高中生物学人教版必修2 2.2 基因在染色体上课件(共40张PPT)

(共40张PPT)
第二节 基因在染色体上
当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：遗传因子（基因）在细胞中究竟有没有物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞中什么位置？
阅读思考：
①面对上述问题，美国遗传学家萨顿提出了什么假说？
②他用到了什么方法？
③他提出这种推论的依据是什么？
沃尔特·萨顿（W.Sutton）美国遗传学家。1877年生于美国堪
萨斯市。1916年死于阑尾破裂。
萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程时，发现染色体的行为变化跟孟德尔提出的遗传因子的行为变化非常一致。
1902年他发表了对遗传学极为重要的论文：证明染色体成对存在，且极可能就是孟德尔在其工作中假设的遗传因子（孟德尔的工作被重新发现才两年）。
1903年，认为基因在染色体上。
基因在________上
依据：基因和染色体行为存在着明显的_____关系
平行
染色体
一、萨顿的假说
基因与染色体在行为上的平行关系：
基因的行为 染色体的行为
体细胞中存在形式
在配子中
体细胞中的
来源 成对中的基因
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
组合方式 非等位基因：______________ 非同源染色体：
______________
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
自由组合
形态结构保持相对稳定
杂交过程中
保持完整性和独立性
（YyRr）
（YR或yr等）
看不见
染色体（萨顿）
基因在染色体上
推理
基因（孟德尔）
看得见
D d
D
d
平行关系
方法:
类比推理法
萨顿将看不见的基因和看得见的染色体进行类比，根据其惊人的一致性，大胆推理出了一个伟大的结论。
类比推理
根据两个对象有部分属性相同的前提，推论出他们的其他属性也相同的结论。科学家利用类比推理得出了很多重要的结论。
第二节 基因在染色体上
笑话:
注意:
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。
　 加拿大外交官朗宁在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”
第二节 基因在染色体上
萨顿经类比推理得出的结论—基因在染色体上究竟是否正确？
证明假说是否成立必须拿出实验证据，历史上谁在这方面作出了贡献呢？
第二节 基因在染色体上
阅读思考：
①美国生物学家摩尔根发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔的遗传规律吗？
②有什么特别之处吗？
③摩尔根是如何解释的？
④怎么验证他的解释？
⑤摩尔根的解释证明了什么？
第二节 基因在染色体上
美国生物学家:摩尔根
正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.
Morgan)的强烈质疑。
摩尔根的这种大胆质疑、科学务实的研究精神是值得我们学习的。
二、基因位于染色体上的实验证据
他找到了什么证据？
证据寻找之路… …
“材料选对了就等于实验成功了一半”
果蝇 昆虫纲双翅目，体长
3—4mm。在制醋和腐烂水
果的地方常常可以看到。易
饲养，10多天就繁殖一代。
常用作遗传学研究的实验材料。
特点：①个体小易饲养 ②繁殖速度快 ③有各种易于区分的性状等
证据寻找之路… …
“材料选对了就等于实验成功了一半”
特点：①个体小易饲养 ②繁殖速度快 ③有各种易于区分的性状等
1910年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体，后来他成为科学史上最著名的动物!
意外的发现… …
摩尔根和他的宝贝--红眼、白眼果蝇
(一) 实验现象
如何解释出现的问题呢
P
F1
F2
红眼
白眼
3/4
1/4
红眼（雌、雄）
×
雌雄个体交配
(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
（雌、雄）
性染色体
性染色体
性染色体
常染色体
(一) 实验现象
如何解释出现的问题呢
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼
3/4
1/4
红眼（雌、雄）
×
雌雄个体交配
(雄)
白眼(雄)
红眼(雌)
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F2
F1
配子
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
摩尔根设想，控制白眼的基因（w）在X染色体上，Y染色体不含其等位基因。
Xw
XW
Y
XW
♂配子
♀配子
测交验证:
×
F1
XWXw
XwY
XWXw
XwY
XWY
XwXw
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雌）
白眼（雄）
1
1
1
1
：
：
：
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
——证明了基因在染色体上
红眼
红眼
白眼
白眼
雌
雌
雄
雄
126
132
120
115
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！
测交验证:
摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。
摩尔根的这种研究方法叫什么？
①理论依据（已有知识）：
1、基于对果蝇体细胞染色体的认识
2、基于对萨顿假说的认识
—基因在染色体上
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸＷ）
红眼（ＸＷＸw）
白眼（ＸWＸW）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
② 经过推理、想象提出假说:
——控制白眼的基因在X染色体上
P
F1
F2
×
③对实验现象的解释
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
④ 根据假说进行演绎推理:
红眼（雌、雄）
白眼（雌、雄）
各占1/4
各占1/4
×
F1
XWXw
XwY
⑤ 得出结论:
基因在染色体上
研究方法：假说演绎法
人的体细胞只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
基因在染色体
上呈线性排列
思考？
一条染色体上有许多个基因
结论：
×
减数分裂
减数分裂
D
D
D
D
D
D
D
D
D
d
d
D
d
d
d
d
d
d
d
d
高茎
矮茎
Ｐ：
配子：
F1：
任务：
完成图中染色体上的基因标注
矮茎
基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因的自由组合定律的实质是：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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
任务：
两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
A
a
B
b
A
B
A
B
A
B
a
b
a
b
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
B
A
B
a
b
a
b
a
A
B
b
A
a
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
A
a
B
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
关于基因的研究科学史
孟德尔（1866）
约翰逊（1909）
萨顿（1903）
摩尔根（1914）
摩尔根及其他学家
回顾其他科学家在“基因”的研究上取得了哪些成就
把遗传因子改为基因提出等位基因概念
一条染色体上有多个基因
基因在染色体上呈线排列
证实基因在染色体上
基因在染色体上的假说
性状由遗传因子决定
只是假说没有证据
实验证明
事实证据
萨顿
基因在染色体上
证据
现象
假说
演绎推理
实验论证
结论
类比推理
摩尔根实验
孟德尔遗传规律的现代解释
应用
学习收获：
任务：
利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？
1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ）
A、染色体是基因的主要载体
B、基因在染色体上呈线性排列
C、一条染色体上有多个基因
D、染色体就是由基因组成的
D
练 习
2、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，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （ ）
A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
B
练 习