人教版教学生物 人教版 必修二 第二章 第2节 基因-PPT精品

mRNA 分子中(A+U)/(G+C) 仍为m (注：不同DNA 分子中m 值可不同，显示特异性)。
25
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个 DNA 分 子中为1,即若在DNA一条链 则在其互补链 而在整个DNA 分 子(注：不 同双链 DNA 分子中非互补碱基之和的比均为1,无特异性)涉及 DNA 单链碱基计算的3个解题步骤
水平二
2.科学思维——通过模型构建，理解DNA的化 学组成、平面结构以及立体结构。
水平二
3.科学探究——通过制作DNA双螺旋结构模型 领悟模型构建在科学研究中的应用。
水平三
第2节 DNA的结构
1
知识点I D N A 双 螺 旋 结 构 模 型 的 构 建 自主梳理一1.构建者 沃 森和 克 里 克
4
[对点练1](2019 · 中山期末)1962年，沃 森、克里克和威尔金斯共同获得诺贝尔生理学一或医学奖的研究成果是( )A.通过肺炎链球菌转化实验证明了转化因子的存在B.通过噬菌体侵染细菌实验证明了遗传物质是DNAC. 提出DNA双螺旋结构D.证明了基因位于染色体上解析 证明转化因子存在的科学家是格里菲思，A 错误；噬菌体侵染细菌实验是由 赫尔希和蔡斯完成的，B 错误；摩尔根等人证明了基因位于染色体上，D 错误。答案 C
2
重新构建模型：让A 与T 配 对 ，G 与 C 配对形成 DNA 双螺旋结构模型
双螺旋三螺旋查哥夫提出DNA 分子中A=T,G=C
DNA 的结构单位：4种脱氧核苷酸， 分别含有A、T、C、Gl 四种碱基
沃森和克里克推算出DNA 分子呈螺旋结构
威尔金斯和富兰克林 提供的DNA 衍射图谱
尝试建 立模型失败
4.DNA 的多样性

说明：复习旧知，导入新课：基因和染色体的关系
问题1：你根据什么写出配子类型 问题2：孟德尔所提出的遗传因子有何特点？ 减数分裂过程中染色体是否具有同样的特点呢？
说明：学生展示课前的预习成果，并回答相关问题
问题3：请你将有性生殖过程中染色体的行为与孟德尔 杂交过程中遗传因子（基因）的行为相比较，二者有 哪些相似之处？
普通高中课程标准实验教科书 生物必修②《遗传与进化》第二章第二节
北师大株洲附校
《基因在染色体上》
Ⅰ
教材分析
Ⅱ
学情分析
Ⅲ
教学目标、重难点 教法学法
Ⅳ
Ⅴ
教学过程
教学反思
Ⅵ
Ⅰ
教材分析
本节意义
1.在学生解决了“人类 是怎样认识到基因存在” 这个问题后，沿着遗传 学的发展进程继续探讨 “基因在哪里”
2.继《遗传因子的发现》 初识假说演绎法的基础上， 进一步领悟假说演绎法在 科学研究中的应用
分离定律
自由组合定律
说明：通过两个动画，对比总结孟德尔遗传定律的实质，进一 步深化认识。
板书设计
第2节 基因在染色体上 一、萨顿的假说：方法：类比推理法 二、基因位于染色体上的实验证据 1．摩尔根果蝇杂交实验 材料：果蝇 方法：假说演绎法 2．对果蝇杂交实验结果的解释 3．基因与染色体的对应关系 三、孟德尔遗传规律的现代解释
本模块意义
1.有助于学生认识 生命的延续和发展， 了解遗传变异规律 在生产生活中的应 用
2.领悟假说演绎、 建立模型等科学 方法及其在科学 研究中的作用
Ⅰ
教材分析
基因在染色体上 的实验证据 遗传规律的 现代解释
萨顿的假说
基因与染色 体的平行关 系，借此可 以训练学生 提出假说的 能力

