第2章第2節(jié)人教版高中生物必修2受精作用受精卵親代配子子代染色體行為基因行為DDddDdDdDd受精作用看不見的染色體基因在染色體上總結(jié)基因看得見的

平行關(guān)系高莖矮莖高莖矮莖一.薩頓的假說我更相信的是實驗證據(jù)，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關(guān)系！1909年摩爾根是實驗學(xué)的崇拜者，崇信實驗結(jié)果更勝于權(quán)威們的結(jié)論，主張量化研究和實驗檢驗。二、基因在染色體上的實驗證據(jù)我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實根據(jù)的臆測！基因定位：將某一特定基因與某一特定染色體聯(lián)系起來孟德爾遺傳理論薩頓假說果蠅實驗二、基因在染色體上的實驗證據(jù)遺傳學(xué)研究常用的實驗材料：果蠅（果蠅是昆蟲綱雙翅目的一種小型蠅類，體長3—4mm，在制醋和腐爛水果的地方可以看到）①具有

多對易于區(qū)分且穩(wěn)定遺傳的相對性狀。②后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計。③易飼養(yǎng)，繁殖快。④染色體數(shù)目少，便于觀察。vs豌豆作為遺傳模式材料的優(yōu)勢？二、基因在染色體上的實驗證據(jù)體色灰體黑體黑檀體

黃體灰體黑檀體黃體眼紅眼白眼棒眼白眼紅眼翅型長翅短翅卷翅殘翅短翅長翅卷翅殘翅二、基因在染色體上的實驗證據(jù)果蠅有很多容易區(qū)分的相對性狀，便于觀察和統(tǒng)計。1.果蠅的優(yōu)點PF1F2紅眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4紅眼（雌、雄交配）×紅眼（雌）白眼（雄）2.是否符合孟德爾遺傳定律？如何解釋？符合F2中紅眼：白眼比是3︰1思考：F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3:1，所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系。怎么解釋？1.F1均為紅眼說明什么？紅眼為顯性2.摩爾根的果蠅雜交實驗①觀察現(xiàn)象，提出問題二、基因在染色體上的實驗證據(jù)2.摩爾根的果蠅雜交實驗②提出假說，做出解釋雌性雄性假設(shè)3：控制眼色基因位于X和Y染色體上(Ⅰ)。假設(shè)2：控制眼色基因只位于X染色體上(Ⅱ2)。假設(shè)1：白眼基因只位于Y染色體上(Ⅱ1)。非同源區(qū)段（Ⅱ1）同源區(qū)段（Ⅰ）非同源區(qū)段（Ⅱ2）二、基因在染色體上的實驗證據(jù)2.摩爾根的果蠅雜交實驗②提出假說假設(shè)1：白眼基因只位于Y染色體上(Ⅱ1)?！痢?0112459782PF1F2紅眼（雌）白眼（雄）紅眼（雌）紅眼（雄）白眼（雄）2:1:1紅眼（雌、雄）不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果配子P×紅眼雌果蠅XX

白眼雄果蠅XYw

XXYwXXXYw紅眼雌果蠅白眼雄果蠅1:1F1二、基因在染色體上的實驗證據(jù)2.摩爾根的果蠅雜交實驗假設(shè)2：控制眼色基因只位于X染色體上(Ⅱ2)?！痢?0112459782PF1F2紅眼（雌）白眼（雄）紅眼（雌）紅眼（雄）白眼（雄）2:1:1紅眼（雌、雄）

白眼雄果蠅XwY×紅眼雌果蠅XWXWXWXwYXWXwXWYXWXwXWYXWXWXWYXWXwXwYP配子F1配子F2×紅眼(雌)紅眼(雄)紅眼(雌)白眼(雄)二、基因在染色體上的實驗證據(jù)②提出假說2.摩爾根的果蠅雜交實驗假設(shè)3：控制眼色基因位于X和Y染色體上(Ⅰ)。××10112459782PF1F2紅眼（雌）白眼（雄）紅眼（雌）紅眼（雄）白眼（雄）2:1:1紅眼（雌、雄）

白眼雄果蠅XwYw

×紅眼雌果蠅XWXWXWXwYwXWXwXWYwXWXwXWYwXWXWXWYwXWXwXwYwP配子F1配子F2×紅眼(雌)紅眼(雄)紅眼(雌)白眼(雄)摩爾根果蠅雜交-正交二、基因在染色體上的實驗證據(jù)②提出假說XwXw

×XWYXWX

w

紅眼XwY白眼F1：P：配子：白眼紅眼XwXWYXwXw

×XWYWXWX

w

紅眼XwYW紅眼F1：P：配子：白眼紅眼XwXWYW摩爾根果蠅雜交-反交與摩爾根果蠅雜交實驗結(jié)果不符合假設(shè)3：控制眼色基因位于X和Y染色體上(Ⅰ)。二、基因在染色體上的實驗證據(jù)②提出假說配子XWYXWXwXWXW紅眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwYXWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XWXW紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XWXw紅眼（雌）XwY白眼（雄）P配子F1提出假說：控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。二、基因在染色體上的實驗證據(jù)②提出假說2.摩爾根的果蠅測交實驗④驗證實驗，

