2.2 基因在染色体上(课件)高一生物(人教版2019必修2)

DD
D
Dd
D D DD
d Dd
dd
d
d Dd
dd
SZ-LWH
SZ-LW一H 、萨顿的假说
2.基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说，但 事实是否如此呢？为什么？ 不一定 这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。
摩尔根
SZ-LWH
我更相信的是实验证据， 我不相信孟德尔， 更难以相信萨顿那我要通过确凿的实验找 家伙毫无事实根到据遗传和染色体的关系。
白眼雄蝇 115
得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位 基因，基因在染色体上。
SZ-LWH
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
(2)提出假说 解释问题——遗传图解 假说三：控制眼色的基因在 X、Y染色体同源区上
对 杂 交 现 象 的 解 释
SZ-LWH
P
XWXW
在体细胞中基因_成__对__存在，在 配子中只有_成__对__的__基___因__中_
在体细胞中染色体_成___对_存在，在配子中 只有_成__对__的__染___色__体__中__的___一__条
_的___一__个__
体细胞中成对的基因一个来自 体细胞中成对的染色体(即__同__源__染色体
_父__方__，一个来自_母__方__
SZ-LWH
S精ZSZ-练L-WL·WH提H能力
1.(2023·泉州高一联考)萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，提出“基 因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关 系的是 A.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 B.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个(条)
× 假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。摩尔根
假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。
P：
×
F1： 红眼 F2：
（雌、雄）
F1雌雄交配
红（雌、雄） 白 (雄)
3/4
1/4
如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。
SZ-LWH
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
配子
XW
×
XwYw
Xw Yw
F1
× XWXw
XWYw
配子
XW
Yw
F2
XW XWXW（雌） XWYw（雄）
Xw XWXw（雌） XwYw（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
如何设计验证是假说 二还是假说三？
测交实验
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上
SZ-LWH
第2节
必修2：遗传与进化
第2章 基因和染色体的关系
基因在染色体上
SZ-LWH
SZ-LWH SZ-LWH
运用结构与功能观,理解
1
自由组合定律的实质
2
运用假说—演绎法,分析萨顿 假说和摩尔根的果蝇杂交实验
3
认同摩尔根等科学家尊重事实、敢 于质疑他人又否定自我的科学精神
SZ-LWH 情 境 导入
的臆测！
SZ-LW一H 、萨顿的假说
(1)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。( × ) (2)性染色体上的基因都与性别决定有关。( × ) (3)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。( √ ) (4)果蝇细胞内的基因都位于染色体上。( × ) (5)在减数分裂过程中，等位基因彼此分离的同时，非等位基因自由组合。 (× )
)一条来自父__方___，一条来自_母__方__
_非__等___位__基__因__在形成配子时自由 _非__同__源__染___色__体__在减数分裂Ⅰ的后期自由
组合
组合
SZ-LW一H 、萨顿的假说
任务一 分析减数分裂中基因和染色体的关系
1.根据萨顿的假说，请在图中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(图中染色体上白色横线代表基因的位置，相关基因用D、d表示)。
XwY W 红雄
XY的同源区段 雌雄均红眼
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
回顾摩尔根的果蝇杂交实验实验：假说-演绎法
提出问题 白眼性状的表现总是与性别相联系
假
控制白眼基因（w）在X染色体上， 作出假说
说
而Y染色体上不含有它的等位基因
演 演绎推理 测交 绎 法 实验验证 测交结果
得出结论 基因在染色体上
联系。
红眼♀ 红眼♀ 红眼♂ 白眼♂
1 : 1 : 1: 1
SZ-LWH
提出问题： 白眼性状为什么与性别相关联？
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
（2）提出假说， 解释问题
如果按照萨顿的假说：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? 如果在性染色体体上存在哪些可能？如何验证？
SZ-LWH
目标一
萨顿的假说
目 录
CONTENTS
目标二 基因位于染色体上的实验证据
目标三
孟德尔遗传规律的现代解释
SZ-LWH
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
1 实验者:_摩__尔___根__ 2 实验材料:__果___蝇___
请结合教材P30果蝇的相关信息， 总结果蝇作为遗传学的优点。
基 因 和 染 色 体 究 竟 是 什 么 关 系 呢 ？
SZ-LWH
SZ-LWH
目标一
萨顿的假说
目 录
CONTENTS
目标二 基因位于染色体上的实验证据
目标三
孟德尔遗传规律的现代解释
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SZ-LW一H 、萨顿的假说
1903年X月X日，晴，这是我第10001次观察蝗虫的减 数分裂，我发现一个很奇怪的事情：
雄性：XY -
Y Ⅰ
同源区段：Ⅱ
雌性： X - X -
X
X、Y同源区段的基因是成对存在的。 雄性： X - Y -
基因的表示方法： 如果基因在常染色体上: DD、Dd、dd
如果基因在性染色体上: 先写性染色体后写基因。
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SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
3 探究过程 方法：假说—演绎法
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上
（3）演绎推理
测交方案1
红眼（雌） 白眼（雄）
P：
XWXw × XwY
还有其他测交方案吗？
测交方案2
红眼（雄） 白眼（雌）
P：
XWY
× XwXw
配子： XW Xw
Xw Y
配Biblioteka Baidu： XW Y
果蝇作为材料的优点
①有许多易于区分的相对性状； ②培养周期短； ③成本低； ④易饲养； ⑤染色体数目少，便于观察。
触角足 卷翅
SZ-LWH
黑体 无翅
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
