2.2基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修24

第2节基因在染色体上第2节基因在染色体上第2章基因和染色体的关系by：BiologyTeacherYóu知识回顾知识回顾知识回顾沃尔特·萨顿（WalterSutton，1877年4月5日-1916年11月10日），美国遗传学家、生物学家。知识回顾沃尔特·萨顿（WalterSutton，1877年4月5日-1916年11月10日），美国遗传学家、生物学家。知识回顾沃尔特·萨顿（WalterSutton，1877年4月5日-1916年11月10日），美国遗传学家、生物学家。DDddDdDdDdDdDDDdDdddAAaaAaAAaaAAaa减数第一次分裂后期AaBbAAaaBBbbAAaaAAaaAaBbBBbbAAaaBBbbBBbbAAaaAAaabbBBbbBBAB1ab1Ab1aB1减数第一次分裂后期AaBbABABababABABababABABababAaBbABABababABabABAbaBabABAbaBabAbaB遗传学第三大定律——基因的连锁互换定律（摩尔根）ABab减数第一次分裂前期互换ABAbabaB托马斯·亨特·摩尔根（ThomasHuntMorgan，1866~1945年）美国生物学家，被誉为“遗传学之父”。一生致力于胚胎学和遗传学研究，由于创立了关于遗传基因在染色体上作直线排列的基因理论和染色体理论，获1933年诺贝尔奖。一、遗传学三大定律1.基因的分离组合定律（孟德尔）2.基因的自由组合定律（孟德尔）3.基因的连锁互换定律（摩尔根）AaABabAbaBABabAbaB实质：减数第一次分裂后期

等位基因随同源染色体的分开而分离实质：减数第一次分裂后期

非同源染色体上的非等位基因自由组合实质：减数第一次分裂前期

同源染色体上的非姐妹染色单体互换，

使等位基因互换，非等位基因重组一、遗传学三大定律AB：ab：Ab：aB=1：1：1：1AB：ab：Ab：aB=？：？：？：1.基因的分离组合定律（孟德尔）2.基因的自由组合定律（孟德尔）3.基因的连锁互换定律（摩尔根）AaABabAbaBABabAbaBAaBbAaBb一、遗传学三大定律例.某植物红花（A）对白花（a）为显性，高茎（B）对矮茎（b）为显性。为了探究

这两对基因的遗传是否遵循自由组合定律。现提供纯合的红花高茎和纯合的白花

矮茎植株，请设计杂交实验并预测实验结果。1.实验设计思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________将纯合的红花高茎植株与纯合的白花矮茎植物杂交，得F1，将F1与纯合的白花矮茎植株杂交，得F2。观察F2的表现型及比例。2.如果不考虑同源染色体之间的交换（1）若______________________________________________________________________________，

则这两对基因的遗传遵循自由组合定律。（2）若______________________________________________________________________________，

则这两对基因的遗传不遵循自由组合定律。F2中出现红高、红矮、白高、白矮，且比例为1:1:1:1F2中红高：白矮=1:1或红矮：白高=1:1一、遗传学三大定律例.某植物红花（A）对白花（a）为显性，高茎（B）对矮茎（b）为显性。为了探究

这两对基因的遗传是否遵循自由组合定律。现提供纯合的红花高茎和纯合的白花

矮茎植株，请设计杂交实验并预测实验结果。1.实验设计思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________将纯合的红花高茎植株与纯合的白花矮茎植物杂交，得F1，将F1与纯合的白花矮茎植株杂交，得F2。观察F2的表现型及比例。3.如果考虑同源染色体之间的交换（1）若______________________________________________________________________________，

则这两对基因的遗传遵循自由组合定律。（2）若______________________________________________________________________________，