得出結(jié)論

白眼雄果蠅XwY×紅眼雌果蠅XWXwXWXwYXWXwXwYP配子F1紅眼(雌)紅眼(雄)XwXWYXwXw白眼(雌)白眼(雄)

白眼雌果蠅XwXw

×紅眼雄果蠅XWYXWXwXWXwP配子F1紅眼(雌)YXwY白眼(雄)進行測交-正交進行測交-反交二、基因在染色體上的實驗證據(jù)結(jié)論：控制白眼的基因（w）只X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。若白眼的基因在Y染色體上,且X染色體上沒有紅眼基因,白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼,與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符。2、如果控制白眼的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎？二、基因在染色體上的實驗證據(jù)不能若白眼的基因在Y染色體上,紅眼的基因在X染色體上,不會出現(xiàn)白眼雄果蠅,與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符;假說---演繹法從此，摩爾根成了

理論的堅定支持者孟德爾二、基因在染色體上的實驗證據(jù)白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？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基因在染色體上提出問題：作出假說：演繹推理：驗證假說，得出結(jié)論：設(shè)計測交果蠅X染色體上的一些基因結(jié)論1：一條染色體上有許多個基因結(jié)論2：基因在染色體上呈線性排列二、基因在染色體上的實驗證據(jù)思考：染色體上所有基因都決定性狀嗎？不是，染色體有的基因不決定性狀，例如端粒在基因研究中，下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？①提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點。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。④用實驗證明了“基因在染色體上”。孟德爾約翰遜摩爾根薩頓重要遺傳學(xué)發(fā)展歷程假說—演繹法假說—演繹法三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋類比推理法dBBaAD等位基因等位基因非同源染色體非等位基因相同基因同源染色體同源染色體等位基因：同源染色體的相同位置上控制相對性狀的基因1234三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋思考：同源染色體上同一位置上基因一定是等位基因嗎？不一定，有可能是相同基因非等位基因：染色體的不同位置上控制不同性狀的基因非等位基因

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?；虻姆蛛x定律的實質(zhì)三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋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?；虻淖杂山M合定律的實質(zhì)三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋問題探討人有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。對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？討論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。DNA指紋檢測人有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。為什么不測定全部46條染色體？討論人有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(tài)、大小相同，結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因相同或是等位基因，所以只對其中1條進行測序就可以了；而性染色體X和Y的差別很大，基因也大不相同，所以需要對兩條性染色體都進行測序，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(shù)基因序列都是重復(fù)的。DNA指紋檢測問題探討請同學(xué)們認真閱讀教材P29-30薩頓假說內(nèi)容，回答以下問題。（限時5分鐘）1.薩頓的結(jié)論是什么？提出這一結(jié)論的依據(jù)是什么？2.如何理解基因與染色體存在明顯的平行關(guān)系。3.如果你也認為基因在染色體上，請完成教材的P30“思考?討論”薩頓的假說薩頓的假說科學(xué)家美國遺傳學(xué)家薩頓實驗材料蝗蟲薩頓W.Sutton（1877-1916）薩頓研究的蝗蟲Brachystolamagna薩頓論文中BrachystolaMagna的染色體方法類比推理法