生物学（必修2·遗传与进化RJ）
6．实验结论：基因在染色体上。 7．通过基因定位发现：基因在染色体上呈线性排列。 基因线性排列是指基因是一个接着一个，之间没有重复、倒位、分 枝等现象。 基因定位：就是要将基因定位于某一染色体上，并测定基因在特定 染色体上线性排列的顺序和相对距离。
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第2章 基因和染色体的关系
生物学（必修2·遗传与进化RJ）
[解析] 萨顿提出“基因位于染色体上”的假说运用的是类比推理 法，他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人 的一致性，提出基因位于染色体上的假说，C正确。
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第2章 基因和染色体的关系
生物学（必修2·遗传与进化RJ）
变式训练1
(2020·甘肃天水一中高一期中)萨顿依据“基因和染色体的行为存在 明显的平行关系”，提出“基因在染色体上”的假说，以下哪项不属于
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第2章 基因和染色体的关系
生物学（必修2·遗传与进化RJ）
二 基因位于染色体上的实验证据 要点归纳
1．实验者：美国遗传学家摩尔根 2．实验材料：果蝇。 选材原因：(1)相对性状多、明显；(2)培养周期短；(3)成本低；(4) 易饲养；(5)染色体数目少，便于观察等。
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第2章 基因和染色体的关系
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第2章 基因和染色体的关系
生物学（必修2·遗传与进化RJ）
课内探究·名师点睛
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第2章 基因和染色体的关系
一
萨顿的假说 要点归纳
生物学（必修2·遗传与进化RJ）
1．研究对象及材料：1903年，萨顿用蝗虫细胞为实验材料研究精 子和卵细胞的形成过程。
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第2章 基因和染色体的关系

萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
我我更不相相信信的孟是德实尔验，更 证据难我以要相信通萨过顿确毫凿无 的实事验实找根据到的遗臆传测和！ 染色体的关系！
二、基因在染色体上的实验证据
1 实验材料—果蝇
个体小，易饲养； 繁殖快，后代多； 相对性状，易于区分； 染色体，少且大；
果蝇体细胞染色体图解
染 色 体
摩尔根的实验 果蝇的杂交实验 结论：基因在染色体上
上 孟德尔遗传规 基因的分离定律的实质
律的现代解释 基因的自由组合定律的实质
习题巩固
1.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物 减数分裂产生的配子的说法正确的是（ D ）
A.果蝇的精子中含有成对的基因 B.果蝇的体细胞中含有一个基因 C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，
XY型性别决定方式： 雌性：3对常染色体+XX 雄性：3对常染色体+XY
二、基因在染色体上的实验证据
2 观察现象，提出问题
1、红眼与白眼谁是显性性状， 为什么？2、果蝇眼色的遗传是 否符合孟德尔分离定律？判断 依据是什么？3、F2中雌果蝇全 是红眼，雄果蝇有红眼和白眼， 比例接近于1∶1，为什么白眼 全部是雄果蝇呢？
摩尔根的果蝇杂交实验
红眼
白眼 Ⅲ
P♀ × ♂
Ⅰ
分析问题，提出假说 Ⅱ Y 假说①：控制眼色的基因是在Y染色体上，
F1 红眼
♀♂
X
X染色体上没有它的等位基因。
雌雄自由交配
F2 ♀ ♂ ♂
2459 986
982
红眼：白眼=3：1
假说②：控制眼色的基因是在X染色体上， Y染色体上没有它的等位基因。

2013年6月4日星期
3
1、优点： （1）解决粮食短缺问题； （2）减少农药使用。从而减少环境污染； （3）节省生产成本，降低粮食售价； （4）增加食物营养，提高附加价值； （5）增加食物种类，提升食物品质； （6）促进生产效率，带动相关产业的发展。
2013年6月4日星期
4
2、缺点： （1）可能产生新毒素和新过敏原； （2）可能产生除草剂的杂草； （3）可能使疾病的散播跨越物种障碍； （4）可能会损害农作物的生物多样性； （5）可能干扰生态系统的稳定性。 为此，我国在 2001年5月 ，国务院公布 了 《农业转基因生物安全管理条例》 ，对农业转基 因生物的研究和试验、生产和加工、经营和进出口等作 了具体规定。
2013年6月4日星期
5
比较项 目
基因重组
基因工程 按照 人们的意愿 ， 把一种生物的某种基因提 取出来，加以修饰改造， 然后放到另一种生物的细 定向地 改造 胞里， 生物的遗传性状 不同 物种间的不同 基因 无性生殖
6
在生物体进行 有性生殖 过 概念 程中，控制不同 性状的基因的重 不 新组合 同 点 同一 物种的 重组 基因 不同基因
繁殖 方式
有性生殖
2013年6月4日星期
比较项 目 变异 大小
基因重组 小
基因工程 大
不 是 生物变异 的 同 使人类有可能按自己的意 点 意义 来源之一， 愿直接 定向地 改造 对 生物进化有重 生物，培育新品种 要意义 都实现了不同基因间的 重新组合 ，都能 相同点 使生物产生 变异 。
2013年6月4日星期
2013年6月4日星期 11
例7：（2006年南京模拟） （6）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培 育新品种的主要优点 是 目的性明确、培育周期短 和 可以克服远缘杂交的不亲和性 。

RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补 配对原则。
思考？
DNA和RNA之间的碱基互补 配对关系是怎样的？
13
ห้องสมุดไป่ตู้
DNA和RNA之间的碱基互补配对关系
DNA
T A C C A A T A G A U G G U U A U C
RNA
14
mRNA是怎样传递遗传信息的呢？
mRNA是如何把DNA的遗传信息从 细胞核传递到细胞质中的呢？
mRNA
形成 mRNA 链，DNA的遗传信息就传递到mRNA上
请你用自己的语言描述转录的过程：
RNA聚合酶结合在DNA的模板链上，该 部位的双螺旋解开成为单链。
接着以DNA一条单链为模板，按碱基互 补配对原则，利用细胞核内游离的核糖核苷 酸，在RNA聚合酶的作用下合成一条RNA链。
最后，合成的RNA链与ＤＮＡ模板链脱 离，局部解旋的两条DNA单链复旋，恢复为 原来的双螺旋结构，DNA上的遗传信息就被 复制到了mRNA上。
DNA分子两条链中， 具有转录功能的这条 DNA的平面结构图 链叫做模板链. 无转 录功能的链叫做非模 版链。
以DNA的一条链为模板合成mRNA
DNA
T A C C A A T A G
RNA 聚合酶
G
游 离 的 核 糖 核 苷 酸
T A C C A A T A G A
G
19
T A C C A A T A G A U
G
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T A C C A A T A G A U G G U U A
G
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T A C C A A T A G A U G G U U A U
G
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T A C C A A T A G A U G G U U A U C

构。
碱基互补配对原则：A-T、G-C ，碱基间通过氢键连接。
DNA双螺旋结构直径为2nm， 螺距为3.4nm，相邻碱基对平面
间距为0.34nm。
DNA复制过程及特点
复制过程
解旋、合成子链、连接子链。
特点
半保留复制、边解旋边复制、双向复制。
转录和翻译过程简介
转录
以DNA为模板合成RNA的过程， 发生在细胞核中。
遗传信息
以特定的核苷酸序列形式 存在于DNA分子中，决定 生物体的所有性状。
变异与进化
变异
生物体在遗传过程中发生的可遗 传的变异，包括基因突变、基因
重组和染色体变异。
进化
生物种群在长时间内发生的遗传特 性的改变，包括自然选择、遗传漂 变、突变和基因流等机制。
生物进化的证据
包括化石记录、比较解剖学、胚胎 学、分子生物学等方面的证据。
05 生物技术实践应 用
植物组织培养技术原理和方法
植物组织培养技术原理
利用植物细胞的全能性，通过无菌操作，将植物体的某一部分（如根尖、茎尖、叶片、花药等）分离出来，放在 人工配制的培养基上培养，使其生长、分化、增殖，形成完整的植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
植物组织培养方法
包括愈伤组织培养、器官培养、细胞培养、原生质体培养等。其中，愈伤组织培养是最常用的方法之一，通过诱 导外植体产生愈伤组织，再分化形成完整植株。
动物克隆技术发展历程
动物克隆技术的起源
1938年，德国胚胎学家汉斯·斯皮曼首次提出动物克隆的 设想。
动物克隆技术的发展
1952年，罗伯特·布里格斯和托马斯·J·金成功克隆出北方 豹蛙；1996年，英国科学家伊恩·威尔穆特领导的科研小 组成功克隆出世界上第一只克隆羊“多莉”。

