2.2基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修2(2)2

2.2基因在染色体上新教材•人教版•必修二46条23对常染色体22对性染色体1对

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，要测定某个基因序列，首先要确定该基因在哪条染色体上，如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。问题探讨：46条23对常染色体22对性染色体1对

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：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：（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；受精作用精子卵细胞12条12条受精卵24条减数分裂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。24条24条♂♀×某种蝗虫：1.萨顿的假说一.基因在染色体上基因行为染色体行为受精作用受精卵亲代配子子代DDddDdDdDd受精作用看不见的染色体基因位于染色体上推论（即假说）基因看得见的平行关系萨顿将基因与染色体的行为进行比较1.萨顿的假说一.基因在染色体上比较项目基因的行为染色体的行为传递中的特点存在形式体细胞中配子中体细胞中的来源形成配子时的分配特点在杂交过程保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构成对成对只有成对的基因中的一个只有成对的染色体中的一条成对的基因一个来自父方，一个来自母方同源染色体一条来自父方，一条来自母方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基因与染色体的平行关系1.萨顿的假说一.基因在染色体上P配子F1F1配子矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔杂交试验。DdDdddDdDDDddDddDDdD思考•讨论：分析减数分裂中基因和染色体的关系F21.萨顿的假说一.基因在染色体上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！

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。2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上

美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，讥笑孟德尔的研究方法，称“解释结果需要高级杂耍”。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。设计的实验反而证明孟德尔的正确，还为“基因在染色体上”提供了证据。尽管心塞，但坚持“实验至上”的摩尔根立马摈弃之前的偏见，从此对孟德尔“黑转粉”（1）实验材料果蝇作为遗传研究材料的优点（P30相关信息）：①个体小，易饲养；②繁殖速度快（在室温下10多天就繁殖一代）；③后代数量大（一只雌果蝇一生能产生几百个后代）；④有明显的相对性状，便于观察、统计；⑤染色体数目少（4对），便于观察；2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上少见的白眼雄果蝇野生红眼基因果蝇第一个是1933年，颁给了果蝇的开山祖师摩尔根；第二个是1946年，颁给了摩尔根的学生赫尔曼·穆勒，他发现了X射线对果蝇的突变效应；第三个是1995年，颁给了三位果蝇发育基因的研究者；第四个是2011年，颁给了果蝇免疫系统的Toll相关基因；第五个是2017年，医学或生理学奖的果蝇生物钟。果蝇的“过人之处”：果蝇与诺贝尔奖（1）实验材料一.基因在染色体上雌性体长约2.5mm，雄性稍短。可显微观察。与性别决定有关雌雄果蝇的染色体组成常染色体：性染色体：３对：ⅡⅡ，Ⅲ

Ⅲ，Ⅳ

Ⅳ雌性同型：ＸＸ雄性异型：ＸＹ（1）实验材料2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。易错点：不要误认为所有真核生物均有性染色体

只有具性别分化（雌雄异体）的生物才有性染色体之分，如下生物无性染色体：①所有无性别之分的生物（如酵母菌等）均无性染色体。②虽有性别之分，但雌雄同株（或雌雄同体）的生物均无性染色体，如玉米、水稻等。所有真核生物都有性染色体吗？（1）实验材料2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上（2）研究过程：假说-演绎法2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上①杂交实验——观察实验，发现问题说明：A.红眼对白眼显性B.F2中红眼:白眼=3:1，符合分离定律，说明红眼和白眼受一对等位基因控制现象：红眼与白眼为一对相对性状问题：为什么F2中白眼只在雄性出现？(为什么白眼性状与性别关联)2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上②对现象的解释——提出假说，解释问题如果按照萨顿的假说---“基因位于染色体上”，那么，控制白眼的基因应该位于什么染色体上呢？A.位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。C.只位于X染色体上(Ⅱ2)。B.只位于Y染色体上(Ⅱ1)。×2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上②对现象的解释——提出假说，解释问题B.只位于Y染色体上(Ⅱ1)。×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不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。一.基因在染色体上②对现象的解释——提出假说，解释问题D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。C.只位于X染色体上(Ⅱ2)。XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌

）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)XWXW红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwXWYw红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌

）

XWXw红眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄

)2.基因位于染色体上的实验证据一.基因在染色体上③对解释的验证——设计实验，验证假说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

