(生物基因在染色体上课件(人教版必修)

1、第第2 2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上 人教版必修2 12021/5/27 课前思考 1.基因型（以及环境）决定表现型，基 因在哪里？基因在细胞中的物质基础 是？ 2.基因是遗传因子，染色体（上的DNA） 是遗传物质，两者有什么样的关系？ 3.基因会不会就是染色体呢？ 如果不是，两者又是怎样的关系？ 22021/5/27 回到回到1919世纪世纪 孟德尔孟德尔发现了遗传的两大定律发现了遗传的两大定律 人们才意识到人们才意识到 遗传因子遗传因子（基因）（基因）是客观存在的是客观存在的 基因在哪里？基因在哪里？ 32021/5/27 遗传

2、因子遗传因子 成对存在，不相融合；成对存在，不相融合； 在形成配子时，在形成配子时， 成对的成对的 遗传因子遗传因子 发生分离，发生分离， 不成对的不成对的 遗传因子遗传因子 自由组合。自由组合。 分离后的分离后的 遗传因子遗传因子 分别进入不分别进入不 同的配子中，随配子遗传给后代。同的配子中，随配子遗传给后代。 1860 1860年年. .孟德尔孟德尔 遗传定律遗传定律 同源染色体同源染色体 同源染色体同源染色体 同源染色体同源染色体 同源染色体同源染色体 问题探讨问题探讨-概念替换概念替换 1891 1891 减数分裂减数分裂 染色体的行为染色体的行为 42021/5/27 从上面的分析

3、可以看出，基从上面的分析可以看出，基 因和染色体的行为具有惊人因和染色体的行为具有惊人 的一致性的一致性( 平行关系）。平行关系）。 如果是你如果是你,会受到什么样的会受到什么样的 启发呢？启发呢？ 52021/5/27 一、萨顿的假说一、萨顿的假说 发现问题发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵：用蝗虫作材料，研究精子和卵 细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的 分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相 似。似。 看得见看得见 D d D d 看不见看不见 62021/5/27 基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行

4、为 体细胞中的体细胞中的 存在形式存在形式 配子中的存配子中的存 在形式在形式 在体细胞中在体细胞中 的来源的来源 形成配子时形成配子时 的组合方式的组合方式 传递中的性传递中的性 质质 成对成对成对成对 成单成单成单成单 一个来自父方，一个来一个来自父方，一个来 自母方自母方 一个来自父方，一个一个来自父方，一个 来自母方来自母方 非等位基因自由组合非等位基因自由组合非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合 杂交过程保持完整性、杂交过程保持完整性、 独立性独立性 在配子形成和受精过程在配子形成和受精过程 中保持稳定性中保持稳定性 基因和染色体行为存在着明显的平行关系基因和染色体行为存在着明显

5、的平行关系 72021/5/27 染色体染色体 萨顿的假说：萨顿的假说： 基因是由基因是由 携带着从亲代传递给子携带着从亲代传递给子 代的，即基因在代的，即基因在 上。上。 染色体染色体 D d D d 82021/5/27 矮矮 茎茎高高 茎茎 减数减数 分裂分裂 受受 精精 减数减数 分裂分裂 高高 茎茎 减数减数 分裂分裂 高高 茎茎高高 茎茎 高高 茎茎矮矮 茎茎 P配子配子F1F1配子配子 d d D D d D D d d D D d D d d d D D Dd 92021/5/27 类比推理：类比推理： 根据两个或两类对象有部分属性相根据两个或两类对象有部分属性相 同，从而推出

6、它们的其他属性也相同，从而推出它们的其他属性也相 同的推理。同的推理。 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过 中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中 国血统。朗宁反驳说：国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一你们是喝牛奶长大的，你们身上一 定有牛的血统了定有牛的血统了。” ” 类比推理结论并不具备逻辑必然性！类比推理结论并不具备逻辑必然性！ 102021/5/27 9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。21.6.2021.6.20Sunday,

