減數分裂DNA含量變化有絲分裂DNA含量變化減數分裂染色體變化有絲分裂染色體變化二、受精作用二、受精作用精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程（P27）。輸卵管1、定義（P27）2、場所二、受精作用卵細胞精子卵細胞精子④精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起（受精作用實質）。①精子進和卵細胞的識別。②精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。卵細胞精子受精卵

父方母方③卵細胞的細胞膜發生復雜的生理反應，阻止其他精子進入。

3、過程（P27）二、受精作用受精卵細胞核：細胞質：受精卵的核DNA：受精卵的質DNA：精子的核+卵細胞核幾乎全由卵細胞提供父母各給一半。幾乎全來自于母親。受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞的數目，其中有一半的染色體來自精子，另一半來自卵細胞。②精卵融合體現：①精卵相互識別的基礎：4、結果細胞膜上的糖蛋白（信息交流功能）細胞膜的流動性三、減數分裂和受精作用的意義①減數分裂

互換（前期Ⅰ）非同源染色體自由組合（后期Ⅰ）配子（精子、卵細胞）的多樣性②受精作用雌（卵細胞）、雄配子（精子）的結合的隨機性提高后代的變異力；多樣性，進而推動生物進化。配子（精子、卵細胞）中染色體減半受精卵中染色體恢復到與體細胞相同5、受精作用的意義：維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。思考討論騾是馬和驢雜交產生的后代。馬和驢的體細胞中分別有32對和31對染色體，請問騾的體細胞中含有多少條染色體？這63條染色體沒有同源染色體，導致騾的生殖細胞不能進行正常的減數分裂，無法形成配子，因此騾不能繁殖后代。63條染色體，其中32條來自馬，31條來自驢。騾不能繁殖后代。你能從減數分裂中染色體行為的角度解釋其原因嗎？與社會聯系如：氣溫過低會影響水稻花粉母細胞的減數

分裂，進而影響水稻的花粉數量和質量，

導致稻谷減產。對此，農業生產上可以

采取灌深水的措施來預防。不良環境減數分裂生殖細胞影響影響如：吸煙影響精子質量。長期吸煙的男性，

精子受精能力比不吸煙人群低75%，因

為精子可以識別尼古丁并且做出相應的

反應，長期吸煙會使男性的受精能力降低。三、減數分裂和受精作用的意義2n4n間期減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ3nnO時期受精作用有絲分裂染色體數DNA分子數第二章基因和染色體的關系第2節基因在染色體上的假說與證據摩爾根黑轉粉的終極追求-走向真理新課導入

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，為什么首先要確定測哪些染色體?因為基因在染色體上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，每對同源染色體上分布的基因是相同的或是等位基因，只對其中一條測序就可以了；性染色體X和Y差別較大，基因也大不相同，所以都要測序。（22+X+Y）一、薩頓的假說19世紀，孟德爾發現了遺傳的兩大定律（豌豆，假說—演繹法）1909年，丹麥生物學家約翰遜提出了“基因”的概念，用以替代遺傳因子。基因在哪里呢？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，其分離與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。2n=24受精作用減數分裂精子12條染色體卵細胞12條染色體體細胞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。減數分裂時同源染色體分離。一、薩頓的假說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（遺傳學）染色體行為（細胞學）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定的結構。雜交過程中基因保持完整性和獨立性。傳遞性質分析配子的組合方式等位基因分離，非等位基因自由組合。同源染色體分開，非同源染色體自由組合薩頓通過觀察提出假說：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系，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。方法：類比推理法

一、薩頓的假說探究活動1：推測“基因在染色體上”，依據是什么？思考并閱讀教材29頁完成下表？基因的行為染色體的行為體細胞中的存在形式配子中的存在形式在體細胞中的來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質成對存在成對存在單個單個一個來自父方一個來自母方一條來自父方一條來自母方非等位基因自由組合非同源染色體自由組合雜交過程保持完整性、獨立性在配子形成和受精過程中保持穩定性依據：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。一、薩頓的假說P矮莖高莖高莖矮莖高莖減數分裂F1配子dd減數分裂高莖DD減數分裂F1配子DdDd

dDDdDd

dDddDD探究活動2：請你在圖中的染色體上標注基因符號，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橫線代表基因的位置）減數分裂中基因和染色體的關系二、受精作用卵細胞精子卵細胞精子④精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起（受精作用實質）。①精子進和卵細胞的識別。②精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。卵細胞精子受精卵

