基因在染色体上高一生物精讲课件(人教版必修2)

基因位于染色体上的实验证据
基因位于染色体上的实验证据
一共有5个诺奖颁给了果蝇研究
➢ 1933年，颁给了果蝇的开山祖师摩尔根； ➢ 1946年，颁给了摩尔根的学生赫尔曼·穆勒，他发现了X射线对果蝇的突变效应； ➢ 1995年，颁给了三位果蝇发育基因的研究者； ➢ 2011年，颁给了果蝇免疫系统的Toll相关基因； ➢ 2017年医学或生理学奖的果蝇生物钟。
摩尔根和他的学生
又经过十多年的努
1909年， “遗传因子” 改名“基因”。
力，证明了基因在 染色体上线性排列。
1902年，萨顿提 出“基因位于染色 体上”的假说。
1910年，摩尔根与 白眼果蝇结缘，证明 基因位于染色体上。
孟德尔遗传定律的现代解释
A
A A 减数
分裂Ⅱ
A
A a 分裂 A Aa a 减数
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
萨顿的假说 用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验
P D D 减数
分裂 高茎
×
配子 D
F
受D 精
1
d d 减数
d
分裂
矮茎
F2
F1配子 D
d
d 高 减数 茎 分裂
D D D高 D d 高
茎
茎
d D d高 d d矮
茎
茎
萨顿的假说 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？
等位基因分离， 非等位基因自由组合
同源染色体分开， 非同源染色体自由组合
萨顿的假说 类比推理法
孟德尔分离定律的核心 减数分裂的核心
Dd
萨顿提出的假说：基因是
由染色体携带着从亲代传
Dd
递给下一代的，也就是说 基因就在染色体上。
杂合子在形成配子时， 减数第一次分裂时， 等位基因发生分离 同源染色体发生分离 平行关系
果蝇作为实验材料的优点：
➢ 易取材，饲养容易 ➢ 繁殖速度快，子代数量多 ➢ 染色体数目少，易观察
同型
异型
XY型性别决定方式： 雌性：3对常染色体+XX 雄性：3对常染色体+XY
基因位于染色体上的实验证据
果蝇作为实验材料的优点：
➢ 易取材，饲养容易 ➢ 繁殖速度快，子代数量多 ➢ 染色体数目少，易观察 ➢ 相对性状较多且易于区分
➢ 易取材，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。
基因位于染色体上的实验证据
果蝇作为实验材料的优点：
➢ 易取材，饲养容易 ➢ 繁殖速度快，子代数量多
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。孟德尔以豌豆为实验材料， 一年才种植一代。
基因位于染色体上的实验证据
提出关于未知事物某些性质的假说——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。 ➢ 假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题→通过推理和想像 提出解释问题的假说→根据假说进行演绎推理→通过实验检验演 绎推理的结论→若实验结果与预期结论相符，证明假说是正确的； 反之，假说是错误的。
源于必修2 P32“图2－11”：请据图完成下列判断
①果蝇的基因全部位于8条染色体上 ②图中白眼基因与朱红眼基因是等位基因 ③精细胞中不可能同时存在白眼基因与朱红眼基因 ④红宝石眼基因在体细胞中可能存在4个 ⑤该染色体上的基因在后代中不一定都能表达
19世纪，生物学家 发现细胞核中有一种 叫“染色体”的物质。
减数 A Ab b 分裂Ⅱ
a
aB
减数 B
分裂Ⅱ
Ab Ab
aB aB
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彼此分离 的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
人类基因组计划
1990正式启动人类基因组计划，该计划旨在测定组成人类染色体中所包 含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，辨识 基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划被誉为生命 科学的“登月计划”。
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!