7、 June 20, 2021 10、低头要有勇气，抬头要有低气。10:30:1310:30:1310:306/20/2021 10:30:13 AM 11、人总是珍惜为得到。21.6.2010:30:1310:30Jun-2120-Jun-21 12、人乱于心，不宽余请。10:30:1310:30:1310:30Sunday, June 20, 2021 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。21.6.2021.6.2010:30:1310:30:13June 20, 2021 14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年6月20日星期日上午10时30分13秒10:30:1321.6.20 1

8、5、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2021年6月上午10时30分21.6.2010:30June 20, 2021 16、业余生活要有意义，不要越轨。2021年6月20日星期日10时30分13秒10:30:1320 June 2021 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午10时30分13秒上午10时30分10:30:1321.6.20 112021/5/27 9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。21.6.2021.6.20Sunday, June 20, 2021 10、低头要有勇气，抬头要有低气。10:30:1410:30:1410:306/20/2021 10:30

9、:14 AM 11、人总是珍惜为得到。21.6.2010:30:1410:30Jun-2120-Jun-21 12、人乱于心，不宽余请。10:30:1410:30:1410:30Sunday, June 20, 2021 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。21.6.2021.6.2010:30:1410:30:14June 20, 2021 14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年6月20日星期日上午10时30分14秒10:30:1421.6.20 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2021年6月上午10时30分21.6.2010:30June 20, 2021 16、业余生活

10、要有意义，不要越轨。2021年6月20日星期日10时30分14秒10:30:1420 June 2021 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午10时30分14秒上午10时30分10:30:1421.6.20 122021/5/27 摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析 二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的这种摩尔根的这种大胆质疑大胆质疑 科学务实科学务实的研究精神是的研究精神是 值得我们努力学习的。值得我们努力学习的。 我不相信孟德尔，更 难以相信萨顿那家伙 毫无事实根据的臆测！ 我更相信的是实验证据， 我要通过确凿的实验找

11、 到遗传和染色体的关系！ 19091909年年 132021/5/27 “材料材料选对了就等于实验成功了一半选对了就等于实验成功了一半” 果蝇果蝇 昆虫纲双翅目，昆虫纲双翅目， 体长体长34mm。在制。在制 醋和腐烂水果的地方醋和腐烂水果的地方 常常可以看到。常常可以看到。成本成本 低、易饲养、繁殖快，低、易饲养、繁殖快， 10多天就繁殖一代、多天就繁殖一代、 后代比较多、染色体后代比较多、染色体 数目少便于观察。数目少便于观察。常常 用作遗传学研究的实用作遗传学研究的实 验材料。验材料。 寻找证据之路寻找证据之路 142021/5/27 P P 红眼红眼白眼白眼 F F1 1 红眼红眼 （

12、、 ） F F2 2 3/4 3/4 红眼红眼1/4 1/4 白眼白眼 ( ( 、 ) ) F1相互交配相互交配 1、观察现象、观察现象 2、提出问题、提出问题 是否符合孟德尔是否符合孟德尔 遗传定律？遗传定律？ 特殊在什么地方？特殊在什么地方？ 当时，性染色体当时，性染色体 已经发现，据此已经发现，据此 你能作出怎样的你能作出怎样的 解释解释？ 152021/5/27 常染色体：常染色体： 性染色体：性染色体： 雌性个体与雄性个体雌性个体与雄性个体相同相同 的染色体（即与性别决定的染色体（即与性别决定 无关无关的染色体）的染色体） 雌性个体与雄性个体雌性个体与雄性个体不同不同 的染色体（即与