父方母方③卵細胞的細胞膜發生復雜的生理反應，阻止其他精子進入。

3、過程（P27）一、薩頓的假說1.薩頓的假說：2.原因：3.方法：分離定律—遺傳因子DdDd減數分裂—染色體基因在染色體上。即基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。基因和染色體的行為存在明顯的平行關系。類比推理法看得見的基因基因在染色體上推理染色體看不見的

平行關系等位基因分離同源染色體分離研究方法：類比推理法研究方法：類比推理法

——根據兩個對象在某些屬性上相同或相似，通過比較而推斷出他們在其他屬性上也相同的推理過程。笑話：加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時，由于他幼兒時期吃過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國血統。朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長大的，你們身上一定有牛的血統了。”類比推理得出的結論并不具有邏輯的必然性。其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。二、基因在染色體上的實驗證據

正因為類比推理的非必然性，薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質疑。我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實根據的臆測！我更相信的是實驗證據，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關系！摩爾根他一直琢磨著設施一個實驗，探究生物的遺傳與染色體到底什么關系。1909年開始，摩爾根開始潛心研究果蠅的遺傳行為。1910年5月，他發現了一只白眼的突變果蠅。他開始用這只果蠅進行實驗。我是一個文明有風度的黑粉！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果蠅體細胞染色體圖解XY型性別決定方式：雌性：3對常染色體+XX雄性：3對常染色體+XY實驗材料—果蠅個體小，易飼養；繁殖快，后代多，統計；相對性狀，易于區分；染色體，少且大；常染色體：與性別決定無關的染色體(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色體：與性別決定有關的染色體，如X、Y染色體所有的真核生物都有性染色體嗎？二、基因在染色體上的實驗證據易錯點：不要誤認為所有真核生物均有性染色體

只有具性別分化（雌雄異體）的生物才有性染色體之分，如下生物無性染色體：①所有無性別之分的生物（如酵母菌等）均無性染色體。②雖有性別之分，但雌雄同株（或雌雄同體）的生物均無性染色體，如玉米、水稻等。所有真核生物都有性染色體嗎？實驗材料—果蠅二、基因在染色體上的實驗證據摩爾根和他的學生在實驗室里養了大群野生型紅眼果蠅，幾年里沒發現白眼果蠅。野生果蠅的紅眼基因純合白眼雄果蠅說明野生果蠅的紅眼基因是純合的還是雜合的？1910年5月，在摩爾根果蠅室的大群野生型紅眼果蠅中，出現了一只白眼雄果蠅。二、基因在染色體上的實驗證據研究過程方法：假說—演繹法結果分析：a.F1全為紅眼，說明

為顯性；b.F2紅眼和白眼的數量比為3:1，說明符合

定律，紅眼和白眼受

等位基因控制。c.白眼性狀的表現與_______相聯系紅眼分離性別一對

(1)觀察現象，提出問題問題：1、為什么F2中白眼只在雄性出現？(為什么白眼性狀與性別關聯)2、如何解釋白眼性狀的表現總是與性別相關聯的現象？1:1

:1

:1×白雄115紅雌126紅雄132白眼雄果蠅F1紅眼雌果蠅白雌120回交實驗

(1)觀察現象，提出問題結果：1、白眼性狀不只出現在雄性中。2、為什么白色性狀和性別相關聯？二、基因在染色體上的實驗證據白色性狀和性別相關聯，大家由此可以會做出些什么推測呢？白眼基因位于性染色體上，那具體在哪個區段呢？XY同源區段?X非同源區段?Y非同源區段?白眼基因位于性染色體上。

