資源簡介

(共30張PPT)
人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。
討論：
1.對人類基因組進行測序，為什么首先要確定哪些染色體
2.為什么不測定全部46條染色體
人有22對常染色體和1對性染色體。在常染色體中，每對同源染色體的形態、大小相同，結構相似，上面分布的基因相同或是等位基因，只對其中1條測序就可以了；性染色體X和Y的差別很大，基因也大不相同，需要都進行測序，因此人類基因組計劃測定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測定全部46條染色體，耗資巨大，工作量會增加一倍，但得到的絕大多數基因序列都是重復的。
問題探討
因為基因位于染色體上，要測定某個基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測定人類基因組的基因序列，就要知道包含人類基因組的全部染色體由哪些染色體組成。
第2節 基因在染色體上
第2章 基因和染色體的關系
本節聚焦
1、科學家發現基因和染色體有哪些平行關系？
2、摩爾根如何證明基因位于染色體上？摩爾根的果蠅雜交實驗給我們哪些啟示？
3、怎樣從基因和染色體的層面解釋孟德爾遺傳規律？
閱讀P29-32，回答問題
1、薩頓以什么為實驗材料，觀察到了什么現象？
2、薩頓給出了什么推論，依據是什么？
3、哪位科學家給出基因位于染色體上的實驗證據，實驗材料及優點是什么？
4、基因位于染色體上的實驗證據是如何得出的？
5、基因分離定律和自由組合定律的實質是什么？
自主探究
1903年，美國科學家薩頓用蝗蟲細胞作材料，研究精子和卵細胞的形成過程。
發現孟德爾假設的一對遺傳因子（即等位基因），其分離與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。
即染色體的行為和基因的行為高度一致
24條染色體按形態結構來分，兩兩成對，共12對，每對染色體中一條來自父方，一條來自母方。
受精作用
精子
卵細胞
12條
12條
受精卵
減數分裂
24條
♂
♀
×
24條
24條
一、薩頓假說
一、薩頓假說
薩頓：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系
比較項目 基因 染色體
在遺傳性狀傳遞過程中的____
體細胞中的存在形式 _______ _______
配子中的存在形式 _______ _______
體細胞中的____
形成配子時的____
在雜交過程中保持
_______和_______
在配子形成和受精過程中具有_______形態結構
成對
成對
成單
成單
一個來自父方，一個來自母方
一個來自父方，一個來自母方
_________分離，
_________自由組合
_____________分離，
_____________自由組合
【課前探索】成效評估
挑戰任務一：列表比較基因與染色體的行為
完整性
獨立性
等位基因
非等位基因
同源染色體
非同源染色體
穩定的
來源
性質
行為
受精卵
配子
子代
基因行為
受精作用
看不見的
染色體
基因在染色體上
類比推理
基因
看得見的
平行關系
高莖
矮莖
受精作用
親代
染色體行為
高莖
矮莖
體細胞中成對存在
配子中成單存在
一條來自父方
一條來自母方
DD
D
d
dd
Dd
Dd
一、薩頓假說
減數分裂中基因和染色體的關系
高 莖
高 莖
矮 莖
高 莖
D d
D D
d d
D d
d d
×
減數
分裂
受 精
減數
分裂
高 莖
減數
分裂
P
配子
F1
F1配子
高莖
矮莖
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
任務二：依據薩頓的理論，請在課本30頁“思考討論”圖中的染色體上標出基因符號
一、薩頓假說
　 B國外交官朗寧曾在競選省議員時，由于他幼兒時期喝過A國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有A國的血統。朗寧反駁說：
“你們是喝牛奶長大的，那么------”
類比推理得出的結論并不具有邏輯的必然性!