13、性别决定的染色体（即与性别决定 有关有关的染色体）的染色体） 162021/5/27 雌雄果蝇体细胞染色体图解雌雄果蝇体细胞染色体图解 果蝇有果蝇有4对染色体，其中对染色体，其中3对是常染色体，对是常染色体，1对是对是 性染色体。其中性染色体。其中用用XXXX表示，用表示，用XYXY表示。表示。 172021/5/27 P P： XX XX（）（） XY XY（） 配子：配子： X X Y Y XX XY XX XY 1/2 1/2 1/2 1/2 XY型性别决定型性别决定 X X F F 182021/5/27 3 3、作出假设：、作出假设： 1 1、控制白眼的基因是在常染色体上、控制白眼的

14、基因是在常染色体上 2 2、控制白眼的基因在性染色体上、控制白眼的基因在性染色体上 假设一：控制白眼的基因只在假设一：控制白眼的基因只在Y染色体上染色体上 假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上染色体上 假设三：控制白眼的基因只在假设三：控制白眼的基因只在X染色体上染色体上 XYw（白）（白） XX(红）红） XwYXWXW XwYwXWXW 同源区段同源区段 非同源区段非同源区段 192021/5/27 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） XWXW XwY 动动手：动动手： 写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄）写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄） 杂交产生杂交

15、产生F F1 1的遗传图解的遗传图解 控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上，而染色体上，而Y Y染染 色体不含有它的等位基因色体不含有它的等位基因 注：常染色体上的基因不需标出染色体，直注：常染色体上的基因不需标出染色体，直 接写出基因组成即可接写出基因组成即可( ( 例例DDDD、dd)dd)，而性染色，而性染色 体上的基因需先标出性染色体！体上的基因需先标出性染色体！ 202021/5/27 红眼红眼 XWY XWY XW F1： P P： 配子：配子： XWXwXWY 白眼白眼 XWXW 红眼红眼 红眼红眼 212021/5/27 红眼红眼 XWY XW Y XWXw F2：

16、F1： 配子：配子： XWXWXWXwXWY XwY 红眼红眼 XWXW 红眼红眼红眼红眼红眼红眼白眼白眼 222021/5/27 如何设计实验来验证你的解释呢？如何设计实验来验证你的解释呢？ 方法：测交方法：测交 实验：实验：F1红眼果蝇红眼果蝇 白眼果蝇白眼果蝇 请同学们尝试进行演绎推理请同学们尝试进行演绎推理 4、演绎推理、演绎推理 5、试验检验、试验检验 232021/5/27 w 126126 132 132120120 115 115 统计的结果与理论上的推测完全符合假说，统计的结果与理论上的推测完全符合假说， 摩尔根假说成立摩尔根假说成立基因在染色体上！基因在染色体上！ XWXw

17、XwXwXWYXwY F1测交测交 测测交交 后代后代 红眼红眼白眼白眼 w 红眼红眼 红眼红眼 白眼白眼 白眼白眼 理论比：理论比：1 : 1 ： 1 : 1 实际比：实际比： 242021/5/27 摩尔根通过实验将一个特定的摩尔根通过实验将一个特定的 基因基因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w w）和一条和一条 特定的染色体特定的染色体（X X）联系起来，从联系起来，从 而证明了而证明了基因在染色体上。基因在染色体上。 6、得出结论、得出结论 252021/5/27 验证假说：验证假说：测交测交 得出结论：得出结论：基因在染色体上基因在染色体上 若控制白眼基因（若控制白眼基因（w）在）在

18、X 染色体上，而染色体上，而Y染色体上不染色体上不 含有它的等位基因含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性白眼性状的表现总是与性 别相联系？别相联系？ 提出问题：提出问题： 作出假说：作出假说： 假假 说说 演演 绎绎 法法 从此，摩尔根成了从此，摩尔根成了孟德尔孟德尔理论的坚定支持者理论的坚定支持者 回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验： 262021/5/27 果蝇只有果蝇只有4对对染色体，却有染色体，却有数百个数百个基因基因 人只有人只有23对对染色体，却有染色体，却有数以万计数以万计的基因的基因 基因与染色体可能有这种对应关系吗？基因与染色体可能有这种对应关系吗？ 一条染色体上一条染色

