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第2节基因在染色体上
教学目标
1．说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2．运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
教学重难点
【教学重点】
基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
孟德尔遗传规律的现代解释。
【教学难点】
运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
基因位于染色体上的实验证据。
教学准备
教师：多媒体课件。
学生：提前预习。
教学过程
新课导学
回到19世纪，1866年孟德尔发现了遗传的两大定律。1909年，约翰逊把遗传因子改名为基因。人们意识到基因是客观存在的。那么基因在哪里？
新课教学
（一）萨顿的假说
问题探讨：
请你试一试，将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联系到了什么？
孟德尔第一定律（分离定律）：
在生物的体细胞中，控制同一对相对性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，同一性状的成对遗传因子彼此分离，不同性状的遗传因子自由组合。
替换后：
在生物的体细胞中，控制同一对相对性状的同源染色体成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
（这个替换没有问题）
一百多年前，萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程时发现孟德尔的遗传因子也就是等位基因的分离同减数分裂的同源染色体的分离非常相似。由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体行为存在明显的平行关系。
尝试分析基因与染色体的关系：
基因的行为
染色体的行为
体细胞中的存在形式
成对
成对
配子中的存在形式
成单
成单
在体细胞中的来源
一个来自父方，一个来自母方
一个来自父方，一个来自母方
形成配子时的组合方式
自由组合
非同源染色体自由组合
传递中的性质
杂交过程保持完整性、独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
类比：基因和染色体之间具有平行关系
类比推理：科学研究方法之一
由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。
基因真的位于染色体上吗？
类比推理具有非必然性，摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传力量。对萨顿的假说强烈质疑，认为这是主观的臆测，缺少试验证据。摩尔根追求实验证据：通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！
摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。
（二）摩尔根的实验
1.实验材料：果蝇
指昆虫纲双翅目的小型蝇类，体长3-4mm。成虫常见于制醋、腐败植物及果子的周围。广泛用作遗传和演化的室内外研究材料。
果蝇作为实验动物有哪些优点？
（1）个体小，易饲养
用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。
（2）繁殖快
在室温下，10多天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。
（3）果蝇体细胞中染色体少，性状易区分
常染色体（与性别决定无关的染色体）——３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ
性染色体（与性别决定有关的染色体）——1对：XX雄性），XY（雌性）
（4）果蝇有众多容易区分的相对性状
摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇，几年里没发现白眼果蝇。说明野生果蝇的红眼基因是纯合的还是杂合的？（野生果蝇的红眼基因纯合）
摩尔根寻求不一样性状的果蝇——基因突变
果蝇不是白养的，要想让它们突变，整个实验就要突出一-个“虐”字。
1910年5月，摩尔根果蝇室的大群野生型红眼果蝇中，出现了一只白眼雄果蝇。这是一只变异个体，临死前与一只红眼果蝇交配，把突变基因传了下来。
摩尔根的果蝇杂交实验：
红眼是显性性状。
3:1的性状分离比符合分离定律，与孟德尔一对相对性状的实验结果相同。但F2代中白眼为什么全部是雄性？怎么解释F2代白眼果蝇全部为雄性？这与性别相联系吗？
提出假设：
假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。
假设二：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。
假设三：控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因。
由于白眼的遗传和性别相关联,而且与X染色体的遗传相似，于是，摩尔根及其同事设想，如果控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
（注意：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上（例DD、dd），而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）。
摩尔根对设想的解释：
验证假说——测交：
统计的结果与理论上的推测完全符合假说，假说就是正确的！
回顾摩尔根的实验：
提出问题：白眼性状的表现总是与性别相联系？
作出假说：控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
验证假说：测交
得出结论：基因在染色体上
这种演绎方法称为假说——演绎法。
从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
思考：果
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