薩頓經類比推理得出的結論——”基因在染色體上”究竟是否無懈可擊？
二、基因在染色體上的實驗證據
二、基因在染色體上的實驗證據
質疑
摩爾根
薩頓
孟德爾
質疑
因
1. 個體小，易飼養
2. 繁殖快，后代多
3.具有易于區分的相對性狀
4.染色體少，易觀察（4對）
二、基因位于染色體上的實驗證據
課本P30相關信息
二、基因在染色體上的實驗證據
1. 實驗材料：果蠅
請結合教材P30果蠅的相關信息，總結果蠅作為遺傳學的優點。
同型
雌性
雄性
性染色體
常染色體
3對常染色體+
3對常染色體+
XX
XY
染色體
的類型
常染色體：與性別決定無關的染色體
性染色體：與性別決定有關的染色體
二、基因位于染色體上的實驗證據
異型
2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）
任務三：結合教材圖2-8，思考以下問題
1:眼色中，顯性性狀是什么？
紅眼
2:眼色遺傳是否遵循分離定律？
是，F1自交后代的性狀分離比為3∶1。
4: 如果基因位于染色體上，控制白眼的基因可能在性染色體還是常染色體？
3: 如何解釋白眼性狀總是和性別相關聯？
性染色體
(1)觀察實驗，提出問題
白眼（雄）
P
F1
F2
紅眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
×
紅眼（雌）
紅眼
（雌、雄交配）
(2)分析實驗，提出假說
基因位于與性別決定相關的性染色體上。
假設1：控制眼色的基因只在X染色體的非同源區段。
假設2：控制眼色的基因在X、Y染色體的同源區段。
假設3：控制眼色的基因只在Y染色體的非同源區段。
任務四：如果按照薩頓的假說，結合性染色體結構圖，做出合理假設。
X
2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）
回歸課本探新知
雄果蠅：
雌果蠅：
若紅眼的基因：W 白眼的基因：w
雌果蠅：
雄果蠅：
任務五：寫出本實驗兩種假說相應親本的基因型
假設2：控制眼色的基因在
X、Y染色體的同源區段。
假設1：控制眼色的基因只在
X染色體的非同源區段。
紅眼（ＸWＸW）
紅眼（ＸWＸw）
白眼（ＸwＸw）
紅眼（ＸWＹ）
白眼（ＸwＹ）
紅眼（ＸWＸW）
紅眼（ＸWＸw）
白眼（ＸwＸw）
紅眼（ＸWＹW）
紅眼（ＸWＹw）
2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）
紅眼（ＸwＹW）
白眼（ＸwYw）
P
F1
F2
紅眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
XwY
×
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
×
XWXW
紅雌
XWXw
紅雌
XWY
紅雄
XwY
白雄
紅雌
紅雄
3/4
1/4
假設1：控制眼色的基因（Ww）只在X染色體的非同源區段。
配子
回歸課本探新知
(3)設計實驗，演繹推理---測交
XwXw
XWY
白眼雌果蠅
紅眼雄果蠅
×
測交
子代
XWXw
紅雌
XwY
白雄
紅雌：白雄=1:1
XWXw
XwY
F1測交
紅眼雌果蠅
白眼雄果蠅
×
XWXw
XWY
XwXw
XwY
白雄
紅雌
白雌
紅雄
測交
子代
紅雌：白雌：紅雄：白雄=1:1:1:1
任務六：小組為單位，根據假設1利用F1設計測交方案，并分別寫出測交預期結果的遺傳圖解
假設1：控制眼色的基因（Ww）只在X染色體的非同源區段。
F1測交
測交方案1
測交方案2
P
F1
F2
紅眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
XwYw
×
XW
Xw
Yw
XWXw
XWYw
×
XWXW
紅雌
XWXw
紅雌
XWYw
紅雄
XwYw
白雄
紅雌
紅雄
3/4
1/4
配子
回歸課本探新知
任務七：小組為單位，根據假設1設計測交方案，并分別寫出測交預期結果的遺傳圖解
(3)設計實驗，演繹推理---測交
XWXw
XwYw
XWXw
紅眼雌果蠅
白眼雄果蠅
XWYw
XwXw
白雄
紅雌
白雌
紅雄
測交
子代
×
紅雌：白雌：紅雄：白雄=1:1:1:1
XwYw
紅雌：紅雄=1:1
XwXw
XWYW
白眼雌果蠅
紅眼雄果蠅
測交
子代
×
XWXw
紅雌
XwYW
紅雄
假設2：控制眼色的基因（Ww）在X、Y染色體的同源區段。
F1測交
F1測交
測交方案1
測交方案2
回歸課本探新知
2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）
紅眼雌蠅 紅眼雄蠅 白眼雌蠅 白眼雄蠅
126 132 120 115
實驗結果：
子代中雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼。
得出結論：控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其
等位基因，基因在染色體上。
測交方案1
測交方案2
一個特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X染色體）聯系起來
(4)實施實驗，驗證假設 --測交
實施實驗，驗證假設
實施測交實驗
得出結論
基因在染色體上
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
白眼性狀的表現為什么總是與性別相聯系？
分析實驗，提出假說
假說
演
繹
法
觀察實驗，提出問題
設計實驗，演繹推理
設計系列測交實驗，并推測出結果
回歸課本探新知
從此，摩爾根成了 理論的堅定支持者
孟德爾
基因與染色體在數量上還存在什么關系？
基因在染色體上怎么排列？
回歸課本新知
①基因在染色體上呈線性排列
②一條染色體上有許多個基因
識文畫圖拓新知
A
a
精原細胞
初級精母細胞
次級精母細胞
任務六：完成圖示基因變化，理解分離定律現代解釋
精細胞
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的__________，_____________________時，_____________會隨著____________的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。
同源染色體
減數分裂形成配子
等位基因
獨立性
