2.2《基因在染色体上》PPT课件（新人教版-必修2）（共42页）

(共45张PPT)
第二节
《基因在染色体上 》
第二章《基因和染色体的关系》
教学目标
知识与技能
说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
概述孟德尔遗传规律的现代解释。
过程与方法
运用有关基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
情感态度与价值观
认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。
教学重点难点
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。
1、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程（以精子的形成为例）？
2、等位基因与同源染色体的行为有何相似之处呢？
3、基因与染色体到底是什么关系呢？
问题探讨
请你试一试，把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？由此你联想到什么？
人只有23对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有对应关系吗？
第二章 基因与染色体的关系
第2节 基因在染色体上
1. 基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。
在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。
3. 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方；同源染色体也是如此。
4. 非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
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
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
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
项目 基因 染色体
体细胞中数目
配子中数目
杂交 形成配子、受精
体细胞中来源
在配子形成时
成对存在 成对存在
含成对基因中一个 含成对染色体中一条
保持完整性独立性 相对稳定的形态结构
一个来自父方一个来自母方 一个来自父方一个来自母方
等位基因分离 同源染色体分开
非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合
一、萨顿的假说
发现问题：用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现：孟德尔假设的一对遗传因子，即等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。假说：基因位于染色体上。
理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
推论：基因在染色体上
看不见
染色体
基因
看得见
D d
D
d
推理
类比推理
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一种推理方法。
加拿大外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。”
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
d d
DD
d
D
Dd
d
D
D
d
Dd
Dd
d d
DD
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？
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。
二、基因位于染色体上的实验证据
美国生物学家：
摩尔根
果蝇的特点
摩尔根的果蝇杂交实验
同样是受精卵,为什么后来有的发育成雌性个体,有的发育成雄性个体
与决定性别无关的染色体。
决定性别的染色体。
性染色体
常染色体
性别决定：
是指雌雄个体决定性别的方式。
性别决定的方式
XY型：其中雌性为XX，雄性为XY。
ZW型：其中雌性为ZW，雄性为ZZ。
性染色体
的类型
异型的性染色体: XY
同型的性染色体: XX
雄性:
雌性：
♀女：
22对(常)+XX(性)
男♂
22对(常)+XY(性)
正常男性的染色体分组图
正常女性的染色体分组图
常染色体
性染色体
３对：ⅡⅡ，Ⅲ　Ⅲ，Ⅳ　Ⅳ
雌性同型：ＸＸ
雄性异型：ＸＹ
果蝇体细胞染色体
理论依据：
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
讨论与猜想:
如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢
如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？
提出假设
假设二：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。
假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。
假设三：控制白眼的基因是在Y染色体 上，而X染色体上没有它的等位基因。
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）
摩尔根及其同事设想，控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F2
F1
配子
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
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染色体）联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上。
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？
一条染色体上应该有许多个基因；
结论：
三、孟德尔遗传规律的现 代解释
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，独立地随配子遗传给后代。
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。
A
a
b
B
非同源染色体上的非等位基因自由组合。
D
d
e
E
同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？
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。
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
任务：
利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？
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
画一对同源染色体（假设其上有一对等位基因）和二对同源染色体（假设其上有二对等位基因）的精原细胞的减数分裂示意图