2006公务员录用类比推理题
类比推理法
据科学史上的记载，物理学家曾将光和 声这两类现象进行比较。
性 质 声 直线传播 反射 折射
光 直线传播 反射
有波 动性
有波动 性
折射 也可能
回到19世纪——
孟德尔发现了遗传的两大定律
人们意识到 遗传因子（基因）是客观存在的
基因在哪里？
寻找基因
基因
孟德尔豌豆杂交实验 中基因的行为变化。
减数分裂过程中染色 体的行为变化。
精细胞
F1: Dd d 配子 D 1 1 1’ 1’
F1:
配子
YR Yr yR 1 1’
精细胞
1 2’ 1 2 2 1’ 2 1’ 2’
YyRr
2’
yr
特征
形态结构 的稳定性
染色体行为
基因行为
染色体在配子形成和受 基因在杂交过程中保持 精过程中,具有相对稳 完整性和独立性。 定的形态结构。
作为实验动物，果蝇有很多优点。
①首先是饲养容易.
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。
作为实验动物，果蝇有很多优点。 ②繁殖快. 在25℃左右温度下十几天就繁殖 一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百 只。孟德尔以豌豆为实验材料，一 年才种植一代。
作为实验动物，果蝇有很多优点。
在体细胞中染色体成对 在体细胞中基因成对存在 在细胞中的 存在。在配子中成对的 。在配子中成对的基因只 存在情况 染色体只有一条。 有一个。
来源 自由组 合情况
体细胞中成对的染色体 体细胞中成对的基因一个 也是一个来自父方,一 来自父方,一个来自母方。 个来自母方。 非同源染色体在减数 第一次分裂后期是自 由组合的。 非等位基因在形成配子时 自由组合。

Dd
Dd
看得见
看不见
染色体（萨顿） 基因（孟德尔遗传因子）
平行关系
推理
基因在染色体上
萨顿将看不 见的基因和看 得见的染色体 进行类比，根 据其惊人的一 致性，大胆推 理出了一个伟 大的结论。
BbDd BD bd
在染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性 状的杂交实验
P
配子 F1
F1配子
F2
高D D 减数 D
摩尔根实际的 1 ： 1 ： 1 ： 1 实验结果： 126 132 120 115
与理论推测一致，完全符合假说
实验验证 得出结论
但是该结果与基因位于常染色体上时结果相同，因此，该结果无法验证假 说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇
摩尔根等人进一步验证： ——得出结论
测交 XWY ×
XwXw
配子 XW Y
发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因）， 其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
即染色体的行为和基因的行为高度一致
1. 萨顿的假说
蝗虫 体细胞 24条 染色体
精子 12条
卵细胞 12条
受精作用
受精卵 24条
萨顿（W.Sutton） 美国遗传学家
假说：基因（遗传因子）是由染色 体携带着从亲代传递给下一代的。
Aa Bb
aa AA
B Bb b
自由组合的原因：
随非同源染色体 的自由组合而自
或
由组合
自由组合的时间：
减数分裂第一次 分裂后期
AA BB
aa bb
AA bb
aa BB
A B
A B
a b
a b
Ab
A b
a B

“材料选对了就等于实验成功了一半”
遗传学研究常用的实验材料：果蝇（果 蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3 －4mm，在制醋和腐烂水果的地方可以看 到。）
果蝇作为遗传研究材料的优点：
①个体小，易饲养，繁殖快。 ②后代数量多，便于统计。
③具有多对易于区分且稳定
遗传的相对性状。
野生果蝇的红眼基因纯合 白眼雄果蝇
染色体上的结论。 从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。
二、基因位于染色体上的实验证据
摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或 假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说-演 绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。
1.你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释
——果蝇的杂交实验
控制白眼的基因（用w表示）
分析问题，提出假说
假说②：控制白眼的基因是在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。红眼来自白眼P♀ × ♂
P
红眼雌果蝇
XWXW ×
白眼雄果蝇
XwY
F1
红眼
♀♂
自由交配
F1
XWXw
红眼雌
× XWY
红眼雄
F2
XWXW
红雌
XWXw
红雌
XWY XwY
红雄 白雄
F2 ♀
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。 其正确与否，还需要观察和实验的检验。
一、萨顿的假说
常见问题
1．孟德尔遗传定律的研究和萨顿假说的提出所使用的方法相同吗？
不相同。 孟德尔遗传定律的研究采用的是假说—演绎法； 萨顿推理基因和染色体的关系采用的是类比推理法。
2. 萨顿经过类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是 否是正确的？