基因在染色體上2013年公開(kāi)課

基因在染色體上2013年公開(kāi)課第1頁(yè)/共38頁(yè)基因在染色體上第2頁(yè)/共38頁(yè)問(wèn)題探討孟德?tīng)柗蛛x定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。

基因

基因

基因同源染色體同源染色體同源染色體？你覺(jué)得這樣替換有問(wèn)題嗎？由此你聯(lián)想到什么？第3頁(yè)/共38頁(yè)任務(wù)1：分析孟德?tīng)柕姆蛛x定律中(等位基因）（遺傳因子）的分離過(guò)程（P7頁(yè)）自主學(xué)習(xí)、合作討論：完成任務(wù)基因染色體請(qǐng)思考：任務(wù)2：分析減數(shù)分裂過(guò)程中(同源)染色體的分離過(guò)程（以精子的形成例,P17～P18頁(yè)）第4頁(yè)/共38頁(yè)雜合子在形成配子時(shí)，等位基因發(fā)生分離減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體發(fā)生分離平行關(guān)系孟德?tīng)柗蛛x定律的核心DdDd減數(shù)分裂的核心

基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。第5頁(yè)/共38頁(yè)科學(xué)研究方法之一看不見(jiàn)染色體假說(shuō)：基因在染色體上推理基因看得見(jiàn)類(lèi)比平行關(guān)系類(lèi)比推理DdDd——第6頁(yè)/共38頁(yè)一、薩頓的假說(shuō)1.內(nèi)容:基因在染色體上

（基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的）2.原因:

基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系----類(lèi)比推理那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？？第7頁(yè)/共38頁(yè)基因的行為染色體的行為在配子形成和受精時(shí)

體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來(lái)源形成配子時(shí)的組合方式一個(gè)來(lái)自父方一個(gè)來(lái)自母方一條來(lái)自父方一條來(lái)自母方雜交過(guò)程保持:

完整性和獨(dú)立性保持相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)

類(lèi)比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系

等位基因分離同源染色體分開(kāi)非等位基因自由組合非同源染色體自由組合

只有成對(duì)基因中一個(gè)只有成對(duì)染色體中一條成對(duì)成對(duì)基因與染色體的關(guān)系第8頁(yè)/共38頁(yè)矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂高莖高莖高莖矮莖P配子F1F1配子ddDDdDDddDDdDdDdddDDF2高莖用D表示，矮莖d表示思考與討論：請(qǐng)用薩頓的假說(shuō)解釋孟德?tīng)柕囊粚?duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)第9頁(yè)/共38頁(yè)薩頓經(jīng)類(lèi)比推理得出的結(jié)論——基因在染色體上究竟是否正確？薩頓的假說(shuō)由于缺少實(shí)驗(yàn)證據(jù)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。因此，摩爾根開(kāi)始了尋找證據(jù)之路。注意:

類(lèi)比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性。其正確與否,還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn).第10頁(yè)/共38頁(yè)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)實(shí)驗(yàn)材料：紅眼果蠅和白眼果蠅摩爾根成功選擇的試驗(yàn)材料是什么？科學(xué)家:摩爾根果蠅的優(yōu)點(diǎn)：1.相對(duì)性狀多而明顯2.易飼養(yǎng)3.繁殖快，后代數(shù)量多4.染色體少易觀察第11頁(yè)/共38頁(yè)P(yáng)：F1：F2：紅（雌、雄）白(雄)3/41/4紅眼（雌、雄）×（一）摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)F1雌雄交配雜交實(shí)驗(yàn)白眼果蠅都是雄的？是否符合孟德?tīng)栠z傳定律？如何解釋?zhuān)刻厥庠谑裁吹胤?？?dāng)時(shí)，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，據(jù)此你能作出怎樣的解釋?zhuān)糠习籽坌誀畹谋憩F(xiàn)總是與性別相聯(lián)系控制白眼性狀的基因可能在性染色體上F2中紅眼：白眼比是3︰1第12頁(yè)/共38頁(yè)果蠅體細(xì)胞染色體圖解雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成有何異同？3對(duì)常染色體+3對(duì)常染色體+XXXY染色體的類(lèi)型常染色體：與性別決定無(wú)關(guān)的染色體性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y染色體第13頁(yè)/共38頁(yè)假設(shè)三：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。假設(shè)二：控制白眼的基因在Y染色體上，而X染色體上不含有它的等位基因。白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，但果蠅成對(duì)的兩個(gè)性染色體大小、形態(tài)相差懸殊。這個(gè)白眼基因會(huì)在哪個(gè)位置呢？假設(shè)一：控制白眼的基因在X、Y染色體上。分析各種情況，并畫(huà)出遺傳圖解（二)、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋×白眼（雄）紅眼（雌）P……第14頁(yè)/共38頁(yè)基因的表示方法：如果基因在常染色體上：DD、dd

如果基因在性染色體上：先寫(xiě)性染色體后寫(xiě)基因雌果蠅基因型：

(XWXW)或(XWXw)雄果蠅基因型：

經(jīng)過(guò)推理、想象提出假說(shuō):——控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體不含有它的等位基因

(XwXw)

(XWY)

(XwY)紅眼白眼白眼紅眼XXX

Y---雌性：雄性：若用w表示控制眼睛顏色的基因，紅眼W,白眼w.第15頁(yè)/共38頁(yè)P(yáng)F1F2×對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋XWXWXwYXWYXw配子X(jué)WYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4紅眼（雌、雄）1/4白眼（雄）3/4紅眼（雌、雄）1/4白眼（雄）第16頁(yè)/共38頁(yè)（四）、驗(yàn)證假說(shuō):測(cè)交實(shí)驗(yàn)×F1XWXwXwYYXw配子X(jué)WXwXWXwXwXwXWYXwY測(cè)交后代雌紅眼雌白眼雄白眼雄紅眼