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SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
科 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 学 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 事 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 实 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
从此，摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者。
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SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
4 进一步探究
（1）现象：每种生物的基因数量远多于染色体数目
XX
4对染色体，1.3万个基因
（2）推测：一条染色体上有许多个基因
23对染色体，2.6万个基因
（3）证明方法：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。
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上
填写表中各种果蝇的基因型及表型:
项
目
雌果蝇
雄果蝇
基
因 XWXW XWXw XwXw XWY XwY
型
表 型 _红__眼__
_红__眼__
_白__眼__ _红__眼__ _白__眼__
P：
×
F1： 红眼 F2：
（雌、雄）
F1雌雄交配
红（雌、雄） 白 (雄)
3/4
1/4
2.(2022·吉林长春高一期末)下列属于基因和染色体行为存在平行关系证 据的是 A.基因有完整性和独立性，但染色体结构会发生变化，从染色体转变成
染色质 B.原核生物细胞中没有染色体，但有基因的存在
√C.成对的基因和同源染色体都是一个来自父方，一个来自母方
D.基因和染色体都分布在细胞核中
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SZ-LWH
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
资料：果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有 23对染色体，携带的基因有2.6万多个。
结论1： 一条染色体上有许多个基因； 结论2： 基因在染色体上呈线性排列。
SZ-LWH
S精ZSZ-练L-WL·WH提H能力
3．(2023·福建泉州高一期中)摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的 位置时经历了若干过程，下列叙述依次为( ) ①白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关 ②控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因 ③对F1红眼雌果蝇进行测交 A．①为假说，②为推论，③为实验验证 B．①为观察，②为假说，③为推论
YyRr
Yy Rr
非等位基因 自由组合
YR yr Yr yR
同源染色 体分离
非同源染色 体自由组合
SZ-LWH
SZ-LW一H 、萨顿的假说
2 假说内容：
项目
基因
染色体
独立性
存在 方式
来源
分配
SZ-LWH
基因在杂交过程中保持_完__整__性 染色体在配子形成和受精过程中，具有
和_独__立__性
相__对__稳__定__的形态结构
SZ-LWH
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
（2）提出假说，解释问题 ——遗传图解
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上
对 杂 交 现 象 的 解 释
SZ-LWH
P
XWXW
×
XwY
配子 F1
XW
Xw Y
XWXw × XWY
配子
XW
Y
F2
XW XWXW（雌） XWY（雄）
Xw XWXw（雌） XwY（雄）
沃尔特·萨顿 SZ-LWH
孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中 同源染色体的分离非常相似……
SZ-LW一H 、萨顿的假说
1 假说依据：基因和 染色体的行为 存在着明显的 平行 关系。
基因行为 非等位基因在形成
行为
配子时自由组合
变化
非同源染色体在减数 分裂Ⅰ后期自由组合
染色体行为
等位基 因分离
➢ 演绎推理
测交方案1
红眼（雌） 白眼（雄）
P：
XWXw × XwYw
P：
测交方案2 与实验结果不一致 红眼（雄） 白眼（雌） XWY W × XwXw
配子： XW Xw
Xw
Yw
配子： XW Y W
Xw
F1： XWX w 红雌
XwXw 白雌
XWYw 红雄
XwYw 白雄
SZ-LWH
F1：
XWX w 红雌
3 探究过程 方法：假说—演绎法
P
×
（1）观察现象、提出问题
分析实验现象:
红眼(♀)
白眼(♂) ①果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。
F1
×
红眼(♀)
红眼(♂)
F2
F1全为红眼,说明红眼是_显___性_性状。 ②F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定 律,红眼和白眼受_一__对__等位基因控制。 ③白眼性状只出现在雄性中,与_性__别__相
√C.受精卵中基因同染色体一样一半来自父方，一半来自母方
D.非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期也自由组合
受精卵中的核基因同染色体一样一半来自父方，一半来自母方，质基因几乎全 来自母方，不属于萨顿所依据的“平行”关系，C符合题意。
SZ-LWH
S精ZSZ-练L-WL·WH提H能力
P
×
红眼(♀)
白眼(♂)
F1
×
红眼(♀)
红眼(♂)
F2
红眼♀ 红眼♀ 红眼♂ 白眼♂
1 : 1 : 1: 1
SZ-LWH
（1）观察现象、提出问题
分析实验现象： 1.眼色的显性性状是？
红眼
2.眼色遗传是否遵循分离定律？ 是，F1自交后代的性状分离比为3∶1
提出问题： 白眼性状为什么与性别相关联？
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
生了一只白眼雄果蝇。
思考
①突然出现的白眼性状是显性还是隐性？ ②对于红眼和白眼这一对相对性状的遗传 遵不遵循孟德尔的分离定律呢？
SZ-LWH
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
非同源区段：Ⅰ、Ⅲ
①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）
雌性：X - X -
Ⅲ
上
雄性： X - Y
Ⅱ
②基因只存在Y（Ⅲ区段）上
Xw
F1： XWX w 红雌
XwXw 白雌
XWY XwY 红雄 白雄
SZ-LWH
F1：
XWX w 红雌
XwY 白雄
雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。
SZ-LW二H 、基因位于染色体上的实验证据
(4)实验验证，得出结论 实验结果：
测交方案1
红眼雌蝇 126
红眼雄蝇 132
白眼雌蝇 120
测交方案2
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。