则这两对基因的遗传不遵循自由组合定律。F2中出现红高、红矮、白高、白矮，且比例为1:1:1:1F2中出现红高、红矮、白高、白矮，但比例不为1:1:1:1二、萨顿的假说1.现象：基因和染色体行为存在着明显的平行关系2.假说：3.方法：类比推理法基因是由染色体携带着从亲传递给下一代的，即基因就在染色体上。二、萨顿的假说1.现象：基因和染色体行为存在着明显的平行关系2.假说：3.方法：类比推理法基因是由染色体携带着从亲传递给下一代的，即基因就在染色体上。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）1.选材：果蝇（1）具有多对易于区分的相对性状，且能稳定遗传红眼白眼红眼长翅白眼残翅三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）1.选材：果蝇（1）具有多对易于区分的相对性状，且能稳定遗传（2）生长周期短，繁殖快（子代多），染色体少且容易观察三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）1.选材：果蝇（1）具有多对易于区分的相对性状，且能稳定遗传（2）生长周期短，繁殖快（子代多），染色体少且容易观察XXXY三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）1.选材：果蝇（1）具有多对易于区分的相对性状，且能稳定遗传（2）生长周期短，繁殖快（子代多），染色体少且容易观察三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）2.性别决定的方式（1）大多数生物的性别是由性染色体决定的（有的生物由基因型、环境、发育的阶段等来决定性别）喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g-基因决定雌株。其显隐关系为：G>g>g-雄株Gg、Gg-两性植株gg、gg-雌株g-g-三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）2.性别决定的方式（1）大多数生物的性别是由性染色体决定的（有的生物由基因型、环境、发育的阶段等来决定性别）海生蠕虫后螠，是一种环节动物，成熟雌虫将卵产在海水中，刚发育的幼虫没有性分化，之后自由生活的幼虫将落入海底，发育成雌虫，但是如果有机会落到雌虫的口吻上，很快下滑经内壁进入子宫发育成雄虫。如果把已经落在雌虫口吻上的幼虫移去，让其继续自由生活，就发育成中间性，畸形程度视呆在雌虫口吻上时间的长短。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）2.性别决定的方式（1）大多数生物的性别是由性染色体决定的（有的生物由基因型、环境、发育的阶段等来决定性别）乌龟卵在20～27℃条件下孵出的个体为雄性，在30～35℃时孵出的个体为雌性。鳄类在30℃以下孵化则几乎全为雌性，高于32℃时雄性则占多数；我国特产的活化石扬子鳄，巢穴建于潮湿阴暗的弱光处可孵化出较多雌鳄，巢穴建于阳光曝晒处，则可产生较多的雄性。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）2.性别决定的方式（1）大多数生物的性别是由性染色体决定的（有的生物由基因型、环境、发育的阶段等来决定性别）在一定条件下，动物的雌雄个体相互转化的现象称为性反转。鱼类的性反转是比较常见的，如黄鳝的性腺，从胚胎到性成熟是卵巢，只能产生卵子。产卵后的卵巢慢慢转化为精巢，只产生精子。所以，每条黄鳝一生中都要经过雌雄两个阶段。成熟的雌剑尾鱼会出其不意地变成雄鱼，老的雌鳗鱼有时转变成雄鱼。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）2.性别决定的方式（1）大多数生物的性别是由性染色体决定的（有的生物由基因型、环境、发育的阶段等来决定性别）性染色体常染色体：X和Y、Z和W等（2）XY型性别决定（人、果蝇）（3）ZW型性别决定♀XX♂XY♀ZW♂ZZ（鸡、鸟类）三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）2.性别决定的方式（4）人类性别比例接近1:1的原因时间总人口性别比（男：女）1953年5.82亿107.6∶1001964年6.95亿105.5∶1001982年10.08亿106.3∶1001990年11.34亿106.6∶1002000年12.68亿106.7∶100三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）摩尔根和白眼果蝇的故事

摩尔根熟悉孟德尔定律，但从一开始就很怀疑这些理论。因为他认为这些定律可能只适合于豌豆而不适用于其他生物。有许多问题使摩尔根怀疑孟德尔的理论，他曾用白腹黄侧的家鼠与野生型杂交，得到的结果五花八门。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）

