【生物】基因在染色体上课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第2章基因与染色体的关系第2节基因在染色体上▻19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律▻1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，替代遗传因子。基因在哪里呢？萨顿W.sutton(1877-1916)一、萨顿的假说

1903年，美国科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。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。一、萨顿的假说基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。

萨顿假说内容

基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。依据

萨顿(1877---1916)Walter

.Sutton，遗传学家实验方法

类比推理法基因行为DDddDdDdDd受精作用高茎矮茎受精卵P配子F1受精作用受精卵P配子F1染色体行为高茎矮茎看不见的染色体基因在染色体上推理基因看得见的

平行关系一、萨顿的假说一、萨顿的假说基因和染色体存在着明显的平行关系基因行为染色体行为独立性存在方式来源分配染色体在配子形成和受精过程中具有相对稳定的形态结构在体细胞中染色体成对存在。在配子中成对的染色体只有一条体细胞中成对的染色体也是一个来自父方,一个来自母方非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合基因在杂交过程中保持完整性和独立性在体细胞中基因成对存在在配子中成对的基因只有一个体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方非等位基因在形成配子时自由组合例1

美国遗传学家萨顿在用蝗虫细胞作为材料研究精子和卵细胞的形成过程中，提出了“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的假说。下列说法不符合其观点的是(

)

。DA.基因在杂交过程中保持完整性和独立性B.在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的C.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方D.非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂Ⅱ后期也是自由组合的[解析]

基因和染色体在行为上保持一致性，在体细胞中两者都成对存在，在来源上一个来自父方，一个来自母方，A、B、C符合假说观点；非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合，自由组合发生在减数分裂Ⅰ时期，D不符合假说观点。

AA.染色体是基因的主要载体B.基因由染色体携带着从亲代传递给子代C.基因在杂交过程中保持完整性和独立性D.减数分裂过程中，等位基因会随着染色体的分开而分离[解析]

该图只能说明染色体是基因的载体，但不能说明染色体是基因的主要载体，A符合题意。D

dD

Ddd

请你在图中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。×减数分裂受精作用减数分裂高茎P配子F1F1配子DdF2矮茎高茎高茎高茎高茎矮茎DddD

Dd

dDd减数分裂DD

d思考·讨论基因真的位于染色体上吗？二、基因位于染色体上的实验证据不可能、不可能、绝对不可能！摩尔根(1866---1945)ThomasHuntMorgan，遗传学家我更相信的是实验证据我要通过确凿的实验找到生物的遗传和染色体的关系！萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。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。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！①个体小，易饲养，成本低，雌雄易区分；②繁殖速度快；③后代数量多；④具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状；⑤染色体数目少，便于观察。遗传学常用实验材料果蝇（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）优点

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×♀P♂F1F2♀♂♀2459♂986♂982红眼白眼红眼红眼白眼3：1现象分析：2、F2中红眼和白眼的数量比是3:1，说明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的，并且符合分离定律。1、F1全为红眼，说明白眼是隐性性状。提出问题白眼性状的表现，为何总是与性别相关联？如何解释这一现象呢？遗传学常用实验材料果蝇（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）二、基因位于染色体上的实验证据常染色体：(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)与性别决定无关的染色体性染色体：(X、Y染色体）与性别决定有关的染色体二、基因位于染色体上的实验证据作出假说控制白眼的基因（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。

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……W（w）根据摩尔根的设想，写出不同眼色果蝇的基因型。二、基因位于染色体上的实验证据雌果蝇的基因型为：雄果蝇的基因型为：红眼红眼ＸＷＸＷ、

ＸＷＸwＸwＸwＸＷＹＸwＹ白眼白眼大胆假设：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，

Y染色体不含有它的等位基因。配子XWXwXWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子XWYXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)二、基因位于染色体上的实验证据果蝇杂交实验分析图解：3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）符合假说1：控制白眼的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有摩尔根的假说二、基因位于染色体上的实验证据假说2：控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有假说3：控制白眼的基因位于Y染色体的非同源区段，X染色体上没有雌果蝇的基因型为：雄果蝇的基因型为：红眼红眼ＸＷＸＷ、

