(共27张PPT)
第2节
基因在染色体上
第2章
基因和染色体的关系
回到19世纪——
1866年孟德尔发现了遗传的两大定律
人们意识到
遗传因子（1900年基因）是客观存在的
一、导入新课
基因在哪里？
一、导入新课
YyRr
YR
yr
Yr
yR
≈1
：1
：1
：
1
生物的体细胞中，控制同一对相对性状的遗传因子成对存在，不相融合；
形成配子时：同一性状的成对遗传因子彼此分离，不同性状的遗传因子自由组合
基因分离（自由组合）定律：
精原细胞
初级精母细胞
生物的体细胞中，同源染色体成对存在；
减数分裂时：同源染色体分离，非同源染色体自由组合
二、讲授新课
（一）萨顿的假说
看不见
染色体
假说：基因在染色体上
推理
基因
看得见
类比
平行关系
Dd
D
d
二、讲授新课
（一）萨顿的假说
基因是由染色体携带着从亲代传递给下
一代的，即基因在染色体上。
2．依据
基因和染色体存在着明显的平行关系。
1．内容
科学研究方法之一
——
类比推理
二、讲授新课
（一）萨顿的假说
基因的行为
染色体的行为
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
尝试分析基因与染色体的关系：
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
类比：基因和染色体之间具有平行关系
基因真的位于染色体上吗？
二、讲授新课
（一）萨顿的假说
基因真的位于染色体上吗？
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。
1909年
我不相信孟德尔，更
难以相信萨顿毫无
事实根据的臆测！
我更相信的是实验证据我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
“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。
常用作遗传学研究的实验材料。
寻找证据之路
……
实验材料
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
作为实验动物，果蝇有什么优点？
（1）个体小，易饲养
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。
（2）繁殖快
在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果
蝇一代能繁殖数百只。
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
（3）果蝇体细胞中染色体数目少且形状有明显差别
常染色体：与性别决定无关的染色体
性染色体：与性别决定有关的染色体
雌性：XX
雄性：XY
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
（4）果蝇有众多容易区分的相对性状
长翅
残翅
白眼
红眼
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇，几年里没发现白眼果蝇。
野生果蝇的红眼基因纯合
白眼雄果蝇
说明野生果蝇的红眼基因是纯合的还是杂合的？
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
F2
3
：
1
白眼果蝇都是雄的
（雌、
雄）
P
F1
红眼（雌、雄）
×
F1雌雄交配
红眼是
显性性状
3：1的性状分离比符合分离定律
摩尔根的果蝇杂交实验
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
果蝇控制白眼的基因位于什么染色体上？
F2
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
提出假设
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
红眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
或
XWXw
XwY
注意：
常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上（例DD、dd），而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）。
演绎推理
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
摩尔根对设想的解释：
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红眼（雌、雄）
1/4白眼（雄）
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
红眼（雌、雄）
白眼（雌、雄）
×
F1
XWXw
XwY
F2
XWXw
XwXw
XWY
XwY
XW
Xw
Y
Xw
配子
验证假说
——测交
根据假说进行演绎推理:
统计的结果与理论上的推测完全符合假说，假说就是正确的！
126
132
120
115
理论比：
1
：
1
：
1
：
1
实际比：
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
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？
提出问题：
作出假说：
假说
演
绎
法
从此，摩尔根成了
理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，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：
果蝇的4对染色体上却有数百个基因
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
d
B
B
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色体
非等位基因
相
同
基
因
同源
染色体
同源
染色体
等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
1
2
3
4
二、讲授新课
（二）摩尔根的实验
a
A
a
A
等位基因随
同源染色体
的分开而分离
杂合子体细胞
配子
配子
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。
1．基因分离定律的实质：
二、讲授新课
（三）孟德尔遗传规律的现代解释
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色体上的非等位基因自由组合
杂合子体细胞
配子
配子
2．基因自由组合定律的实质：
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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
二、讲授新课
（三）孟德尔遗传规律的现代解释
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