(1)觀察現象，提出問題X染色體特有Y染色體特有二、基因在染色體上的實驗證據

（2）做出假說摩爾根設想：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因。假說①：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。

（基因位于D段）假說③：

控制白眼的基因在X染色體和Y染色體上的同源區段，即Y染色體上也含有它的等位基因。（基因位于A、C段）假說②：控制白眼的基因（w）位于X染色體上，Y染色體上無該基因的等位基因。

（基因位于B段）二、基因在染色體上的實驗證據

（2）做出假說假說一：控制白眼的基因只位于Y染色體上(基因在D段)，X染色體上沒有它的等位基因。×比例1:1不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結果。1.常染色體上的基因直接寫出其名稱任務1：基因型的書寫要求2.性染色體上的基因先寫出性染色體名稱，再將基因名稱寫在性染色體的右上角,沒有就不寫。二、基因在染色體上的實驗證據

紅眼雌果蠅

XX白眼雄果蠅

XYw

P×F1

XX紅眼雌

XYw白眼雄

（2）做出假說假說二：控制白眼的基因只位于X染色體上(基因在B段)，Y染色體上沒有它的等位基因。雌性：雄性：紅眼果蠅的基因型XWXW、XWXwXWYXwXwXwY任務2：根據假設請用遺傳圖解解釋摩爾根果蠅雜交實驗的現象。雌性：雄性：白眼果蠅的基因型二、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假說二：控制白眼的基因只位于X染色體上(基因在B段)，Y染色體上沒有它的等位基因。XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）PXWYXw配子XWY紅眼（

雄

）XWXw紅眼（

雌

）×F1F2配子XWYXWXW紅眼(雌）

XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)√XWXw二、基因在染色體上的實驗證據

（3）驗證假說XWXw紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwP測交F1配子XWXw紅眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw測交(演繹推理)1:1:1:1

——設計測交實驗（演繹推理）：——實驗結果（實驗驗證）：紅眼雌蠅

紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115約1:1：1:1實驗結果與預測相吻合得出結論：基因在染色體上。

（2）做出假說假說一：控制白眼的基因只位于Y染色體上(基因在D段)，X染色體上沒有它的等位基因。×比例1:1不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結果。1.常染色體上的基因直接寫出其名稱任務1：基因型的書寫要求2.性染色體上的基因先寫出性染色體名稱，再將基因名稱寫在性染色體的右上角,沒有就不寫。二、基因在染色體上的實驗證據

紅眼雌果蠅

XX白眼雄果蠅

XYw

P×F1

XX紅眼雌

XYw白眼雄二、基因在染色體上的實驗證據到底是位于X染色體的非同源區段（基因在B段）位于X和Y染色體的同源區段上(基因在A、C段)？

（1）提出問題

（2）作出假說假說三：控制白眼的基因在X染色體和Y染色體上的同源區段，即Y染色體上也含有它的等位基因。（基因位于A、C段）假說二：控制白眼的基因只位于X染色體上(基因在B段)，Y染色體上沒有它的等位基因。二、基因在染色體上的實驗證據位于X和Y染色體的同源區段上(A、C段)。XWXW紅眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwXWYw紅眼（

雄

）XWXw紅眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYwXWXW紅眼(雌）

XWXw紅眼(雌)XWYw紅眼(雄)XwYw白眼(雄

)只位于X染色體上(B段)。XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY紅眼（

雄

）XWXw紅眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW紅眼(雌）

XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)

（2）作出假說二、基因在染色體上的實驗證據XWXw紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwPF1配子XWXw紅眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw位于X和Y染色體的同源區段上(A、C段)。只位于X染色體上(B段)。測交(演繹推理)測交(演繹推理)1:1:1:1XWXw紅眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwPF1配子XWXw紅眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWYw紅眼(雄)XwYw白眼(雄

)Xw1:1:1:1

（3）演繹推理二、基因在染色體上的實驗證據紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115怎么辦?追加→實驗XwXw