由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。

觀察研究蝗蟲減數(shù)分裂及受精作用過程中染色體行為變化及親子代染色體數(shù)量關(guān)系發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，也就是等位基因，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。父方(24條)母方(24條)精子(12條)卵子(12條)受精卵(24條)新個體(24條,12對)減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精作用有絲分裂一半來自父方一半來自母方薩頓的假說原因基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。類比分析基因成對存在只有成對的基因中的一個成對的同源染色體一條來自父方，一條來自母方。成對的基因一個來自父方，一個來自母方。基因行為染色體行為體細胞染色體成對存在只有成對染色體中的一條配子來源P配子F1P配子F1♂♀DdDdDD♂dd♀××配子形成和受精過程中有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。雜交過程中基因保持完整性和獨立性。傳遞性質(zhì)薩頓的假說Rr類比分析非等位基因在形成配子時自由組合基因行為染色體行為行為變化非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ后期自由組合YyRrYyYRYryRyr等位基因分離非等位基因自由組合同源染色體分離非同源染色體自由組合薩頓的假說推論基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說基因在染色體上。【思考·討論】分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系如果你認為基因在染色體上，請你在圖中的染色體上標(biāo)注基因符號，解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實驗（圖中染色體上的黑色黑線代表基因的位置）。dP配子F1F1配子高莖矮莖受精高莖×減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂高莖高莖矮莖高莖F2DDddDDdDdDdDDDdDddd類比推理一定正確嗎？具有說服力嗎？有沒有更科學(xué)的方法？過渡基因位于染色體上的實驗證據(jù)--①方法：假說-演繹法孟德爾遺傳理論薩頓假說果蠅實驗方法假說-演繹法基因位于染色體上的實驗證據(jù)--②果蠅作為遺傳學(xué)實驗材料的優(yōu)點優(yōu)點果蠅是昆蟲綱雙翅目的一種小型蠅類，體長3~4mm，在制醋和有水果的地方常?？梢钥吹?。（個體?。┮罪曫B(yǎng)繁殖快：在室溫下10多天就繁殖一代染色體數(shù)目少，便于觀察后代子代個體多：一只雌果蠅一生能產(chǎn)生幾百個后代生物學(xué)家常用它作為遺傳學(xué)研究的實驗材料。染色體組成3對常染色體：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一對1對性染色體♀：同型，XX♂：異型，XY果蠅♀XXXY♂雌雄果蠅體細胞染色體示意圖基因位于染色體上的實驗證據(jù)--②果蠅作為遺傳學(xué)實驗材料的優(yōu)點拓展由性染色體決定的XY型：人類以及所有的哺乳動物；某些種類的兩棲類、魚類；很多種類的昆蟲；一些雌雄異株的植物雌性：XX人體的X染色體長于Y，而果蠅的Y染色體長于X雄性：XYZW型：家禽、蛾類、鳥類、一些兩棲類和爬行類雄性：ZZ雌性：ZW摩爾根和他的學(xué)生們在哥倫比亞大學(xué)建立的享譽學(xué)術(shù)界的果蠅室，其實只有26.8平方米大，里面擠滿了8張實驗臺。1908年摩爾根安排一個研究生在暗室里飼養(yǎng)果蠅，希望能產(chǎn)生一種果蠅，他們的眼睛因不用而退化，這位學(xué)生讓果蠅在暗無天日的世界里繁殖了68代，但研究毫無進展，大約在1910年5月，在暗室里誕生了一只白眼雄果蠅，而他的兄弟姐妹的眼睛都是紅色的，很顯然這是一只變異個體，這注定要成為科學(xué)史上那只舉世矚目的動物，摩爾根精心照料這只果蠅，在自己的第3個孩子出生時，摩爾根趕到醫(yī)院，他妻子的第1句話竟然是那只白眼果蠅怎么樣了？摩爾根的第3個孩子長得很好，但那只果蠅卻很虛弱，摩爾根與之形影不離，晚上帶它回家，白天又把他帶回實驗室。可能是被摩爾根的誠意感動，這只白眼雄果蠅為報答摩爾根的恩情，臨死之前，抖擻精神與一只紅眼雌果蠅交配，將突變基因傳了下來?；蛭挥谌旧w上的實驗證據(jù)--③探究過程（背景）紅眼果蠅白眼果蠅思考：白眼果蠅是如何遺傳的呢？觀察分析3/41/4F2F1P為什么F2代的白眼性狀總是與性別相聯(lián)系？提出問題根據(jù)F1表現(xiàn)出來的性狀，可推出：紅眼為顯性性狀白眼為隱性性狀1111:::×符合分離定律×白眼(雄)紅眼(雌)紅眼(雌)紅眼(雄)紅眼(雌)紅眼(雌)紅眼(雄)白眼(雄)基因位于染色體上的實驗證據(jù)--③探究過程1：提出問題實驗一基因位于染色體上的實驗證據(jù)--③探究過程2：作出假說摩爾根那個時代已有的理論基礎(chǔ)：（2）性染色體和常染色體的知識（1）薩頓假說基因在染色體上性染色體：與性別決定有關(guān)。常染色體：與性別決定無關(guān)。果蠅體細胞染色體圖(左♀右♂)常染色體性染色體基因位于染色體上的實驗證據(jù)--③探究過程2：作出假說①位于常染色體Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。④位于X和Y染色體的同源區(qū)段上。②只位于X染色體上。③只位于Y染色體上?；蛭挥谌旧w上的實驗證據(jù)--③探究過程2：作出假說XYX非同源區(qū)段Y非同源區(qū)段X和Y同源區(qū)段如XYA

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W(w)A(a)如XBXB

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B(b)XW(w)XW(w)D(d)同源區(qū)段B(b)B(b)D(d)D(d)D(d)拓展：同源區(qū)段和非同源區(qū)段基因位于染色體上的實驗證據(jù)--③探究過程2：作出假說建立假說1F1×紅眼(雌)紅眼(雄)②控制白眼的基因（w）只位于X染色體上，Y染色體上無該基因的等位基因。P×白眼(雄)紅眼(雌