)XwD.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。C.只位于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）XWYwXwPF1配子XWXw红眼(雌

）

XwXw白眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄

)Xw1:1:1:1一.基因在染色体上③对解释的验证——设计实验，验证假说摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。支持“基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的假说。怎么办?追加实验→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)D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)C.只位于X染色体上(Ⅱ2)PF1PF1果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法(三点测交法)，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。一条染色体上应该有许多个基因；同时说明基因在染色体上呈线性排列。3.基因与染色体的关系一.基因在染色体上结论：基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。一条染色体上应该有许多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身基因线性排列是指基因一个接着一个,没有重复、倒退、分枝等现象。3.基因与染色体的关系一.基因在染色体上1.真核生物基因的载体有：染色体、线粒体、叶绿体拟核、细胞质（质粒）2.原核生物基因的载体有：基因在染色体上呈__________。染色体是基因的__________，________________也是基因的载体。根据基因的存在部位，可将其分为

和

。线性排列主要载体核基因质基因线粒体、叶绿体荧光标记法上图从荧光点（四个）的分布来看，位置相同，说明图中是一对含有染色单体的同源染色体。细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？3.基因与染色体的关系一.基因在染色体上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

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等位基因概念：位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因Aa、BbDD、AA叫做相同基因二.孟德尔遗传规律的现在解释1.相关概念

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；Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd

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。1、等位基因分离的原因：随同源染色体的分离而分离2、等位基因分离的时间：减数分裂Ⅰ后期思考实质:减Ⅰ后期等位基因随同源染色体的分开而分离二.孟德尔遗传规律的现在解释2.基因分离定律的实质（教材P32）

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。1.自由组合的原因：随非同源染色体的自由组合而自由组合2.自由组合的时间：减数分裂Ⅰ后期思考实质:减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合二.孟德尔遗传规律的现在解释2.基因自由组合定律的实质（教材P32）摩尔根发现了基因的连锁和互换定律——遗传学第三大定律AAaaBBbbAAaaBBbbA、B基因连锁B、b基因互换二.孟德尔遗传规律的现在解释3.基因连锁互换AaBbAABBaabb分裂间期减数分裂ⅠABBAaabb减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡABabABab（1）连锁（完全连锁）2对等位基因位于1对同源染色体上A和B、a和b连锁，可以产生AB、ab两种配子二.孟德尔遗传规律的现在解释3.基因连锁互换AaBb分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡABAbaabBABaAabbB（2）互换（不完全连锁）2对等位基因位于1对同源染色体上B和b发生互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种配子AABabbBaAB：ab：Ab：aB=a:a:b:b(a≠b;a+b=0.5)二.孟德尔遗传规律的现在解释3.基因连锁互换基因在染色体上的位置产生配子自交后代基因型连锁互换4种：AB、Ab、aB、ab2种：AB、ab9种：AaBb、AaBB、AABb、AABB、Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb3种：AaBb、AABB、aabb4种：AB、Ab、aB、ab9种：AaBb、AaBB、AABb、AABB、Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb二.孟德尔遗传规律的现在解释3.基因连锁互换在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？①提出“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用实验证明了“基因在染色体上”。约翰逊摩尔根

假说—演绎法萨顿孟德尔

假说—演绎法二.孟德尔遗传规律的现在解释4.重要遗传学发展历程1.已知显隐性—雌隐雄显XaXa

×

XAYXAX

a

显性XaY隐性F1：P：配子：XaXAY（1）若子代性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上。（2）若子代雌性个体全为显，雄性个体全为隐，则基因位于X染色体上。三.基因在染色体上（知识拓展）1.判断等位基因A、a位置（1）若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。（2）若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。2.未知显隐性—正反交XaXa

×

XAYXAX

a

显性XaY隐性F1：P：配子：XaXAYXAXA

×

XaYXAX

a

显性XAY显性F1：P：配子：XAXaY判断等位基因A、a位置三.孟德尔遗传规律的现在解释1.判断等位基因A、a位置萨顿的假说（类比推理法）基因和染色体存在着明显的平行关系内容：基因在染色体上依据：基因在染色体上的证据(假说演绎法)摩尔根果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上孟德尔遗传规律的现代解释基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质基因在染色体上小结四.课堂小结二、拓展应用1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么?用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢?红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼，如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白