【教學(xué)目標】
1、闡明薩頓假說提出的原因。（科學(xué)思維）
2、簡述摩爾根的試驗過程。（科學(xué)思維）
3、對孟德爾遺傳規(guī)律做出現(xiàn)代學(xué)解釋. （科學(xué)思維、科學(xué)探究）
【教學(xué)重難點】
1、基因位于染色體上的理論假說和實驗證據(jù)。
2、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。
【教學(xué)過程】
【課堂導(dǎo)入】
師：回顧減數(shù)分裂知識，思考：某生物體細胞含有一對同源染色體，它進行減數(shù)分裂，可以產(chǎn)生幾種類型的配子？含有兩對同源染色體的呢？(2種，4種)
師：一個基因型為Aa的個體，能產(chǎn)生幾種類型的配子？AaBb的個體呢？(2種、4種)
師：大家比較一下在配子的形成過程，即減數(shù)分裂過程中染色體和基因的行為變化，你們有什么發(fā)現(xiàn)？可以提出什么樣的假說？
一、薩頓的假說
1、觀察現(xiàn)象
薩頓發(fā)現(xiàn)，有一種蝗蟲的體細胞中有24條染色體，生殖細胞中只有12條染色體。精子和卵細胞結(jié)合形成的受精卵，又具有了24條染色體。蝗蟲子代體細胞中的染色體數(shù)目，與雙親體細胞中的染色體數(shù)目一樣。子代體細胞中的這24條染色體，
2、薩頓推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說，基因就在染色體上。
3、依據(jù)：基因和染色體行為上存在著明顯的平行關(guān)系，可以歸納如下：
3、方法：類比推理法
【學(xué)生活動】在下圖中的橫線處填上合適的基因(用D、d表示一對基因)，來解釋一對相對性狀的雜交實驗。
（2）類比推理是科學(xué)研究的重要方法之一，通過類比推理得出的結(jié)論并不具有必然性，類比推理得出的結(jié)論正確與否還需要觀察和實驗的檢驗。
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
薩頓的假說開始并沒有得到廣泛的認可，美國生物學(xué)家摩爾根為了推翻薩頓的假說，與他的學(xué)生一起以果蠅為研究對象進行實驗，最終卻由一位懷疑者變成薩頓假說的支持者。
1、科學(xué)研究方法：假說—演繹法
2、實驗材料—果蠅
(1)果蠅作為實驗材料的優(yōu)點
①相對性狀多且明顯；
②培養(yǎng)周期短；
③成本低；
④容易飼養(yǎng)；
⑤染色體數(shù)目少，便于觀察；
⑥繁殖率高。
(2)果蠅體細胞內(nèi)染色體的組成
果蠅體細胞內(nèi)染色體的組成:果蠅有4對同源染色體。3對是常染色體，一對是性染色體。雌性果蠅的性染色體體是同型的，用XX表示；雄性果蠅的性染色體組成是異型的，用XY表示。如圖所示
3、研究過程
（1）觀察現(xiàn)象
P 紅眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 紅眼(♀、♂)
↓雌雄交配
F2 eq \f(3,4)紅眼(♂、♀)、eq \f(1,4)白眼(♂)
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀。F1全為紅眼，紅眼是顯性性狀。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ② F2中紅眼∶白眼＝3∶l，符合分離定律，紅眼和白眼受一對等位基因控制。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③ F2中只有雄果蠅出現(xiàn)白眼性狀，說明果蠅眼色的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。
（2）提出問題：白眼性狀的表現(xiàn)為何總與性別相聯(lián)系？
（3）提出假說，解釋現(xiàn)象
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①假設(shè)：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于X染色體上。
（4）實驗驗證——測交
摩爾根用測交實驗證實了這個假設(shè)的正確性：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①過程
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②測交結(jié)果：后代中紅眼∶白眼＝1∶1，符合分離定律。
（5）得出結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，從而證明了基因在染色體上。
三、基因與染色體的關(guān)系
確定基因在染色體上的位置：熒光標記法
每種生物的基因數(shù)量都遠遠多于染色體的數(shù)目，摩爾根和他的學(xué)生的研究表明：
1、基因在染色體上。
2、一條染色體上具有多個基因。
3、基因在染色體上呈線性排列。
【思考】果蠅細胞內(nèi)的基因都位于染色體上嗎？請舉例說明。
答案 不是，細胞質(zhì)內(nèi)的基因不位于染色體上，只有核基因位于染色體上。
四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
1、基因的分離定律的現(xiàn)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，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。
2、基因的自由組合定律的現(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彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
3、分離定律和自由組合定律的適用條件：進行有性生殖的真核生物
五、問題探討：人類基因組計劃
人類基因組計劃（human genme prject，HGP）是一項規(guī)模宏大，跨國跨學(xué)科的科學(xué)探索工程，于1990年正式啟動。
人體內(nèi)46條染色體：22對常染色體，1對性染色體XY
2對常染色體上相同位置上的基因是相同的或等位基因，所以只需要測定其中1條，X和Y有同源區(qū)和非同源區(qū)，非同源區(qū)上的基因不同，所以全部測定?？偣矞y定24條染色體。
人類基因組計劃的宗旨在于測定組成人類基因組（24條染色體）中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，達到破譯人類遺傳信息的最終目的。 類別
項目
基因的行為
染色體的行為
傳遞中的性質(zhì)
在雜交過程中保持完整性和獨立性
在配子形成和受精過程中，保持相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)
存在形式
體細胞中的存在形式
成對
成對
配子中的存在形式
成單，只有成對的基因中的一個
成單，只有成對的染色體中的一條
在體細胞中的來源
等位基因中一個來自父方，一個來自母方
同源染色體中一條來自父方，一條來自母方
形成配子時
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
雌性
雄性
圖示
同源染色體
4對
4對
常染色體
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色體
XX
XY
染色體組成
6＋XX(同型)
6＋XY(異型)
♀
♂
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,2)Y
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,4)XWXW(紅眼雌性)
eq \f(1,4)XWY(紅眼雄性)
eq \f(1,2)Xw
eq \f(1,4)XWXw(紅眼雌性)
eq \f(1,4)XwY(白眼雄性)

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第2節(jié) 基因在染色體上

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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