19、体上 有很多个基因有很多个基因 基因在染色体基因在染色体 上呈线性排列上呈线性排列 三、新的疑问？三、新的疑问？ 272021/5/27 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位 基因，具有一定的基因，具有一定的 ；在减数分裂形成配子的过在减数分裂形成配子的过 程中，程中，_ _ 会随会随_的分开而分离的分开而分离，分别进，分别进 入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是： 等位基因等位基因同源染色体同源染色体 位于位于 的分离或组合的分离或组合 是互不干

20、扰的；是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的在减数分裂过程中，同源染色体上的 等位基因分离的同时，等位基因分离的同时， 自自 由组合由组合。 基因的分离定律的实质是：基因的分离定律的实质是： 独立性独立性 非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因 四、孟德尔遗传规律的现代解释四、孟德尔遗传规律的现代解释 282021/5/27 基因的位置关系一共有三种基因的位置关系一共有三种 A a C cB b 1.1.同源染色同源染色 体上的体上的等位等位 基因基因 2.2.同源染色同源染色 体上的非等体上的非等 位基因位基因 3.

21、3.非同源染非同源染 色体上的非色体上的非 等位基因等位基因 292021/5/27 D d Dd 等位基因随等位基因随 同源染色体同源染色体 的分开而分的分开而分 离离, ,分别进分别进 入不同配子入不同配子 中。中。 分离定律实质分离定律实质 302021/5/27 A a 同源染色体同源染色体 上的等位基上的等位基 因分离因分离, ,非非 同源染色体同源染色体 上的非等位上的非等位 基因自由组基因自由组 合。合。 自由组合定律实质自由组合定律实质 B b A B a b A B a b or 312021/5/27 等位基因随同源等位基因随同源 染色体的分开而染色体的分开而 分离分离,

22、,分别进入分别进入 不同配子中。不同配子中。 a a a a A A A A A Aa a 322021/5/27 Y Yy y R Rr r Y Y r r y y R R Y Y R R y y r r R R Y Y R R y y r r Y Y r r y y 同源染色体上的等位基因同源染色体上的等位基因 分离，非同源染色体上的分离，非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合 332021/5/27 同源染色体上的同源染色体上的 非等位基因会自非等位基因会自 由组合吗？由组合吗？ A a C cB b 不会！不会！ 非同源染色体非同源染色体 上的非等位基上的非等位基 因遵

23、循因遵循连锁互连锁互 换换定律定律 342021/5/27 基因在哪里？基因在哪里？ 类比推理类比推理 萨顿假说：萨顿假说： 基因在染色体上基因在染色体上 摩尔根：摩尔根： 果蝇杂交实验果蝇杂交实验 证据证据 小结小结 352021/5/27 实验现象实验现象 假说假说 演绎推理演绎推理 实验论证实验论证 结论结论 萨顿萨顿 假说：基因假说：基因 在染色体上在染色体上 类比推理类比推理 证据证据 摩尔根摩尔根 实验实验 假说演绎假说演绎 362021/5/27 红眼雌蝇红眼雌蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 P： XW XW XwY w 假设二：基因是在假设二：基因是在X、Y染色体上染色体上假设三：基因是

24、在假设三：基因是在X染色体上染色体上 红眼雌蝇红眼雌蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 P： XW XW XwY F1： XWXw XW Y w 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼雄蝇红眼雄蝇 F1： XWXw XW Y 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼雄蝇红眼雄蝇 F2： XWXW XWXw 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼雌蝇红眼雌蝇 XWYw XwYw 红眼雄蝇红眼雄蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 3:1 F2： XWXW XWXw 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼雌蝇红眼雌蝇 XWY XwY 红眼雄蝇红眼雄蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 3:1 拓展延伸：尝试用假设二解释实验现象拓展延伸：尝试用假设二解释实验现象 372021/5/27 探究：探究： 若要排除

