(共27张PPT)
基因伴随染色体传递
第2节
◎必修2 第2章 染色体与遗传
基因位于染色体上
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
目录
问题探讨
课堂小结
课堂检测
学习目标
核心素养
1.概述基因与染色体的关系;
2.掌握孟德尔遗传定律的本质。
1.类比推理:根据基因与染色体的平行关系推出基因位于染色体上。
2.从细胞水平和分子水平阐述基因的传递规律。
问题探讨
1866年 孟德尔第一次根据豌豆实验提出了有遗传因子存在的假想,并提出了分离定律和自由组合定律,开启了人类对基因的探索!
什么是遗传因子?
它又存在于什么地方?
基因位于染色体上
1903年,美国遗传学家萨顿在对蝗虫精子和卵细胞形成的过程中发现,孟德尔假说中的遗传因子,即基因分离和自由组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在平行关系。
随即,萨顿提出了细胞核内的染色体可能就是基因载体的假说,即遗传的染色体学说,说明基因在染色体上。
推测“基因在染色体上”,依据是什么?
基因位于染色体上
比较项目 基因 染色体
生殖过程
存在 体细胞
配子
体细胞中来源
形成配子时
在杂交过程中保持完整性和独立性
在细胞分裂各期中保持着一定的形态特征
成对
成对
成单
成单
成对基因,一个来自父方,一个来自母方
一对同源染色体,一条来自父方,一条来自母方
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
基因位于染色体上
萨顿假说圆满地解释了孟德尔定律,使人们进一步认识到孟德尔定律的重要意义。但萨顿假说是完美的吗?
萨顿经类比推理得出的结论——”基因在染色体上”究竟是否无懈可击?
加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时,由于他幼儿时期喝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的血统。朗宁反驳说:
“你们是喝牛奶长大的,那么------”
你们身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!
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
摩尔根是首位利用实验的方法获得基因在染色体上相关证据的科学家。
摩尔根为什么要选用果蝇作为遗传实验的材料?
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
(1)饲养容易
用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
(2)繁殖快
在25℃时约12天就可繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。孟德尔以豌豆为实验材料,一年才种植一代。
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
雌性
雄性
性染色体
常染色体
同型
异型
Y大
(3)果蝇染色体数量少而且形状有明显差别。
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
(4)果蝇有众多容易区分的相对性状。
红眼 白眼
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
(一)观察现象,提出问题
红眼(♀)
白眼(♂)
红眼(♀、♂)
红眼(♀、♂)
3/4
白眼(♂)
1/4
×
F1♀♂交配
P
F1
F2
1. 通过左侧的果蝇杂交实验,在果蝇的红眼和白眼中,_______是显性性状,为什么?
2. 果蝇的红眼和白眼的遗传是否遵循分离定律?
3. 在F2中,为什么白眼只出现在雄果蝇中?
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
若控制果蝇红眼的基因用“+”表示,白眼基因用w表示,那么红白眼雌雄果蝇的基因型如何表示,动手写一写。
雌果蝇 雄果蝇
红眼
白眼
X+X+
X+Xw
XwXw
X+Y
XwY
根据上述假设,请写出“果蝇杂交实验”的遗传图解。
(二)作出假设
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
X+X+
Xw Y
(红眼雌)
(白眼雄)
×
X+Xw
(红眼雌)
X+Y
(红眼雄)
×
X+X+
(红眼雌)
X+Xw
(红眼雌)
X+ Y
(红眼雄)
Xw Y
(白眼雄)
P
F1
F2
红眼(♀)
白眼(♂)
红眼(♀、♂)
红眼(♀、♂)
3/4
白眼(♂)
1/4
×
F1♀♂交配
P
F1
F2
(二)作出假设
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
对实验现象解释的验证
——测交实验
根据摩尔根的上述假设,完善以下遗传图解,并预测测交结果。
测交:
X+ Y
(F1的红眼雄)
×
XwXw
(白眼雌)
测交:
X+ Y
(F1的红眼雄)
X+ Y
×
XwXw
(白眼雌)
配子:
Xw
子代:
X+Xw
(红眼雌)
Xw Y
(白眼雄)
(三)演绎推理
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
(四)实验验证
F1红眼(♂)
白眼(♀)
×
测交:
子代:
若实验结果与预期的实验结果一致——子代中雌性全为红眼,雄蝇全为白眼,说明摩尔根的假设是正确的。
(五)得出结论
——证明了基因在染色体上。
摩尔根的测交实验结果与他的理论预期结果完全相符,这表明果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关,而且控制该性状的基因确实位于性染色体上。
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
回顾摩尔根的实验
验证假说:
测交实验验证
得出结论:
基因在染色体上
若控制白眼基因在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?
提出问题:
作出假说:
假说
演
绎
法
演绎推理:
预测测交结果
活动:分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
摩尔根对果蝇伴性遗传的研究,又一次证实了孟德尔定律的正确性,同时他也是人类历史上第一个将一个特定基因白眼基因(w)定位在一条特定染色体——X染色体上的科学家。摩尔根为发展遗传的染色体学说做出了卓越的贡献。
遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
1866年
根据豌豆遗传现象,提出了遗传因子假说
1882年
发现细胞染色体及细胞核分裂行为
1902年
发现染色体行为,提出萨顿假说,既遗传因子就在染色体上
1910年左右
利用果蝇的伴性遗传现象,证明了基因在染色体上的假说
孟德尔
弗莱明
萨顿
摩尔根
个体性状遗传研究
细胞遗传研究
性状遗传+细胞遗传
第一次提出有遗传因子这个物质
发现了染色体行为与孟德尔定律惊人的相似性
证明了基因的存在和位置
分离定律的实质:
遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
等位基因随同源染色体的分开而分离
自由组合定律的实质:
遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
非同源染色体上的非等位基因自由组合
课堂小结
基因位于染色体上
分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
假说——演绎法的应用
摩尔根的贡献
遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
科学家:萨顿
方法:类比推理
果蝇作为遗传学材料的优点
分离定律的实质
自由组合定律的实质
1.1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”,这一科学发现过程运用的科学方法是( )
A.假说--演绎法 B.类比推理 C.实验法 D.模型构建法
课堂检测
2.某生物有两对同源染色体,假设每一对同源染色体上各有一对等位基因,根据遗传的染色体学说,从基因组成看,这种生物产生的配子有多少种类型( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
3.已知果蝇的体细胞内有4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说法正确的是( )
A. 果蝇的精子中含有成对的基因
B. 果蝇的体细胞中含有一个基因
C. 果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可同时来自母方
D. 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
课堂检测
4.在果蝇杂交实验中,下列杂交实验成立:
①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼
②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼,雄性中朱红眼(1/2)、暗红眼(1/2)
若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配,所得后代中朱红眼的比例应是
( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/8
课堂检测
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