2.2基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修2((1)(1))

第2节基因在染色体上一、萨顿假说二、基因位于染色体上的实验证据三、孟德尔遗传规律的现代解释学习目标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。体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精体细胞24条染色体一、萨顿的假说萨顿由此推论：基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。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，一条来自母方。一、萨顿的假说基因成对存在只有成对的基因中的一个成对的同源染色体一条来自父方，一条来自母方。成对的基因一个来自父方，一个来自母方。基因行为染色体行为体细胞染色体成对存在只有成对染色体中的一条配子来源P配子F1P配子F1♂♀DdDdDD♂dd♀××配子形成和受精过程中有相对稳定的结构。杂交过程中基因保持完整性和独立性。传递性质一、萨顿的假说Rr非等位基因在形成配子时自由组合基因行为染色体行为行为变化非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合YyRrYyYRYryRyr等位基因分离非等位基因自由组合同源染色体分离非同源染色体自由组合看得见的染色体基因在染色体上类比推理基因看不见的

平行关系一、萨顿的假说分离定律中成对的基因的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。1、萨顿的假说内容基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。2、萨顿的假说依据基因和染色体行为存在着明显的平行关系。3、萨顿的假说方法类比推理法4、萨顿的推论萨顿根据基因和染色体行为存在着明显的平行关系，进行类比推理，得出结论：基因位于染色体上，基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。【易错提醒】（1）类比推理：是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。类比推理法是科学研究的重要方法之一，但是通过类比推理得出的结论不一定正确，还需要观察和实验的检验。（2）并非所有基因都位于染色体上。在真核生物中，细胞核基因位于染色体，但细胞质基因位于线粒体和叶绿体DNA上;在原核生物中，细胞内无染色体，其基因位于拟核区的DNA上或者质粒DNA上；病毒中有基因，但无染色体。类比推理的结果一定正确吗孟德尔遗传理论萨顿假说摩尔根(1866-1945)果蝇实验二、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特点常见：果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。个体小，易饲养繁殖快:在室温下10多天就繁殖一代后代多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代具有易于区分的相对性状染色体少，易观察（4对）果蝇的优点XXXY雌雄果蝇体细胞染色体示意图二、基因位于染色体上的实验证据思考1：如何才能知道白眼是显性还是隐性？思考2：如何才能知道红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔遗传规律呢？红眼果蝇白眼果蝇1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？思考1：如何才能知道白眼是显性还是隐性？思考2：如何才能知道红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔遗传规律呢？二、基因位于染色体上的实验证据一、观察分析，提出问题¾红¼白F2F1P根据F1表现出来的性状，可推出：红眼为显性性状白眼为隐性性状1111:::×符合分离定律×白眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系孟德尔遗传理论萨顿假说摩尔根(1866-1945)果蝇实验二、基因位于染色体上的实验证据若萨顿假说正确，那么红白眼基因在果蝇哪条染色体上？二、基因位于染色体上的实验证据¾红¼白F2F1P1111:::××白眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)二、作出假说提出假设控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含其等位基因。问题：为什么白眼性状的表现，总是与性别相联系？（教材P30）二、基因位于染色体上的实验证据果蝇的性别决定XXXY雌性雄性XXXY雌雄果蝇体细胞染色体示意图性染色体常染色体（同型）3对常染色体+XX3对常染色体+XY（异型）染色体的类型常染色体：与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体基因的表示方法：基因在性染色体上：先写性染色体后写基因雌果蝇基因型：

(XWXW)或(XWXw)雄果蝇基因型：——控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。

(XwXw)

(XWY)

(XwY)红眼白眼白眼红眼XXX

Y---雌性：雄性：若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W，白眼w。纯合子：XWXW、XwXw、XWY、XwY（二）提出假说F1红眼(雌)P×白眼(雄)红眼(雌)

配子红眼(雄)×F2配子♂♀

控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含其等位基因。二、作出假说二、基因位于染色体上的实验证据F1红眼(雌)P×白眼(雄)红眼(雌)XWXWXwYXWXwYXWXwXWY配子控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含其等位基因。红眼(雄)×F2XWXwXWY红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子XWXWXWXwXWYXwY♂♀假说亦可解释观察的现象二、作出假说二、基因位于染色体上的实验证据PF1测交杂种子一代隐性纯合子三、演绎推理（设计测交实验）×红眼(雌)XWXwXWXwXwY红眼(雌)

白眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)XWXwXwXwXWYXwY白眼(雄)XwY配子♂♀二、基因位于染色体上的实验证据白眼雌×红眼雄:隐♀×显♂P红眼(雄)XWY