25、若要排除假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体染色体 上上，应如何设计实验？，应如何设计实验？ 假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上染色体上 假设三：控制白眼的基因在假设三：控制白眼的基因在X染色体上染色体上 XwYXWXW XwYwXWXW 382021/5/27 红眼雌蝇红眼雌蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 P： XW Xw XwY w 假设二：基因是在假设二：基因是在X、Y染色体上染色体上假设三：基因是在假设三：基因是在X染色体上染色体上 红眼雌蝇红眼雌蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 P： XW Xw XwY F1： XWXw XW Y 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼

26、雄蝇红眼雄蝇 Xw X w 白眼雌蝇白眼雌蝇 Xw Y 白眼雄蝇白眼雄蝇 F1： XWXw XW Y w 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼雄蝇红眼雄蝇 Xw Y w 白眼雄蝇白眼雄蝇 Xw X w 白眼雌蝇白眼雌蝇 将实验一中所得的将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交。中的红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交。 392021/5/27 将实验二所得白眼雌蝇和原有的红眼雄蝇杂交。将实验二所得白眼雌蝇和原有的红眼雄蝇杂交。 白眼雌蝇白眼雌蝇 红眼雄蝇红眼雄蝇 P： XwXw XWY W 假设二：基因是在假设二：基因是在X、Y染色体上染色体上假设三：基因是在假设三：基因是在X染色体上染色体上 白眼雌蝇白眼雌蝇 红

27、眼雄蝇红眼雄蝇 P： XwXw XWY F1： XWXw Xw Y 红眼雌蝇红眼雌蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇 F1： XWXw 红眼雌蝇红眼雌蝇 Xw Y W 红眼雄蝇红眼雄蝇 结论：结论：假设控制白眼的基因在假设控制白眼的基因在X染色体上，染色体上，Y染色染色 体上没有它的等位基因。体上没有它的等位基因。 402021/5/27 1 1、下列关于基因和染色体关系的叙述，、下列关于基因和染色体关系的叙述， 错误的是（错误的是（ ） A.A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体 B.B.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 C.C.一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因 D.

28、D.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的 D 巩固练习巩固练习 412021/5/27 2 2、下列生理活动，能使基因、下列生理活动，能使基因A A和基因和基因a a分别进分别进 入两个子细胞中的是（入两个子细胞中的是（ ） A.A.有丝分裂有丝分裂 B. B. 减数分裂减数分裂 C. C. 细胞分化细胞分化 D. D.受精作用受精作用 3 3、下列各项中，肯定含有、下列各项中，肯定含有Y Y染色体的是（染色体的是（ ） A.A.受精卵和初级精母细胞受精卵和初级精母细胞 B.B.受精卵和次级精母细胞受精卵和次级精母细胞 C.C.精子和男性口腔上皮细胞精子和男性口腔上皮细胞 D.D.初级

29、精母细胞和男性小肠上皮细胞初级精母细胞和男性小肠上皮细胞 B D 422021/5/27 4 4、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性 性状为白眼，在下列杂交组合中，通过性状为白眼，在下列杂交组合中，通过 眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组 是是 （ ） A A、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B B、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇 红眼雄果蝇红眼雄果蝇 C C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇 白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B B 432021/5/27 5果蝇的眼色由一

30、对等位基因果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制。在纯种暗红眼控制。在纯种暗红眼 纯种朱红眼的正交实验中，纯种朱红眼的正交实验中，F1只有暗红眼；在纯种朱红只有暗红眼；在纯种朱红 眼纯种暗红眼的反交实验中，眼纯种暗红眼的反交实验中，F1雌性为暗红眼，雄性为雌性为暗红眼，雄性为 朱红眼。则下列说法不正确的是朱红眼。则下列说法不正确的是( ) A正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型 B反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体 上上 C正、反交的子代中，雌性果蝇的基因型都是正、反交的子代中，雌性果蝇的基因型都是XAXa D若正