：相信怀疑忠实的拥护者用白腹黄侧的家鼠与野生型杂交，得到的结果五花八门。用白腹黄侧的家鼠与野生型杂交，得到的结果五花八门。德弗里斯的突变论却越来越使他感到满意，他开始德弗里斯的突变论却越来越使他感到满意，他开始用果蝇进行诱发突变的实验。得到一只白眼果蝇，遵循着用果蝇进行诱发突变的实验。得到一只白
11、眼果蝇，遵循着孟德尔的方法，最终验证了孟德尔遗传定律的正确性，并孟德尔的方法，最终验证了孟德尔遗传定律的正确性，并得出基因在染色体的这一结论。得出基因在染色体的这一结论。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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件2.2.摩尔根的怀疑摩尔根的怀疑 曾经表示不相信孟德尔的遗传理论，而对与萨曾经表示不相信孟德尔的遗传理论，而对与萨顿假说，更是认为这是主观臆测，缺少实验证据。他一顿假说，更是认为这是主观臆测，缺少实验证据。他一直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底什么关系
12、，基因又是怎么回事。什么关系，基因又是怎么回事。用什么作实验材料呢？用什么作实验材料呢？果蝇果蝇白眼果蝇白眼果蝇二、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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件1.1.实验材料实验材料 （二）摩尔根果蝇杂交实验果蝇果蝇（1 1）果蝇比较常见）果蝇比较常见（2 2）易饲养、繁殖快和后代多、可区分）易饲养、繁殖快和后代多、可区分的性状多等特点的性状多等特点常被用作遗传学的实验材料。常被用作遗传学的实验材料。红眼和白眼红眼和白眼截毛和刚毛截毛和刚毛 黑腹和灰腹黑腹和灰腹白眼性状是如何遗传的？白眼性状是如何遗传的？二、基因位于染色体上
13、的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件二、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2.摩尔根实验过程及分析（1）实验现象P红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）F1F2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）白眼（雄）3/43/41/41/4为什么白的个体总是与性别相关联？必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件（2）对实验现象的解释二、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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件果蝇的染色体果蝇的染色体XXXXXYXY配子配子对：对：，雌性：雌性：
14、;雄性：雄性：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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件提出假设：控制白眼的基因（用控制白眼的基因（用w w表示）在表示）在X X染色体上，而染色体上，而Y Y染染色体不含有它的等位基因。色体不含有它的等位基因。那么雌雄果蝇的红眼和白眼的基因型应表示为：那么雌雄果蝇的红眼和白眼的基因型应表示为：雌果蝇雌果蝇XWXW、XWXwXwXw雄果蝇雄果蝇XWYXwY红眼红眼白眼白眼红眼红眼白眼白眼 由于白眼的遗传和性别相联系，而且与由于白眼的遗传和性别相联系，而且与X X染色体染色体的遗传相似，于是，摩尔根及其同事设想：的遗传相似
15、，于是，摩尔根及其同事设想：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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件P红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）F1F2红眼（雌、雄）：红眼（雌、雄）：白眼（雄）白眼（雄）(X(XW WX XW W)(X(Xw wY)Y)X XW WX XW W：X XW W X Xw w：X XW WY Y:X:Xw wY 1:1:1:1Y 1:1:1:1X XW WX Xw wY YX XW WX Xw wX XW WY Y配子配子X XW WX Xw wX XW WY YX XW WX XW W红眼（红眼（）X XW WX Xw w红眼（红眼
16、（）X XW WY Y 红眼（红眼（）X Xw wY Y 白眼（白眼（）配子配子配子配子3:1对实验现象的解释图图2-10 2-10 果蝇杂交实验分析图解果蝇杂交实验分析图解二、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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件摩尔根解释的验证摩尔根解释的验证从图从图2-102-10可以看出，摩尔可以看出，摩尔根等人的设想可以合理地根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确，一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假是不够的，还应运用假说说演
17、绎法，预测另外演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过设计的实验结果，再通过实验来检验。实验来检验。讨论讨论 1.1.你能运用上述果蝇杂交你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗？验证他们的解释吗？2.2.如果控制白眼的基因在如果控制白眼的基因在Y Y染色体上，还能解释摩尔根染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？的果蝇杂交实验吗？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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件1.1.你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证
18、他们的解释吗？来验证他们的解释吗？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红眼红眼（X XW WY Y）白白眼眼（X Xw wX Xw w）红眼红眼（X XW WX Xw w）白眼白眼（X Xw wY Y）白眼白眼（X Xw wX Xw w）红眼红眼（X XW WY Y）白眼白眼（X Xw wY Y）红眼红眼（X XW WX Xw w）X XW WX Xw wX Xw wY Y配子配子配子配子配子配子X Xw wX XW WY Y红眼红眼（X XW WX Xw w）白眼白眼（X Xw wY Y）配子配子子代：红眼（子代：红眼（）：白眼（）：白眼（）：红眼）：红眼（）：白眼（
19、）：白眼（）=1=1：1 1：1 1：1 1子代：红眼（子代：红眼（）：白眼（）：白眼（）=1=1：1 1必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件（3）对上述解释的验证方法：测交方法：测交F1演绎推理演绎推理 红眼（雌）红眼（雌）XWXw白眼（雄）白眼（雄）XwY配子配子1/2XW1/2Xw1/2Xw1/2Y1/4XWXw1/4XwXw1/4XWY1/4XwY红眼红眼白眼白眼:1:1F2 白眼（雌）白眼（雌）红眼（雄）？红眼（雄）？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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件测交实验结果摩尔根等人亲自做了该