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋:
識文畫圖拓新知
任務七：觀察圖示基因變化，理解自由組合定律現代解釋
位于_______________上______________的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，______________上的____________分離的同時，______________上的_____________自由組合。
非同源染色體
非等位基因
同源染色體
等位基因
非同源染色體
非等位基因
人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。
因為基因位于染色體上，要測定某個基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。
1.對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？
2.為什么不測定全部46條染色體？
在常染色體中，每對同源染色體上分布的基因是相同的或等位基因，所以每對只測序1條即可；而性染色體X和Y的差別很大，兩條性染色體都要測序，因此測定22條常染色體和兩條性染色體，共24條。
討論：
課堂小結
薩頓的假說
基因和染色體存在著明顯的平行關系
內容：基因在染色體上
依據：
基因位于染色
體上的證據
果蠅的雜交實驗
結論：基因在染色體上
基因在染色體上
孟德爾遺傳規律的現代解釋
基因的分離定律的實質
基因的自由組合定律的實質
1、猴的下列各組細胞中肯定含有Y染色體的是（ ）（多選）
A、受精卵
B、次級精母細胞
C、初級精母細胞
D、雄猴的神經元
E、精子
F、雄猴的腸上皮細胞
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
課堂練習
CDF
4、基因型為AaBb的動物，在其精子的形成過程中，基因AA分開發生在（ ）
A．精原細胞形成次級精母細胞的過程中
B．初級精母細胞形成次級精母細胞的過程中
C．次級精母細胞形成精細胞的過程中
D．精細胞形成精子的過程中
3、下列關于孟德爾遺傳規律現代解釋的敘述，錯誤的是( )
A．非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的
B．同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性
C．同源染色體上的等位基因分離，非等位基因自由組合
D．同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合
C
課堂練習
C
練習與應用
一、概念檢測
1．基于對同源染色體和非同源染色體上相關基因的理解，判斷下列相關表述是否正確。
（1）位于一對同源染色體上相同位置的基因控制同一種性狀。( )
（2）非等位基因都位于非同源染色體上。( )
2.基因主要位于染色體上，下列關于基因和染色體關系的表述，錯誤的是( )
A.染色體是基因的主要載體
B.染色體就是由基因組成的
C.一條染色體上有多個基因
D.基因在染色體上呈線性排列
3.基因和染色體的行為存在平行關系。下列相關表述，錯誤的是( )
A．復制的兩個基因隨染色單體分開而分開
B．同源染色體分離時，等位基因也隨之分離
C．非同源染色體數量越多，非等位基因組合的種類也越多
D．非同源染色體自由組合，使所有非等位基因也自由組合
√
×
B
D
二、拓展應用
1．用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，通過眼睛顏色可判斷子代果蠅的性別；用白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅雜交，通過眼睛顏色卻不能判斷子代果蠅的性別，這是為什么 用其他雜交組合，能否通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別呢
紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw兩種類型，白眼雄果蠅的基因型為XwY。如果基因型為XWXW的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交，則子一代無論雌雄，全部為紅眼，如果基因型為XWXw的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交，那么子代雌果蠅和子代雄果蠅都是既有紅眼，也有白眼，因此無法通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別。
眼睛顏色不同的果蠅雜交實驗，共有紅眼雌果蠅（XWXW和XWXw）與紅眼雄果蠅（XWY）、紅眼雌果蠅（XWXW和XWXw）與白眼雄果蠅（XwY）、白眼雌果蠅（XwXw）與白眼雄果蠅（XwY）、白眼雌果蠅（XwXw）與紅眼雄果蠅（XWY）雜交等組合。只有白眼雌果蠅（XwXw）與紅眼雄果蠅（XWY）雜交的子代，紅眼全為雌性，白眼全為雌性，能夠通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別。
練習與應用
這些生物的體細胞中的染色體數目雖然減少了一半，但仍具有一整套非同源染色體，這一套染色體攜帶著控制該種生物所有性狀的一整套基因。
人的體細胞中染色體數目的變異，會嚴重影響生殖、發育等各種生命活動，未發現其他常染色體數目變異的嬰兒，很可能是發生這類變異后的受精卵不能發育，或發育至胚胎早期就死亡了的緣故。
2.生物如果丟失或增加一條或幾條染色本，就會出現嚴重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些動植物的某些個體是由未受精的生殖細胞（如卵細胞）單獨發育來的，如蜜蜂中的雄蜂等。這些生物雖然體細胞中的染色體數目減少了一半，但它們仍能正常生活。你如何解釋這一現象
3.人的體細胞中有 23 對染色體，其中 1~22 號是常染色體，23號是性染色體?，F在已經發現多一條13號、18號或21號染色體的嬰兒，都表現出嚴重的病癥。據不完全調查，現在還未發現多一條（或幾條）其他常染色體的嬰兒。請你試著作出一些可能的解釋。

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