类比推理与假说—演绎法的比较 ➢ 类比推理：将未知事物同已知事物的性质类比，依据其相似性，
失恋的果蝇也酗酒
UCLA的研究团队发现，当面前摆有 被酒精浸泡过的食物和正常的食物时，近 期求爱被拒的雄性果蝇更有可能借酒消愁。
雄果蝇也爱年轻妹子
同济大学的薛雷团队在实验中发现， 雄果蝇在面对两只年龄不同的雌果蝇时， 雄果蝇就会优先选择年轻的雌果蝇……
基因位于染色体上的实验证据
果蝇作为实验材料的优点：
基因与染色体的关系 材料一：果蝇体细胞内有4对染色体，被人们研究过的基因达数百个。 材料二：人类的体细胞有23对染色体，携带的基因大约有几万个。
基因与染色体之间可能有对应关系吗
基因与染色体的关系
一条染色体上有多个基因 基因在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体
荧光标记将基因定位在染色体上
果蝇X染色体上部分基因
基因位于染色体上的实验证据
③对解释的验证——设计实验，验证假说
测交
XWXw红眼（雌）
×
XWY 白眼（雄）
配子
XW
XW
XW
Y
测交后代 XWXw
红眼（雌）
1
:
XwXw 白眼(雌)
XWY 红眼(雄)
1
:
1
XWY 白眼（雄）
:1
基因位于染色体上的实验证据
④基因在染色体上——总结归纳，提出定律
决定果蝇眼色(红眼和白眼)基因位于X染色体上，亦证明基因位于染色体上。
间期
分裂Ⅰ
a
a a 减数
分裂Ⅱ a
分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因 ，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体 的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。
孟德尔遗传定律的现代解释
Aa
分裂 A A a a 减数
B b 间期 B Bb b 分裂Ⅰ
萨顿的假说
基因的行为
染色体的行为
传递中的性质
杂交过程中保持 完整性和独立性
在减数分裂和受精作用中 保持相对稳定的形态结构
体细胞中的 存在形式
配子中的存 在形式
成对 只有成对基因中一个
成对 只有成对染色体中一条
在体细胞中 一个来自父方一个来自母方 一条来自父方一条来自母方 的来源
形成配子时 的组合方式
我就说基因在染色体 上吧！你还不信！
好好好，都听你的！
沃尔特·萨顿
托马斯·亨特·摩尔根
基因位于染色体上的实验证据
假说—演绎法
提出问题： 白眼性状的表现总是与性别相联系？ 作出假说： 若控制白眼基因（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： 测交实验验证。
托马斯·亨特·摩尔根 得出结论： 基因在染色体上。
假设三：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(Ⅱ2)
基因位于染色体上的实验证据
基因的表示方法：基因在性染色体上：先写性染色体后写基因
若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W，白眼w 假设三：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
雌果蝇基因型：
雌性： XX 红眼 XWXW
XWXw
白眼
XwXw
雄果蝇基因型： 雄性： XY 红眼 XWY W
白眼 XwY
基因位于染色体上的实验证据
②对现象的解释——提出假说，解释问题
P
配子
XWXW 红眼（雌） XW
×
XWY 白眼（雄） XW Y
F1
F2
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
配子
XW
Y
XW XWXW红眼（雌） XWY红眼（雄）
Xw XWXw红眼（雌） XwY白眼（雄）
性染色体还是常染色体？白眼果蝇只
F2
红眼（雌、雄） 3/4
白眼（雄） 1/4
能是雄性吗？控制白眼性状的基因
白眼果蝇 都是雄性
可能在性染色体上。
基因位于染色体上的实验证据
②对现象的解释——提出假说，解释问题
假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上(Ⅱ)
假设二：控制白眼的基因在Y染色体上， 而 X染色体上不含有它的等位基因(Ⅱ1)
萨顿的假说
阅读课本P29，思考下列问题
➢萨顿的研究材料是什么？萨顿的研究内容？ ➢在研究过程中，萨顿发现了什么问题？ ➢萨顿假说依据是什么？内容是什么？ ➢在研究过程中，萨顿运用什么科学方法？
1903年，萨顿在对蝗虫精子和卵细胞的研究中，发现了细胞中的染色 体行为与孟德尔定律具有惊人的一致性！
随即，提出了萨顿假说，既遗传因子位于染色体上！
基因位于染色体上的实验证据
①杂交实验——观察实验，发现问题 ➢ 红眼和白眼哪个是显性性状？红眼
P
×
➢ 是否符合孟德尔分离定律？符合
红眼（雌） 白眼（雄） ➢ 特殊在什么地方？
F1
白眼性状的表现总是与性别相联系
红眼（雌、雄）
➢ 为什么白眼都是雄性的？如果基因位
雌雄交配
于染色体上，你认为这种基因可能在
人体细胞染色体示意图
➢ 人类基因组进行测序时只测定了人的 24条染色体的DNA序列， 你知道是哪24条吗？ 为什么不测定全部46条染色体？
第2章基因和染色体的关系
ห้องสมุดไป่ตู้第2节
基因在染色体上
01 生命观念 说出基因在染色体上的理论假说和实验证据
02 科学思维 运用有关基因和染色体知识阐明孟德尔
遗传定律实质
03 科学探究 尝试运用类比推理的方法解释基因位于
染色体上
04 社会责任 认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质
疑和勤奋实践以及对科学的热爱