20、实验，实验结果如下：所得的实验结果与预期相符，从而证明了推论的正确性。红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄1261261321321201201151151 1 ：1 1 ：1 1 ：1 1 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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件 摩尔根通过实验将一个特定的基因摩尔根通过实验将一个特定的基因（控（控制白眼的基因制白眼的基因w w）和一条特定的染色体和一条特定的染色体（X X）联系联系起来，从而起来，从而证明了基因在染色体上。证明了基因在染色体上。（4）实验结论 从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持从此，摩
21、尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。者。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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件 2.2.如果控制白眼的基因在如果控制白眼的基因在Y Y染色体上，还能解释摩尔根的果染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？蝇杂交实验吗？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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件测交基因在染色体上若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因白眼性状的表现总是与性别相联系？假假说说演演绎绎法法回顾摩尔根的实验：提出问题提出问题:作出假说作出假说:验证
22、假说验证假说:得出结论得出结论: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必修基因在染色体上PPT课件必修基因在染色体上PPT课件一条染色体上有许多个基因基因在染色体上呈线性排列荧光标记基因在染色体上的位置（三）基因在染色体上的分布1.1.细胞中染色体和基因一样多吗？请举例。细胞中染色体和基因一样多吗？请举例。2.2.基因在染色体呈什么分布？依据是什么？基因在染色体呈什么分布？依据是什么？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在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形
23、成配子的过程中，等位基具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。独立地随配子遗传给后代。1.基因的分离定律的实质 （1 1）描述对象：同源染色体上的）描述对象：同源染色体上的_；（2 2）行为特点：具有一定的）行为特点：具有一定的_；（3 3）发生时间：）发生时间：_的过程中；的过程中；（4 4）结果：等位基因随）结果：等位基因随_的分开而的分开而_。独立性独立性减数分裂形成配子减数分裂形成配子同源染色体同源染色体分离分离等位基因等位基因位于非同源染色体上的
24、非等位基因的分离或组合是互不位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2.基因的自由组合定律的实质是（1 1）描述对象：）描述对象：_；（2 2）行为特点：分离或组合）行为特点：分离或组合_；（3 3）发生时间：）发生时间：_的过程中；的过程中；（4 4）结果：非同源染色体上的非等位基因）结果：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非同源染色体上的非等位基因互不干扰互不
25、干扰在减数分裂在减数分裂自由组合自由组合（2 2）减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，）减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，而不是所有的非等位基因。因为同源染色体上的非等位基因而不是所有的非等位基因。因为同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。不遵循自由组合定律。（1 1）同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等）同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数第一次分裂后期。位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数第一次分裂后期。（3 3）基因分离定律的细胞基础是：同源染色体分离；基因）基因分离定律的细胞基础是：
26、同源染色体分离；基因自由组合定律的细胞学基础是：非同源染色体自由组合。自由组合定律的细胞学基础是：非同源染色体自由组合。注意：一、概念检测一、概念检测1.1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。是否正确。（1 1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。（）（2 2）非等位基因都位于非同源染色体上。）非等位基因都位于非同源染色体上。（）2.2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是（基因主要位于染色体上，下列
27、关于基因和染色体关系的表述，错误的是（）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.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的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.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列3.3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是 （）A.A.复制的两个基因随染色单体分开而分开复制的两个基因随染色单体分开而分开B.B.同源染色体分离时，等位基因也随着分离同源染色体分离时，等位基因也随着分离C.C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合种类也越多非同源染色体
28、数量越多，非等位基因组合种类也越多D.D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合BD练习与应用练习与应用1.1.用白眼雌果蝇和用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性判断子代果蝇的性别，这是为什么？别，这是为什么？用其他杂交组合，用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性判断子代果蝇的性别呢？别呢？练习与应用练习与应用2.2.生物如
29、果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄峰等。这些生物虽然体细胞中的来的，如蜜蜂中的雄峰等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象？何解释这一现象？练习与应用练习与应用3.3.人的体细胞中有人的体细胞中有2323对染色体，其中对染色体，其中1-221-22号是常染色体，号是常染色体，2323号号是性染色体。体现已经发现多一条是性染色体。体现已经发现多一条1313号、号、1818号或号或2121号染色体的号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。的解释。练习与应用练习与应用
