人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上获奖课件ppt

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第2节 基因在染色体上
1.萨顿的假说（观察、方法、类比推理、推论）
3.孟德尔遗传规律的现代解释①基因的分离定律；②基因的自由组合规律
2.基因位于染色体上的实验证据①方法；②果蝇作为实验材料的优点；③探究过程：提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论；④继续探究
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
为什么不测定全部46条染色体？
请同学们认真阅读教材P29-30萨顿假说内容，回答以下问题。（限时5分钟）1. 萨顿的结论是什么？提出这一结论的依据是什么？2.如何理解基因与染色体存在明显的平行关系。3.如果你也认为基因在染色体上，请完成教材的P30“思考•讨论”
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。
研究蝗虫减数分裂及受精作用过程中染色体行为变化及亲子代染色体数量关系
孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。　
新个体(24条,12对)
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体上。
思考·讨论 分析减数分裂中基因和染色体的关系
如果你认为基因在染色体上，请你在图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置）。
类比推理一定正确吗？具有说服力吗？有没有更科学的方法？
基因位于染色体上的实验证据--①方法：假说-演绎法
基因位于染色体上的实验证据--②果蝇作为遗传学实验材料的优点
果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4 mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。（个体小）易饲养繁殖快：在室温下10多天就繁殖一代染色体数目少，便于观察后代子代个体多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。
3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对1对性染色体♀：同型，XX♂：异型，XY
XY型：人类以及所有的哺乳动物；某些种类的两栖类、鱼类；很多种类的昆虫；一些雌雄异株的植物雌性：XX 人体的X染色体长于Y，而果蝇的Y染色体长于X雄性：XYZW型：家禽、蛾类、鸟类、一些两栖类和爬行类雄性：ZZ雌性：ZW
摩尔根和他的学生们在哥伦比亚大学建立的享誉学术界的果蝇室，其实只有26.8平方米大，里面挤满了8张实验台。1908年摩尔根安排一个研究生在暗室里饲养果蝇，希望能产生一种果蝇，他们的眼睛因不用而退化，这位学生让果蝇在暗无天日的世界里繁殖了68代，但研究毫无进展，大约在1910年5月，在暗室里诞生了一只白眼雄果蝇，而他的兄弟姐妹的眼睛都是红色的，很显然这是一只变异个体，这注定要成为科学史上那只举世瞩目的动物，摩尔根精心照料这只果蝇，在自己的第3个孩子出生时，摩尔根赶到医院，他妻子的第1句话竟然是那只白眼果蝇怎么样了？摩尔根的第3个孩子长得很好，但那只果蝇却很虚弱，摩尔根与之形影不离，晚上带它回家，白天又把他带回实验室。可能是被摩尔根的诚意感动，这只白眼雄果蝇为报答摩尔根的恩情，临死之前，抖擞精神与一只红眼雌果蝇交配，将突变基因传了下来。
基因位于染色体上的实验证据--③探究过程（背景）
思考：白眼果蝇是如何遗传的呢？
为什么F2代的白眼性状总是与性别相联系？
根据F1表现出来的性状，可推出：红眼为显性性状白眼为隐性性状
基因位于染色体上的实验证据--③探究过程1：提出问题
基因位于染色体上的实验证据--③探究过程2：作出假说
摩尔根那个时代已有的理论基础：
（2）性染色体和常染色体的知识
性染色体：与性别决定有关。常染色体：与性别决定无关。
①位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。
④位于X和Y染色体的同源区段上。
如XYA 、 XYa
如XWXW 、XWXw 、XwXw XWY XwY
如XDXD 、XDXd 、XdXdXDYD、XDYd 、XdYD 、XdYd
如XBXB 、XBXb 、XbXb XBY XbY
拓展：同源区段和非同源区段
基因位于染色体上的实验证据--③探究过程3、4：演绎推理、实验验证
雌果蝇均为红色雄果蝇均为白色
演绎推理、实验验证（测交实验）
不能体现性状与性别的关系
能体现性状与性别的关系
从此，摩尔根成为了孟德尔的铁杆粉丝
证明了控制果蝇眼色的基因只位在X染色体上
基因位于染色体上的实验证据--③探究过程5：得出结论
摩尔根等人的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来。
基因位于染色体上的实验证据--④继续探究
每种生物的基因数量远多于染色体数目
一条染色体上有许多个基因。
摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
证明了一条染色体上有许多个基因.同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根团队的其它研究成果：（3）发现了遗传第三大定律——基因的连锁和互换定律等。
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，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。
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。
2对等位基因位于1对同源染色体上时，还能自由组合吗？
基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律
（1）并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。（2）并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。（3）原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
1、大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测，哪一项是没有说服力的( )A．基因在染色体上B．同源染色体分离导致等位基因分离C．每条染色体上都有许多基因D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组
萨顿的假说——对点练习
2、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
基因位于染色体上的实验证据——对点练习
3、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
4、下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是( )A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合D．同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合
孟德尔遗传规律的现代解释——对点练习
一、概念检测1．基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。（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。（2）非等位基因都位于非同源染色体上。 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 A.染色体是基因的主要载体B.染色体就是由基因组成的C.一条染色体上有多个基因D.基因在染色体上呈线性排列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A．复制的两个基因随染色单体分开而分开B．同源染色体分离时，等位基因也随之分离C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多D．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
二、拓展应用1．用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么?用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢?2.生物如果丢失或增加一条或几条染色本，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，如蜜蜂中的雄蜂等。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。你如何解释这一现象?3.人的体细胞中有 23 对染色体，其中 1~22 号是常染色体，23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21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。
红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XWY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼，如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
这些生物的体细胞中的染色体数日虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。
人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。