測(cè)交后代：紅眼:白眼=1:1F1雌個(gè)體與雄白眼交配比例：1:1:1:1請(qǐng)寫(xiě)出該測(cè)交的遺傳圖解練習(xí)：第17頁(yè)/共38頁(yè)紅眼紅眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115——證明了基因在染色體上與理論推測(cè)一致，完全符合假說(shuō)，假說(shuō)完全正確！摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：×F1測(cè)交后代測(cè)交結(jié)果：紅眼：白眼=1:1第18頁(yè)/共38頁(yè)驗(yàn)證假說(shuō)：測(cè)交得出結(jié)論：基因在染色體上若控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？提出問(wèn)題：作出假說(shuō)：假說(shuō)演繹法從此，摩爾根成了

理論的堅(jiān)定支持者孟德?tīng)柣仡櫮柛膶?shí)驗(yàn)：第19頁(yè)/共38頁(yè)果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.5萬(wàn)個(gè)。人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有3.5萬(wàn)個(gè)。資料分析：基因與染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系？？基因在染色體上呈線性排列一條染色體上有許多個(gè)基因結(jié)論：第20頁(yè)/共38頁(yè)摩爾根的成功：通過(guò)實(shí)驗(yàn)將一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來(lái)，從而找到了基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。第21頁(yè)/共38頁(yè)地點(diǎn)：澳大利亞昆士蘭醫(yī)學(xué)研究院時(shí)間：2005年7月研究成果：“聰明”基因在人的第2和第6號(hào)染色體上摘自：《美國(guó)人類(lèi)基因?qū)W》現(xiàn)代遺傳學(xué)研究成果摘錄：第22頁(yè)/共38頁(yè)摘自：《皮膚科學(xué)研究雜志》時(shí)間：2004年04月07日研究成果：中國(guó)科學(xué)家找到“雀斑”致病基因在人的第4號(hào)染色體上地點(diǎn)：安徽醫(yī)科大學(xué)皮膚病研究所第23頁(yè)/共38頁(yè)基因在染色體上小結(jié)一、薩頓的假說(shuō)基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系內(nèi)容：基因在染色體上

原因：二、基因位于染色體上的證據(jù)證據(jù)：果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)論：基因在染色體上（類(lèi)比推理）（假說(shuō)演繹法）第24頁(yè)/共38頁(yè)1、回顧科學(xué)史：在基因研究中，有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來(lái)完成的？①提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點(diǎn)。②把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色體上”的假說(shuō)。④用實(shí)驗(yàn)證明了“基因在染色體上”。補(bǔ)充練習(xí)：孟德?tīng)柤s翰遜摩爾根薩頓第25頁(yè)/共38頁(yè)2、已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4對(duì)同源染色體，根據(jù)薩頓的假說(shuō)，關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的說(shuō)法正確的是（）A、果蠅的精子中含有成對(duì)的基因B、果蠅的體細(xì)胞中含有一個(gè)基因C、果蠅的4對(duì)同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來(lái)自父方，也可同時(shí)來(lái)自母方D、在體細(xì)胞中，基因成對(duì)存在的，在配子中只有成對(duì)基因中的一個(gè)D第26頁(yè)/共38頁(yè)男性染色體圖女性染色體圖(1)男女體細(xì)胞中染色體在組成上有什么不同？(2)男女的性別是由什么決定的？(3)男女體細(xì)胞中染色體的組成如何表示？思考:XY兩種性染色體男性：22對(duì)常+XY女性：22對(duì)常+XX知識(shí)擴(kuò)展：第27頁(yè)/共38頁(yè)AaaA

一對(duì)同源染色體上的等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離1、分離定律三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋第28頁(yè)/共38頁(yè)AaBbAbaBBAab

不同對(duì)的遺傳因子位于非同源染色體上，非同源染色體上的非等位基因自由組合（分離與組合的同時(shí)性和獨(dú)立性）2、自由組合定律第29頁(yè)/共38頁(yè)小結(jié)薩頓的假說(shuō)基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系內(nèi)容：基因在染色體上依據(jù)：基因在染色體上的證據(jù)(現(xiàn)象→假說(shuō)→推理→驗(yàn)證→結(jié)論)果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)論：基因在染色體上孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的分離定律的實(shí)質(zhì)基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)基因在染色體上第30頁(yè)/共38頁(yè)1、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（）A、染色體是基因的主要載體B、基因在染色體上呈線性排列C、一條染色體上有多個(gè)基因D、染色體就是由基因組成的D

練習(xí)第31頁(yè)/共38頁(yè)2、果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱性性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過(guò)眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（）A、雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B、白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C、雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D、白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B

練習(xí)第32頁(yè)/共38頁(yè)1、利用類(lèi)比推理法，推斷基因與DNA長(zhǎng)鏈有何關(guān)系？（完成P30技能訓(xùn)練）作業(yè)2、完成《課堂新坐標(biāo)》的相關(guān)練習(xí)第33頁(yè)/共38頁(yè)謝謝！第34頁(yè)/共38頁(yè)

44常+XY44常+XX22常+X22常+Y22常+X44常+XX44常+XY1：1F1XY型性別決定討論：為什么人類(lèi)的性別比總是接近于1：1？P配子第35頁(yè)/共38頁(yè)

性別決定雄性♂

雌性♀zzzw①XY型

雄性：常染色體+XY（異型）雌性：常染色體+XX（同型）b、生物類(lèi)型：人、哺乳動(dòng)物、果蠅；一些雌雄異株的植物②ZW型雌性：常染色體+ZW(異型）雄性：常染色體+ZZ(同