【课件】2.2基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修2

第2节

基因在染色体上本节聚焦：1.科学家发现基因与染色体有哪些平行关系？2.摩尔根如何证明基因位于染色体上？

摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示？3.怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔的遗传规律？一、萨顿的假说

1903年，美国遗传学家萨顿（1877-1916）用

细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有

条染色体。蝗虫蝗虫12一、萨顿的假说基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。2.依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。1.内容:受精作用受精卵亲代配子染色体行为基因行为DDddDdDd受精作用P294个具体依据DddDDdDdDDDDDDdddddd

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。摩尔根（1866-1945）

萨顿假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。我更相信的是实验证据！我要通过确凿的实验找到基因和染色体的关系！一、萨顿的假说——

内容（理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系）基因位于染色体上。

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、基因位于染色体上实验证据“材料选对了就等于实验成功了一半！”果蝇作为遗传学实验材料的优点：果蝇昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常可以看到。①染色体数目少，易于观察②相对性状稳定且明显③易饲养，繁殖快，后代数量多白眼和红眼染色体性染色体常染色体（与决定性别无关的染色体）（与决定性别有关的染色体）6+XX6+XY（异型）（同型）雌性：雄性：（雌雄异体才有！）果蝇Y染色体比X染色体长!1.哪些属同源染色体？2.果蝇含

对染色体。其中有

对常染色体，

对性染色体。3.写出果蝇配子的染色体组成，雌性

，雄性

。4.同型与异型是针对

（性、常）染色体。314性Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y红眼（雌）×白眼（雄）P:F1:F2:红眼（雄雌）（雌、雄）（雄）不是环境引起，属隐性突变，发生在性染色体上1.果蝇的杂交实验3：1——观察现象，提出问题①红眼和白眼杂交，F1全为红眼，说明

；②F2的红眼和白眼的数量比是3：1，红眼和白眼的遗传符合

，同时表明果蝇的红眼和白眼是受

等位基因控制的。红眼为显性性状分离定律一对二、基因位于染色体上实验证据摩尔根——假说演绎法①根据哪一个杂交可判断果蝇红眼和白眼的显隐性?②果蝇红眼和白眼的遗传是否符合分离定律?

亲代红眼和白眼杂交，F1全为红眼。⇒红眼为显性性状

F2中红眼∶白眼＝3∶1。⇒符合分离定律白眼性状的表现与性别相关联。◆F2中为什么白眼都是雄性的？白眼性状的表现，为什么总是与性别相关联？红眼

白眼雄雌交配事实1：萨顿的假说：基因在染色体上事实2：果蝇有性染色体

白眼的遗传总是和性别相关联控制红眼和白眼的基因可能存在于性染色体上2.提出假说，解释现象假设1：控制白眼的基因仅在Y染色体上假设2：控制白眼的基因仅在X染色体上，

而Y染色体上不含有它的等位基因。

XYX和Y同源区段Y非同源区段X非同源区段AaBW常染色体2.提出假说，解释现象基因型：雌果蝇

雄果蝇ＸWＸWＸWＸwＸwＸwＸＷＹＸwＹ设：红眼和白眼分别由W、w基因控制。提醒：在性染色体上的基因，书写基因型时先写出性染色体，然后在右上角标注基因。基因型：雌果蝇

雄果蝇ＸWＸWＸWＸwＸwＸwＸＷＹＷＸＷＹwＸwＹＷＸwＹw假设3：控制白眼的基因在X、Y染色体同源区段。XWXW×XwYXWYXwXWYXWXwP:F2:F1:配子:XwXWYXWXWXWXWXwXWYXwY×红眼（雌）白眼（雄）红眼（雌）红眼（雄）红眼♀红眼♂红眼♀白眼♂♂♀解释现象:2.提出假说，解释现象

红眼

×白眼（雌）

（雄）P:F1:F2:雄雌交配红眼（雄雌）红眼白眼（雌、雄）（雄）3：13.演绎推理,实验验证XWXw红眼雌XwY白眼雄雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼测交子代测交子代XWXw红眼雌XwXw白眼雌XWY红眼雄XwY白眼雄正交反交雌雄均有一半红眼，一半白眼。测交1：子代中，雌雄均有一半红眼，一半白眼。测交2：子代中，雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。

测交1：

F1雌×白眼雄XwYXWXw测交2：

F1雄

×白眼雌XW

YXwXw测交：F1×隐性纯合子演绎推理：实验验证：4.分析结果,得出结论

控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。

摩尔根通过实验：将一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而证明了基因在染色体上。材料：果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。