ＸＷＸwＸwＸwＸＷＹＷ

、ＸwＹＷ

、ＸＷＹw

ＸwＹw白眼白眼雌果蝇的基因型为：雄果蝇的基因型为：红眼红眼ＸＸＸＹ

ＸＹw白眼假说2：控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有×♀P♂F1自由交配♀♂红眼白眼红眼PF1F2

红眼雌果蝇

XWXW白眼雄果蝇

XwYw

×

XWXw红眼雌

XWYw红眼雄×

XWXW

红雌

XWXw

红雌

XWYw

红雄

XwYw

白雄比例

红：白=3：1符合二、基因位于染色体上的实验证据F2？假说3：控制白眼的基因位于Y染色体的非同源区段，X染色体上没有×♀P♂F1♀♂红眼白眼红眼PF1×

红眼雌果蝇

XX白眼雄果蝇

XYw

比例

XX红眼雌

XYw白眼雄1

:1不符合上述假说1和假说2都能够解释实验一和实验二的实验现象。到底哪个假说正确呢？二、基因位于染色体上的实验证据如何验证假说？假说1：控制白眼的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有假说2：控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。如何选择测交的两个亲本？假说1：

F1

:

红眼雌XWXw

X

白眼雄XwY假说2：F1

:

红眼雌XWXwX

白眼雄XwYw二、基因位于染色体上的实验证据演绎推理、实验验证假说1：控制白眼的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有假说2：控制白眼的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有(3)演绎推理，验证假说二、基因位于染色体上的实验证据XWXw红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwPF1配子XWXw红眼(雌

）

XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw

位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)

位于X染色体上(Ⅱ2)测交(演绎推理)测交(演绎推理)1:1:1:1XWXw红眼（雌）×XwYw白眼（雄）YwXwP配子F1XWXw红眼(雌

）

XwXw白眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄

)Xw1:1:1:1XW二、基因位于染色体上的实验证据演绎推理、实验验证——测交怎么办?XwXw

×XWY↓XWXw

XwY白眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)白眼(雄)XwXw

×XWYW↓白眼(雌)红眼(雄)XWXw

XwYW红眼(雌)红眼(雄)

位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)

位于X染色体上(Ⅱ2)PF1PF1红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115本杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。摩尔根首次把一个特定的基因（如决定果蝇眼睛颜色的基因）和一个特定的染色体（X染色体）联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。二、基因位于染色体上的实验证据结论总结摩尔根(1866---1945)ThomasHuntMorgan，遗传学家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。

D

CA.①为假说，②为推论，③为实验

B.①为观察，②为假说，③为推论C.①为问题，②为假说，③为实验

D.①为推论，②为假说，③为实验

拓展应用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B通过眼色直接判断子代果蝇的性别或证明基因只在X染色体上：1.思路：雄显×雌隐（亲本均纯合）2.预期结果（以XY性别决定生物为例）①后代雄性个体都为隐性，雌性个体都为显性②否则，位于常染色体上或者是XY同源区段摩尔根的再发现果蝇的4对染色体，携带的基因有1.3万多个，人的体细胞只有23对染色体，基因大约有2.6万个，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？一条染色体上分布有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。结论

基因都位于染色体上吗？dBBaAD等位基因等位基因非同源染色体非等位基因相同基因同源染色体同源染色体同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因1234补充认识等位基因

非等位基因

同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因三、孟德尔遗传规律的现代解释aAaA等位基因随同源染色体的分开而分离杂合子体细胞配子配子在杂合子的细胞中，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。

01.基因分离定律的实质：Dd12Dd12DdD1Dd2ddD5Dd复制减Ⅰ减Ⅱ

减Ⅱ

三、孟德尔遗传规律的现代解释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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

02.基因自由组合定律的实质：AaBbAbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合杂合子体细胞配子配子复制

组合①

减Ⅰ减Ⅰ

组合

AaBbAAaaBBbbABABaabb减Ⅱ

ABAB减ⅡbaabAbAbaaBB减ⅡaBaB减ⅡAbAb活动3

阅读课本P31~32，图2为某生物细胞内染色体和基因分布图，分析基因的分离定律、自由组合定律的实质.解释孟德尔遗传规律的实质1.图1基因和染色体间存在怎样的数量和位置关系？提示

一条染色体上有许多基因；基因在染色体上呈线性排列。2.图1的基因互为等位基因吗？这些基因的遗传遵循孟德尔的遗传规律吗？提示

图1中的基因为