白眼(雌)XwXw×XwXWY红眼(雌)XWXw白眼(雄)XwY配子F1后代出现4种表现型，比例为1:1:1:1预测及实验验证的结果：红眼雌：白眼雄=1:1测交二、基因位于染色体上的实验证据四、得出结论控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。观察现象，发现问题归纳综合，得出结论分析问题，提出假说设计实验，验证假说果蝇杂交实验及现象若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交实验验证假说基因在染色体上演绎推理推理和想象基因在染色体上从此，摩尔根成了

理论的坚定支持者孟德尔假说—演绎法课堂小结

摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。基因与染色体在数量上还存在什么关系？显然，一条染色体上应该有许多个基因。XX4对染色体，1.3万个基因23对染色体，2.6万个基因五、继续探究三、基因与染色体的关系

三、基因与染色体的关系

摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱。得出结论：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。基因定位现代分子生物学技术：基因在染色体上的直接证据荧光分子标记法一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列四、人类探明基因神秘踪迹的历程1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程1910年摩尔根进行果蝇杂交实验提出假说：基因在染色体上找到基因在染色体上的实验证据孟德尔的豌豆杂交实验发现了遗传因子假说—演绎法类比推理法假说—演绎法魏斯曼预测减数分裂存在证实了减数分裂的存在通过显微镜观察

孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________；一同源染色体等位基因非同源染色体非等位基因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1234五、孟德尔遗传规律的现代解释

五、孟德尔遗传规律的现代解释在杂合子的细胞中，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，独立地随配子遗传给后代。（教材P32）基因的分离定律的实质是：等位基因随同源染色体的分开而分离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。（教材P32）基因的自由组合定律的实质是：非同源染色体上的非等位基因自由组合五、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律等位基因与非等位基因③④①②ABcDEAbcDeFgFg等位基因：位于同源染色体的同一位置上，

控制着一对相对性状的两个基因，如图中的B与b，E与e。相同基因：

虽位于同源染色体的同一位置上，但不是控制一对相对性状的基因，如图中的A与A、D与D、F与F等。非等位基因：

一是非同源染色体上的非等位基因，如A、B与F等，这些非等位基因遵循孟德尔遗传定律；

二是同源染色体上的非等位基因，如A与B、c等，这些非等位基因不遵循孟德尔遗传定律。三、孟德尔遗传规律1、等位基因：位于同源染色体的同一位置上，控制着一对相对性状的两个基因。2、相同基因：虽位于同源染色体的同一位置上，但不是控制一对相对性状的基因。3、非等位基因：

（1）是非同源染色体上的非等位基因，这些非等位基因遵循孟德尔自由组合定律；

（2）是同源染色体上的非等位基因，如A与B、c等，这些非等位基因不遵循孟德尔自由组合定律。（易错）基因的分离定律的实质是：等位基因随同源染色体的分开而分离基因的自由组合定律的实质是：非同源染色体上的非等位基因自由组合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

随堂练习In-classpractice1．果蝇某一条染色体上有许多基因（如图所示），下列有关说法正确的是（）A．白眼基因与深红眼基因是控制果蝇眼色的一对等位基因B．控制果蝇白眼和朱红眼的基因在减数分裂时可发生分离C．该染色体上的所有基因都呈线性排列D．该染色体上基因控制的性状一定会在后代中同时显现C随堂练习In-classpractice2．下列哪一论述不支持基因和染色体行为存在明显的平行关系这一观点（）A．基因在染色体上，等位基因位于同源染色体上B．减数分裂形成配子时等位基因随同源染色体的分开而分离，进入不同的配子C．体细胞中成对的基因和同源染色体都是一条来自父方，一条来自母方D．原核生物细胞中没有染色体，但有基因的存在D随堂练习In-classpractice3．在减数分裂过程中，遵循分离定律的基因、遵循自由组合的基因、因为交叉而互换的基因分别在（）A．姐妹染色单体上；同一条染色体上；非姐妹染色单体上B．同源染色体上；非同源染色体上；同源染色体的姐妹染色单体上C．同源染色体上；非同源染色体上；同源染色体的非姐妹染色单体上D．姐妹染色单体上；非同源染色体上；非同源染色体的姐妹染色单体上C随堂练习In-classpractice4．基因与染色体具有平行关系，下列关于果蝇细胞中基因与染色体的叙述，错误的是（）A．体细胞中成对的基因与染色体均分别来自双亲B．配子中只存在成对基因与成对染色体中的一个C．形成配子时，非等位基因、非同源染色体一定都表现为自由组合D．基因与染色体在杂交、配子形成和受精等过程中保持结构相对稳定