人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。基因与染色体在数量上还存在什么关系？？基因在染色体上怎么排列？现代分子生物学利用荧光标记用什么方法显示出来的？二、基因在染色体上一条染色体上有多个基因。基因在染色体上呈线性排列。在遗传研究中，下列成就是哪些科学家完成的？①提出“生物的性状是由遗传因子决定的”观点。②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色体上”的假说。④实验证明了“基因在染色体上”。孟德尔约翰逊摩尔根萨顿重要遗传学发展史(假说——演绎法)（假说——演绎法）三、孟得尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质1

在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。D

dDd后期Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd等位基因：P13位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如Dd注意：D和D、d和d叫做相同基因。（减数分裂Ⅰ后期）基因自由组合定律的实质2

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。（减数分裂Ⅰ后期）（减数分裂Ⅰ后期）理解：基因自由组合定律的实质

非同源染色体上的非等位基因自由组合。非等位基因同源染色体上非同源染色体上等位基因ADadBb位于同源染色体的同一位置，控制相对性状的基因。讨论：在减数分裂的过程中，等位基因是否一定会分开？

非等位基因是否一定能自由组合？答：正常情况下，等位基因会彼此分离；

非等位基因不一定能自由组合，同源染色体的非等位基因表现为连锁现象，非同源染色体的非等位基因表现为自由组合。ADadBb拓展延伸：所有的基因都在染色体上吗？

人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？2.为什么不测定全部46条染色体？22对常染色体的形态和大小相同，上面分布的是相同基因或等位基因，所以只对其中的一条测序即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序。测46条，耗资巨大。问题探讨因为基因位于染色体上。22对+XY（常染色体）

（性染色体）（22常+XY）思考：果蝇基因组测序测定的几条染色体？

若是豌豆(体细胞有14条染色体）测序几条呢？染色体性染色体常染色体（雌雄异体才有！）5条（3常+XY）7条基因测序：常染色体的一半+性染色体拓展应用：假设3：控制白眼的基因在X、Y同源区段。假设2：控制白眼的基因仅在X染色体上。如何设计实验加以确定？XYX和Y同源区段Y非同源区段X非同源区段假设1：控制白眼的基因仅在Y染色体上如何设计实验确定是假设2还是假设3？实验设计：白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇（纯合）的交配

XWXwXwY假设3：控制白眼的基因在X、Y同源区段。假设2：控制白眼的基因在X染色体上。亲代：白眼（雌）野生红眼（雄）XwXwXWYW红眼（雄）红眼（雌）×

XWXwXwYW

白眼（雌）野生红眼（雄）亲代：XwXwXWY×红眼（雌）白眼（雄）（XwXw隐性纯合子）

实验结果：子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼子代：子代：神奇的测交！同型：选隐性性状异型：选显性性状（纯合子）①确定是否是伴X染色体遗传。②使子代的雌表现为一种，雄的表现为另一种。

XWX

w

XwYP：X

w

XwXWY×红眼（雌）白眼（雄）F1：白眼红眼(野生型）(排除常染色体、XY同源区段遗传）[2017课标1］一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有____种；当其位于X染色体上时，基因型有____种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，（如图所示），基因型有____种。请分别写出每一种情况的基因型：357Aa→AaBb→１）有丝分裂Aa→AaBb→２）减数分裂(不考虑突变、交叉互换)拓展2.与基因相联系等位基因分离——

相同基因分离——

减Ⅰ后着丝点分裂后（减Ⅱ后期、有丝分裂后期）资料P832减数分裂染色体数目异常情况减Ⅰ后期——同源染色体未分离减Ⅱ后期——着丝粒分裂，姐妹染色单体分开后，移向同一极【练2】AaXBY果蝇产生基因组成为AaXBXB、AaXB、aXBXB的异常精子，原因是？（不考虑交叉互换和突变）【练3】AaXbY的精原细胞产生一个AAaXb的精细胞，则其他3个精细胞的基因型为？aXb、

Y、Y（减Ⅰ、减Ⅱ）（减Ⅰ）（减Ⅱ）2．(2019·安徽铜陵一中高二月考)某雄性动物的基因型为AaBb。下图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。有关该精原细胞及其分裂过程的叙述，正确的是(

)

A．图甲所示细胞处于减数第一次分裂过程中B．该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变C．所产生的精细胞的基因组成分别为ab、ab、AB、ABD．分裂过程中，基因A、a、b、b可能移向细胞同一极AaBBAAaaBBbbAaBb复制减ⅠAa