資源簡介

(共28張PPT)
2.2
基因在染色體上
人教版(2019)必修2 遺傳與進化/第2章/第2節(jié)
1.簡述薩頓推理的依據(jù)，并說明其合理性。
2.分析摩爾根果蠅雜交實驗，體會其演繹推理的過程，并闡述
其意義。
學習目標
情境導(dǎo)入
視頻來自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)聯(lián)系刪除
情境導(dǎo)入
對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？
為什么不測定全部46條染色體？
薩頓的假說
總結(jié)：染色體和基因的平行關(guān)系
基因 染色體
是否保持完整性和獨立性 是 是
是否體細胞成對、配子中成單 是 是
是否體細胞中成對的一個來自父方一個來自母方 是 是
是否形成配子時自由組合 是 是
在那個遺傳學萌芽時期，百家爭鳴的時代，人們使用過多種生物作為實驗對象，然而果蠅卻別具遺傳學研究的獨特優(yōu)勢。它繁殖迅速且后代數(shù)量驚人，一只雌性果蠅在其約14天的生命周期中可產(chǎn)卵上千，而且飼養(yǎng)方便、廉價，只需要一點點香蕉即可。
摩爾根不僅質(zhì)疑孟德爾學說，對染色體學說也持懷疑態(tài)度，而更強調(diào)細胞質(zhì)的作用，尤其在生物性別如何被決定的問題上。在那個時候，他經(jīng)常同時進行幾十個實驗，驗證流行的假說以及自己的猜想，其中大多數(shù)實驗都走入了死胡同。在1903年至1910年間，摩爾根集中研究進化論，他對“突變”格外感興趣，認為突變論比自然選擇更適合解釋生物進化，同時希望能通過實驗來驗證達爾文的“自然選擇”理論。雖然摩爾根并不相信拉馬克的“獲得性遺傳”學說，但卻對“用進廢退”學說很感興趣。
背景資料
1908年，摩爾根讓他的研究生佩恩（Payne）（曾研究過無眼盲魚）用果蠅驗證“用進廢退”學說。佩恩在窗臺上放香蕉來誘捕不幸的果蠅，在長達兩年的時間里，將它們置于黑暗中繁殖，試圖通過在黑暗環(huán)境中傳代的果蠅，以產(chǎn)生一種喪失視覺甚至眼睛的果蠅。結(jié)果自然是讓人失望的，兩年時間太短，不足以發(fā)生什么了不起的變化。
在驗證“用進廢退”學說失敗后，他和佩恩一起再次使用果蠅，試圖通過某種人工方法誘導(dǎo)其突變，如X射線和鐳射線。他用射線照射它們，不讓它們睡覺，整日整夜搖動它，給它們喝糖水、咸水、酸水或堿水，改變光照強度時間等等，一切能想到能做到的“蠢事”似乎都做了。然而果蠅卻不為所動，傷透了摩爾根的心。
背景資料
就在摩爾根快絕望的時候，1910年5月，一只白眼果蠅出現(xiàn)在了摩爾根實驗室的培養(yǎng)瓶中。然而這只即將名垂青史的白眼果蠅身體卻萬般虛弱。他將這只“白眼兒”單獨放在一只培養(yǎng)瓶中隨身攜帶，晚上睡覺前置于床頭。當時正是摩爾根的第三個孩子問世之時，當他前往醫(yī)院看望妻子時，摩爾根夫人的第一句話就是“白眼兒還好嗎？”10天以后，這只白眼果蠅在和一只正常紅眼果蠅交配后死去，傳下了1240個后代。這些后代，后來繁衍成一個大的家系，正是它們建立起了經(jīng)典遺傳學的宏偉大廈，將染色體、基因及生物基本遺傳模式的混亂認識清掃一空。
背景資料
一、果蠅的優(yōu)點
②易飼養(yǎng)，成本低
①相對性狀多而明顯
③繁殖快，后代數(shù)量多
④染色體少易觀察
二、摩爾根果蠅雜交實驗
摩爾根用白眼雄蠅與紅眼雌蠅交配，得到了1240只后代（F1），F(xiàn)1都表現(xiàn)為紅眼，F(xiàn)1的雌、雄個體相互交配，得到了F2中3470只紅眼，782只白眼，出人意料的是，F(xiàn)2果蠅的眼色遺傳出現(xiàn)了明顯的性別差異，所有的雌蠅都是紅眼，雄蠅中紅眼有1011只，白眼有782只，即所有的白眼果蠅都是雄性。摩爾根又將F1的紅眼雌蠅與白眼雄蠅交配，結(jié)果后代表現(xiàn)為1/4紅眼雌蠅、1/4紅眼雄蠅、1/4白眼雌蠅和1/4白眼雄蠅。紅眼和白眼的比例為1:1，白眼果蠅既有雌性的，也有雄性的。
1.根據(jù)以上信息，推斷果蠅眼色的顯隱性、分析果蠅眼色的遺傳是否
遵循孟德爾分離定律？
二、摩爾根果蠅雜交實驗
摩爾根用白眼雄蠅與紅眼雌蠅交配，得到了1240只后代（F1），F(xiàn)1都表現(xiàn)為紅眼，F(xiàn)1的雌、雄個體相互交配，得到了F2中3470只紅眼，782只白眼，出人意料的是，F(xiàn)2果蠅的眼色遺傳出現(xiàn)了明顯的性別差異，所有的雌蠅都是紅眼，雄蠅中紅眼有1011只，白眼有782只，即所有的白眼果蠅都是雄性。摩爾根又將F1的紅眼雌蠅與白眼雄蠅交配，結(jié)果后代表現(xiàn)為1/4紅眼雌蠅、1/4紅眼雄蠅、1/4白眼雌蠅和1/4白眼雄蠅。紅眼和白眼的比例為1:1，白眼果蠅既有雌性的，也有雄性的。
2.參考課本31頁圖2-9，從雌、雄果蠅染色體組成的角度，嘗試用遺傳圖解對F2白眼果蠅全為雄性這一現(xiàn)象做出解釋。
學生作品展示、評價
課堂活動
F2
3 ： 1
白眼果蠅都是雄的
紅眼（雌、雄）
P
F1
紅眼
（雌、雄）
×
F1雌雄交配
（一）摩爾根的果蠅雜交實驗
白眼（雄）
2.是否符合基因的分離定律？
3.特殊在什么地方？
4.當時，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，據(jù)此你能作出怎樣的解釋？
符合
白眼性狀的表現(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
1.果蠅的紅眼、白眼是一對
相對性狀嗎？顯隱性如何
是，紅眼為顯性，白眼為隱性
課堂活動
假設(shè)二：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。（I段）
假設(shè)一：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。（III段）
