【生物】基因在染色体上 2023-2024学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

2.2基因在染色体上

第2章

基因和染色体关系怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔遗传规律？科学家发现基因与染色体有哪些平行关系？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？0201本节聚焦031.萨顿采用什么研究方法提出什么假说内容？依据为？2.果蝇适合做遗传实验的优点？雌雄果蝇体细胞中的染色体组成？3.摩尔根的果蝇杂交实验过程及结果？根据结果提出了什么假说？4.如何验证假说内容？杂交组合为？5.如何说明控制眼色的基因只位于X染色体上？6.基因与染色体的数量关系和位置关系？7.基因的分离定律的实质？（研究一对等位基因）基因的自由组合定律的实质？（只有位于非同源染色体上的非等位基因符合该定律）8.两大定律的适用范围？（真核生物进行有性生殖时核基因的遗传。）自主预习：2.2基因在染色体上教材P29-32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。问题探讨：讨论：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?因为基因位于染色体上。2.为什么不测定全部46条染色体?在22对常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中1条进行测序；1对性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，两条性染色体都要测序。一、萨顿的假说萨顿1.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.科学方法类比推理同源染色体分离等位基因分离雌雄配子随机结合

雌雄配子随机结合基因在染色体上推理平行关系看不见的基因看得见的染色体成对存在成单存在一个来自父方一个来自母方

根据萨顿的假说，请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(图中染色体上白色横线代表基因的位置，相关基因用D、d表示)。DDdddDDdDdDdDDddD

dDd思考

讨论

科学方法——类比推理法

类比推理是推理的一种形式。根据两个对象在某些属性上相同或相似,通过比较而推断出它们在其他属性上也相同的推理过程。

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。欧文顿：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。据此推测——细胞膜是由脂质组成的。

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（T.H.Morgan)的强烈质疑。

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！我是一个文明有风度的黑粉！二、基因在染色体上的证据遗传学家摩尔根Morgan果蝇用作遗传实验材料的优势：①有许多易于区分的相对性状；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。二、基因在染色体上的证据红眼黑腹果蝇白眼黑腹果蝇(一)选择正确的实验材料野生状态下1910年5月，摩尔根的实验室里出现了1只奇特的白眼雄果蝇。二、摩尔根的果蝇杂交实验F2

3：

1红眼（雌、雄）PF1红眼(雌,雄)×F1雌雄交配白眼（雄）红眼白眼红眼对白眼为显性.符合，F1红眼雌雄个体交配，F2红眼:白眼为3:1。Q1.眼色性状的显隐性？Q2.是否符合孟德尔的分离定律？解释？Q3.果蝇眼色的遗传有何特殊之处？F2白眼果蝇都是雄性，白眼性状的表现与性别相关联。(二)摩尔根的果蝇杂交实验（1）观察现象，提出问题：（假说—演绎法）当时，性染色体已经发现，结合“萨顿假说”你能作出怎样的解释??雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？3对常染色体+3对常染色体+XXXY染色体的类型常染色体：与性别决定无关的染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体(二)摩尔根的果蝇杂交实验XYⅠⅡⅢ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X、Y同源区段的基因是成对存在的。同源区段：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：-Ⅰ、Ⅲ

ⅡY染色体特有X染色体特有共有部分提出假设:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。(二)摩尔根的果蝇杂交实验假设一:控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。假设二:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。假设三:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区上。用w表示控制眼睛颜色的基因：红眼W，白眼w.写出三种假说对应的亲本基因型P×红眼白眼Y染色体特有XYⅠⅢX染色体特有共有部分ⅡXX,XYwXW

XW,

Xw

YXW

XW

，Xw

Yw×(二)摩尔根的果蝇杂交实验（2）提出假设:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。红眼（雌）白眼（雄）P×红眼（雌、雄）F1F2红眼（雌、雄）白眼（雄）

F1雌雄交配3/41/4？PF1F2×XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4红眼（雌、雄）

1/4白眼（雄）配子假设二:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。XWXWXwY如何验证假设的正确性呢？测交(二)摩尔根的果蝇杂交实验根据假设写出亲本的分析图解XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：红眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY红雌白雌红雄白雄XWY

×XwXwXWX

w

红雌XwY白雄F1：P：配子：红眼（雄）白眼（雌）XWXwY测交方案1测交方案2（3）演绎推理还有其他测交方案吗？雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。1:1:1:1红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115实验结果：子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。（5）得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。测交方案1测交方案2(4)实验验证，得出结论二、基因在染色体上的证据

假设二:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。实验结果与演绎推理一致，说明假说正确。果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。②基因在染色体上呈线性排列。①一条染色体上有许多个基因。结论长芒短芒长翅短翅灰身黑身红眼紫眼直翅卷翅红眼棕眼果蝇染色体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1.基因分离定律的实质：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2.基因自由组合定律的实质：等位基因具有一定的独立性。非同源染色体上的非等位基因是互不干扰。三、孟德尔遗传规律的现代解释1.下图表示细胞中的染色体和基因组成,请思考并回答问题。(1)图中有

对同源染色体。(2)图中有

对等位基因。(3)A和B、C和C、A和D分别是等位基因吗?为什么?提示:

都不是。

同源染色体上的非等位基因：A和B位于同一对同源染色体的不同位置。C和C虽然位于同一对同源染色体的相同位置,但不控制相对性状,是相同基因。非同源染色体上的等位基因：A和D分别位于两条非同源染色体上。23等位基因：位于同源染色体的同一个位置上控制着相对性状的基因（如：A和a、D和d、B和b）(1)图中属于等位基因的有______________________。(2)图中非等位基因有___________________________

___________________________________________。A与a、B与b、C与cA(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)(3)上述非等位基因中，能自由组合的是________________________________。A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)(4)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生____种配子，分别是___________________________。ABC、ABc、abC、abc4如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答下列问题：举例说明哪些基因的行为不遵循孟德尔遗传规律？（1）同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。（2）叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。（3）原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。对点训练基因在染色体上基因和染色体存在着明显的平行关系内容：依据：结论：基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质萨顿假说实验验证: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摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上本节小结进阶训练1.在减数分裂过程中,同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在A.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期B.同时发生于减数分裂Ⅰ的后期C.同时发生于减数分裂Ⅱ的后期D.分离发生于减数分裂Ⅰ,自由组合发生于减数分裂Ⅱ2.下列能够体现基因自由组合定律的是

ABCDBC3.下图是人体细胞分裂时,甲、乙、丙、丁4个不同细胞分裂时期染色体数目和DNA数目的统计数据的柱状图,那么非同源染色体上的非等位基因自由组合可以发生在图中的

A.甲 B.乙C.丙 D.丁B4.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列叙述错误的是A.图示体现了基因在染色体上呈线性排列B.白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因C.有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极D.减数分裂Ⅱ后期,基因dp