2．下列各项中，肯定含有Y染色体的是（
）
A．受精卵和初级精母细胞
B．受精卵和次级精母细胞
C．精子和男性口腔上皮细胞
D．初级精母细胞和男性小肠上皮细胞
三、课堂反馈
D
D
3．右图示果蝇的原始生殖细胞。图中1、1′……4、4′表示染色体，B、b、W、w
分别表示控制不同性状的基因。果蝇的红眼和白眼分别由位于X染色体的W、w控制，请据图回答下列问题：
（1）该细胞是__________。
（2）图中的_________________________
属常染色体，而_______
属性染色体。
（3）该细胞中有_____个DNA分子。
（4）该果蝇基因型可写成__________。
卵原细胞
1和1′，2和2′，3和3′
4和4′
8
BbXWXw
三、课堂反馈
基因在染色体上
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
依据：
摩尔根的实验
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
四、课堂小结
再见第2节
基因在染色体上
教学目标
1．说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2．运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
教学重难点
【教学重点】
基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
孟德尔遗传规律的现代解释。
【教学难点】
运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
基因位于染色体上的实验证据。
教学准备
教师：多媒体课件。
学生：提前预习。
教学过程
导入新课
回到19世纪，1866年孟德尔发现了遗传的两大定律，人们意识到遗传因子（1900年，基因）是客观存在的。那么基因在哪里？
讲授新课
（一）萨顿的假说
问题探讨：
请你试一试，将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联系到了什么？
孟德尔第一定律（分离定律）：
在生物的体细胞中，控制同一对相对性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，同一性状的成对遗传因子彼此分离，不同性状的遗传因子自由组合。
替换后：
在生物的体细胞中，控制同一对相对性状的同源染色体成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
（这个替换没有问题）
一百多年前，萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程时发现孟德尔的遗传因子也就是等位基因的分离同减数分裂的同源染色体的分离非常相似。由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体行为存在明显的平行关系。
尝试分析基因与染色体的关系：
基因的行为
染色体的行为
体细胞中的存在形式
成对
成对
配子中的存在形式
成单
成单
在体细胞中的来源
一个来自父方，一个来自母方
一个来自父方，一个来自母方
形成配子时的组合方式
自由组合
非同源染色体自由组合
类比：基因和染色体之间具有平行关系
基因真的位于染色体上吗？
类比推理具有非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。“我不相信孟德尔，更难以相信萨顿毫无事实根据的臆测，我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到遗传和染色体关系。”
摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。
（二）摩尔根的实验
1.
实验材料：果蝇
昆虫纲双翅目，体长3~4
mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。常用作遗传学研究的实验材料。
作为实验动物，果蝇有什么优点？
（1）个体小，易饲养
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。
（2）繁殖快
在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。
（3）果蝇体细胞中染色体数目少且形状有明显差别
常染色体：与性别决定无关的染色体。
性染色体：与性别决定有关的染色体
（4）果蝇有众多容易区分的相对性状
摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇，几年里没发现白眼果蝇。说明野生果蝇的红眼基因是纯合的还是杂合的？（野生果蝇的红眼基因纯合）
1910年5月，摩尔根果蝇室的大群野生型红眼果蝇中，出现了一只白眼雄果蝇。这是一只变异个体，临死前与一只红眼果蝇交配，把突变基因传了下来。
摩尔根的果蝇杂交实验：
红眼是显性性状。
3:1的性状分离比符合分离定律，与孟德尔一对相对性状的实验结果相同。但F2代中白眼为什么全部是雄性？怎么解释F2代白眼果蝇全部为雄性？这与性别相联系吗？
提出假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
（注意：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上（例DD、dd），而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）。
摩尔根对设想的解释：
验证假说——测交：
统计的结果与理论上的推测完全符合假说，假说就是正确的！
回顾摩尔根的实验：
提出问题：白眼性状的表现总是与性别相联系？
作出假说：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。
验证假说：测交
得出结论：基因在染色体上
这种演绎方法称为假说——演绎法。
从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
思考：果蝇的4对染色体上却有数百个基因。人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
结论：一条染色体上有许多个基因。基因在染色体上呈线性排列。
“线性排列”是什么意思？一个接一个的意思。简单来说，就是指基因在染色体上一个接一个地排列，没有分支或分叉的现象。
等位基因：同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。
（三）孟德尔遗传规律的现代解释
1.
基因分离定律的实质：
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。
2.
基因自由组合定律的实质：
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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
三、课堂小结
【教师】课堂小结，多媒体课件展示。