白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，如果你是摩爾根，你會提出什么假說呢？
假設(shè)三：控制白眼的基因在X、Y染色體上。（II段）
（二)、 對實驗現(xiàn)象的解釋
課堂活動
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：先寫性染色體后寫基因
雌果蠅基因型：
(XWXW)或(XWXw)
雄果蠅基因型：
經(jīng)過推理、想象提出假說:
——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
X X
X 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.
寫出雌雄果蠅的基因型并用遺傳圖解對實驗現(xiàn)象進行解釋
課堂活動
P
F1
F2
×
對實驗現(xiàn)象的解釋
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（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）
課堂活動
（三)演繹推理，驗證假說:測交實驗
×
F1
XWXw
XwY
Y
Xw
配子
XW
Xw
XWXw
XwXw
XWY
XwY
測交后代
雌性紅眼
雌性白眼
雄性白眼
雄性紅眼
F1雌個體與雄白眼交配
比例： 1: 1: 1: 1
寫
出
測
交
的
遺
傳
圖
解
？
可以用F1中的雄性個體來做測交實驗嗎？可以的話請寫出測交結(jié)果。
課堂活動
紅眼
白眼
紅眼
白眼
雌
雄
雌
雄
126
120
132
115
——證明了基因在染色體上
與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！
摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：
×
F1
測交后代
從此，摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者
（四)得出結(jié)論
課堂活動
演繹推理驗證假說：
測交
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？
提出問題：
作出假說：
假說
演繹法
回顧摩爾根的實驗：
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
課堂活動
果蠅有4對染色體，攜帶的基因大約有1.5萬個。 人有23對染色體，攜帶的基因大約有3.5萬個。
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基因
結(jié)論：
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
課堂活動
現(xiàn)代分子生物學技術(shù)將基因定位在染色體上
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
基因分離定律的實質(zhì)是：在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。
基因自由組合定律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
A
a
a
A
等位基因隨同源染色體的分開而分離
分離定律
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色體上的非等位基因自由組合
自由組合定律
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
薩頓的假說
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→推理→驗證→結(jié)論)
果蠅的雜交實驗
結(jié)論：基因在染色體上
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
基因的分離定律的實質(zhì)
基因的自由組合定律的實質(zhì)
基因在染色體上
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
高一生物人教版必修二 第二章第二節(jié) 基因在染色體上課件(共39張PPT)
課堂總結(jié)
及時練習
1.薩頓依據(jù)“基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系”,而提出“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代”的假說，以下哪項不屬于他所依據(jù)的“平行”關(guān)系（ ）A．基因和染色體，在體細胞中都是成對存在，在配子中都只有成對中的一個B．非同源染色體上非等位基因在形成配子時自由組合非同源染色體在減數(shù)分裂中也有自由組合C．作為遺傳物質(zhì)的DNA，是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而形成的D．基因在雜交過程中保持完整性和獨立性；染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)
C
及時練習
2.果蠅的眼色由一對等位基因（A、a）控制。在純種暗紅眼♀×純種朱紅眼♂的正交實驗中，F(xiàn)1只有暗紅眼；在純種朱紅眼♀×純種暗紅眼♂的反交實驗中，F(xiàn)1雌性為暗紅眼，雄性為朱紅眼。則下列說法不正確的是（ ）A．正、反交實驗常被用于判斷有關(guān)基因所在的染色體類型
B．反交的實驗結(jié)果說明這對控制眼色的基因不在常染色體上C．正、反交的子代中，雌性果蠅的基因型都是XAXaD．若正、反交的F1中雌、雄果蠅自由交配，其后代表現(xiàn)型的比例都是1∶1∶1∶1
D

展開更多......

收起↑