×XWY白眼(雌)紅眼(雄)XwXw

×XWYW白眼(雌)紅眼(雄)位于X和Y染色體的同源區段上(A、C段)只位于X染色體上(B段)PF1PF1紅眼雌性白眼雄性126115√

（4）實驗驗證↓XWXw

XwY紅眼(雌)白眼(雄)↓XWXw

XwYW紅眼(雌)紅眼(雄)二、基因在染色體上的實驗證據決定果蠅眼色(紅眼和白眼)基因位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因，亦證明基因位于染色體上。我就說基因在染色體上吧！你還不信！托馬斯·亨特·摩爾根好好好，都聽你的！沃爾特·薩頓

（5）得出結論二、基因在染色體上的實驗證據托馬斯·亨特·摩爾根演繹推理實驗驗證：測交實驗驗證。得出結論：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。白眼性狀的表現總是與性別相聯系？提出問題：作出假說：假說—演繹法三、基因與染色體的關系●現象：一條染色體上應該有許多個基因。●推測：每種生物的基因數量遠多于染色體數目。4對染色體，1.3萬個基因23對染色體，26萬個基因繼續探究推測一條染色體上有許多個基因。證明方法摩爾根和他的學生發明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪制出第一個果蠅各種基因在染色體上相對位置圖。紅寶石眼黃身白眼截翅朱紅眼深紅眼棒狀眼短硬毛果蠅X染色體上一些基因的示意圖結論證明了一條染色體上有許多個基因。同時也說明了基因在染色體上呈線性排列。熒光標記法現代分子生物學技術能夠用特定的分子，與染色體上的某一個基因結合，這個分子又能被帶有熒光標記的物質識別，通過熒光顯示，就可以知道基因在染色體上的位置三、基因與染色體的關系思考：用熒光標記法可顯示基因在染色體上的位置，圖片中同種顏色在同一條染色體上會有兩個的原因是什么？觀察的時期為有絲分裂中期，每條染色體上含有兩條染色單體，其相同位置上的基因相同。思考討論思考討論問題：細胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？不是。①真核生物的核基因都位于染色體上，而質基因位于線粒體等細胞器內；②原核生物的基因有的位于擬核區DNA分子上，有的位于細胞質的質粒上。問題：在基因研究中，下列成就分別是由哪些科學家來完成的？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假說—演繹法假說—演繹法孟德爾約翰遜摩爾根薩頓類比推理法四、孟德爾遺傳規律的現代解釋等位基因：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1234等位基因：同源染色體的相同位置上控制相對性狀的基因非等位基因：位于同源染色體的不同位點或位于非同源染色體上的非等位基因；一、等位基因和非等位基因的區分四、孟德爾遺傳規律的現代解釋基因的分離定律的實質：

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。Aa精原細胞初級精母細胞AaAa次級精母細胞AAaaAaAa精細胞等位基因分離的時間：減數分裂第一次分裂后期四、孟德爾遺傳規律的現代解釋基因的自由組合定律的實質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；在減數分裂過程中_______________________彼此分離的同時，__________________________自由組合。同源染色體上的等位基因非同源染色體上的非等位基因四、孟德爾遺傳規律的現代解釋基因的自由組合定律的實質AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或減數分裂第一次分裂后期①自由組合的原因：非等位基因隨非同源染色體的自由組合而自由組合②自由組合的時間：摩爾根團隊的其它研究成果：（1）發明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法；（2）證明了基因在染色體上呈線性排列；（3）發現了遺傳第三大定律——基因的連鎖和互換定律等。黃身白眼紅寶石眼朱紅眼深紅眼棒狀眼短硬毛截翅AAaaBBbbAAaaBBbbA、B基因連鎖B、b基因互換小結P32-P33四、孟德爾遺傳規律的現代解釋減數分裂時是不是所有非等位基因都可自由組合？Cc能夠自由組合的：A（a）與B（b），C（c）與B（b）不能夠自由組合的：A（a）與C（c）基因的連鎖不是，同源染色體上的非等位基因不可自由組合連鎖遺傳：生殖細胞形成過程中，位于同一條染色體