【课件】基因在染色体上+课件+2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

2.2基因在染色体上第二章

基因与染色体之间的关系01萨顿的假说02基因位于染色体上的实验证据03孟德尔遗传规律的现代解释CONTENTS目录人有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。讨论：1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体?因为基因在染色体上2.为什么不测定全部46条染色体?人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。问题探讨萨顿的假说假说的依据假说的内容提出假说运用的方法011903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。2n=24精子12条染色体卵细胞12条染色体受精作用体细胞24条染色体减数分裂蝗虫子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，另一条来自母方。复习巩固一、孟德尔定律高茎Dd配子Dd分离定律在形成配子时，决定同一性状的等位基因彼此分离，控制不同性状的非等位基因自由组合。自由组合定律黄色圆粒YyRrYRYryRyr减数分裂Ⅰ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合二、减数分裂复习巩固同源染色体彼此分离等位基因彼此分离非同源染色体的自由组合非等位基因自由组合这是一种巧合吗？复习巩固萨顿用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。一、萨顿的假说受精作用受精卵亲代配子子代染色体行为基因行为DDddDdDdDd受精作用看不见的染色体基因在染色体上推理基因看得见的

平行关系高茎矮茎高茎矮茎类比推理两对等位基因配子配子YyRrYRYryRyr染色体行为基因行为一、萨顿的假说基因的行为染色体的行为杂交过程中保持：

___________也有：

__________体细胞中存在形式_________存在__________存在在配子中存在形式只有成对基因中的_______只有成对染色体中的_________体细胞中的来源成对中的基因一个来自______

一个来自______

同源染色体一条来自______一条来自______形成配子时组合方式非等位基因：________非同源染色体：________成对成对一个一条父方母方父方母方自由组合自由组合完整性和独立性相对稳定的形态结构探究活动1：阅读课本29页，完成表格填写。1.萨顿假说内容基因（遗传因子）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。2.萨顿假说的依据

基因和染色体的行为存在明显的平行关系。3.研究方法类比推理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。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校验。类比推理法

这是科学研究中常用的方法之一，19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。

上面介绍的萨顿的推理，也是类比推理。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。应当注意的是，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。高茎高茎矮茎高茎D

dD

Dd

d

D

d

dd探究活动2：在染色体上标注基因符号，解释孟德尔的杂交实验（用D/d表示）×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDDDDDdd习1.下列各项中，不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是A.基因和染色体在生殖过程中的完整性和独立性B.体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是成单存在的C.体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个来自母方，一个来自父方D.等位基因分离，非同源染色体自由组合D练习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，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”基因真的位于染色体上吗？注意: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。基因位于染色体的实验证据

我不相信孟德尔，更难以相信萨顿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到遗传和染色体的关系！基因真的位于染色体上吗？正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。

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。托马斯·亨特·摩尔根(ThomasHuntMorgan)02实验材料—果蝇摩尔根的果蝇杂交实验—“假说-演绎法”基因与染色体的关系基因位于染色体上的实验证据摩尔根（T.H.Morgan，1866-1945）二、基因位于染色体上的实验证据假说----演绎法观察现象发现问题实验验证演绎推理分析问题作出假说分析结果得出结论果蝇的优点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）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。①个体小，易饲养。②繁殖快，后代数量多。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。果蝇的优点③果蝇染色体数量少，而且形状有明显差别。♀ⅡⅢⅣ♂ⅡⅢⅣ1对性染色体同型异型3对常染色体果蝇的优点④果蝇有众多容易区分的相对性状。红眼白眼性染色体XYⅠⅡⅢ(1)非同源区段①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上②基因只存在Y（Ⅲ区段）上——伴Y遗传（限雄遗传）——伴X遗传（伴X显、伴X隐）Ｘ、Ｙ同源区段的基因是成对存在的。(2)在同源区段Ⅱ基因的表示方法X

X--雌性：X

Y-雄性：如果基因在常染色体上:如果基因在性染色体上:DD、Dd、dd先写性染色体后写基因XY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-二.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F2中白眼只在雄性出现1.提出问题为什么F2中白眼只在雄性出现？①位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。②只位于X染色体上。③只位于Y染色体上。④位于X、Y染色体的同源区段上。❌❌❌2.提出假说控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因雌果蝇基因型红眼（ＸＷＸＷ）红眼（ＸＷＸw）白眼（ＸWＸW）雄果蝇基因型红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）写出纯合亲本红眼（雌）和白眼（雄）杂交产生F1的遗传图解P2.对实验现象的解释XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXwF2XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）

3/41/4F1××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，来验证他们的解释吗？2.如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？测交：F1×隐性个体F1：红眼♀（XWXw）、红眼♂（XWY）隐性个体：XwY×测1：XWXwXwY后代XWXwXwXwXWYXwY红眼♀红眼♂白眼♀白眼♂1

：1：

1：

1×测2：XwXwXWY后代XWXwXwY红眼♀白眼♂1

：

1摩尔根实际的实验结果：126132120115与理论推测一致，完全符合假说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。摩尔根实际的实验结果：307290与理论推测一致，完全符合假说3.演绎推理测1、测2实验结果与理论推测一致。4.实验验证摩尔根的假说是正确的！5.得出结论控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。基因在染色体上。演绎推理测交得出结论基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系观察现象提出问题假说演绎法回顾摩尔根的实验：分析问题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

从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。实验验证测交结果三.基因与染色体的关系材料1：果蝇的体细胞只有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。材料2：人的体细胞中有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。基因在染色体上呈线性排列一条染色体上有许多个基因基因与染色体在数量上存在什么关系？果蝇X染色体上的部分基因长芒长翅灰身红眼短芒短翅黑身紫眼直翅卷翅野生型突变型转换成直线位置实际染色体位置巩固练习1.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，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇B2.下列各项中，肯定含有Y染色体的是（）A.受精卵和初级精母细胞B.受精卵和次级精母细胞C.精子和男性口腔上皮细胞D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞D巩固练习03孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质基因自由组合定律的实质孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔根据豌豆遗传现象，提出了遗传因子假说1866年弗莱明发现细胞染色体及细胞核分裂行为1882年萨顿发现染色体行为，提出萨顿假说，即遗传因子就在染色体上1902年摩尔根利用果蝇的伴性遗传现象，证明了基因在染色体上的假说1910年左右个体性状遗传研究第一次提出由遗传因子这个物质细胞遗传研究性状遗传+细胞遗传发现了染色体行为与孟德尔定律惊人的相似性证明了基因的存在和位置Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞（1）等位基因的概念：位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如A和a注意：A和A、a和a叫做相同基因（2）等位基因分离的原因：随同源染色体的分离而分离（3）等位基因分离的时间：减数分裂Ⅰ后期基因的自由组合定律的实质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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或自由组合的原因：随非同源染色体的自由组合而自由组合。自由组合的时间：减数分裂Ⅰ后期孟德尔遗传规律的现代解释减数分裂Ⅰ后期①

时间：同源染色体的分离非同源染色体自由组合②

细胞学基础：等位基因的分离非等位基因的自由组合③

实质：总结归纳基因在染色体上萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合依据结论实验验证实验现象实验假设果蝇眼色遗传与性别相联系控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交实验课堂小结习题巩固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（）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，

也可同时来自母方D.在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个D习题巩固2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为（）

A.3+X或