他开始用果蝇进行诱发突变的实验。他的实验室被同事戏称为“蝇室”，里面除了几张旧桌子外，就是培养了千千万万只果蝇的几千个牛奶罐。

1910年5月，他的妻子兼实验室的实验员发现了一只奇特的雄蝇，它的眼睛不像同胞姊妹那样是红色，而是白的。这显然是个突变体，注定会成为科学史上最著名的昆虫。这时摩尔根家里正好添了第三个孩子，当他去医院见他妻子时，他妻子的第一句话就是“那只白眼果蝇怎么样了？”他的第三个孩子长得很好，而那只白眼雄果蝇却长得很虚弱。摩尔根极为珍惜这只果蝇，将它装在瓶子里，睡觉时放在身旁，白天又带回实验室。它这样养精蓄锐，终于同一只正常的红眼雌蝇交配以后才死去，留下了突变基因，以后繁衍成一个大家系。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）这个家系的子一代全是红眼的，显然红对白来说，表现为显性，正合孟德尔的实验结果，摩尔根不觉暗暗地吃了一惊。他又使子一代交配，结果发现了子二代中的红、白果蝇的比例正好是3：1，这也是孟德尔的研究结果，于是摩尔根对孟德尔更加佩服了。摩尔根决心沿着这条线索追下去，看看动物到底是怎样遗传的。他进一步观察，发现子二代的白眼果蝇全是雄性，这说明性状（白）的，性别（雄）的因子是连锁在一起的，而细胞分裂时，染色体先由一变二，可见能够遗传性状，性别的基因就在染色体上，它通过细胞分裂一代代地传下去。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）染色体就是基因的载体！摩尔根和他的学生还推算出了各种基因的染色体上的位置，并画出了果蝇的4对染色体上的基因所排列的位置图。基因学说从此诞生了，男女性别之谜也终于被揭开了。从此遗传学结束了空想时代，重大发现接踵而至，并成为20世纪最为活跃的研究领域。为此，摩尔根荣获了1933年诺贝尔生理学及医学奖。他是霍普金斯大学、也是美国的第一位诺贝尔生理学及医学奖得主；也是第二位因遗传学研究成果而荣获诺贝尔奖的科学家。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验（1）发现问题：符合_______定律分离白眼性状的表现总是与性别相联系（2）做出假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上Y染色体上不含有它的等位基因三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验（2）做出假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上Y染色体上不含有它的等位基因①关于X和Y染色体a.人类X比Y_____，果蝇X比Y_____。大小b.X和Y是同源染色体的原因是：

在____________时能_______。减一前期联会三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验②基因的位置及基因型XYⅢ非同源区段Ⅱ同源区段Ⅰ非同源区段BⅠ.基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因：XA、Xa基因型：♂：♀：XAY、XaYXAXA、XAXa、XaXabⅡ.基因位于X和Y染色体的同源区段基因型：♂：♀：XBYbXBXB、XBXb、XbXb、XbYB、XBYB、XbYbⅢ.基因位于Y染色体上，X染色体上无等位AD三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验红眼Ww白眼白眼wXw红眼：白眼：XW性别基因型表现型♀XWXWXWXwXwXw♂XWYXwY红眼雌（果蝇）红眼雌（果蝇）白眼雌（果蝇）红眼雄（果蝇）白眼雄（果蝇）控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上Y染色体上不含有它的等位基因三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验红眼Ww白眼白眼ww白眼基因型：Ww基因型：ww（红眼果蝇）（白眼果蝇）三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验（1）发现问题：符合_______定律分离白眼性状的表现总是与性别相联系（2）做出假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上Y染色体上不含有它的等位基因WWwwWwWW：Ww：ww=1:2:1三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验（1）发现问题：符合_______定律分离白眼性状的表现总是与性别相联系（2）做出假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上Y染色体上不含有它的等位基因XWXWXwY三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验XWXWXwYXWXw、XWY①请写出从P到F1的遗传图解P

红眼雌

×

白眼雄XWXWXwY配子XWXwYF1XWXwXWY红眼雌红眼雄1

:

1三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验XWXWXwYXWXw、XWY②请写出从F1到F2的遗传图解P

红眼雌

×

红眼雄XWXwXWY配子XWXwYF1XWXwXWY红眼雌红眼雄1

:1:1:1XwXWXw红眼雌XwY白眼雄XWXWXWYXWXwXwY三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验XWXWXwYXWXw、XWYXWXwXWYXWXwXwY（1）发现问题：符合_______定律分离白眼性状的表现总是与性别相联系（2）做出假说：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上Y染色体上不含有它的等位基因（3）设计实验，验证假说：测交：F1与隐性纯合子相交XWXw

XWY（回交）×XwY×XwXw三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）3.摩尔根果蝇的杂交实验XWXWXwYXWXw、XWYXWXwXWYXWXwXwY（4）得出结论（假说演绎法）三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）4.基因、DNA、染色体的关系（4）基因在染色体上呈_______排列。（5）只有染色体上的基因才是成对存在的。（3）染色体是基因的____________。（2）DNA是染色体的____________。（1）基因是_________________________________。三、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根）4.基因、DNA、染色体的关系具有遗传效应的DNA片段组成成分主要载体（还有叶绿体和线粒体）线性染色体基因1基因2基因3四、6种交配亲代组合F1基因型及比例F1表现型及比例XAXA×XAYXAXA×XaYXAXa×XAYXAXa×XaYXaXa×XAYXaXa×XaYXAXA、XAYXAXa、XAYXAXA、XAXa、XAY、XaY♀全显♂显：隐=1:1XAXa、XaXa、XAY、XaYXAXa、XaY♀全显♂全隐XaXa、XaY不论雌雄，全为显性不论雌雄，全为隐性不论雌雄，全为显性不论雌雄，显：隐=1:1四、6种交配亲代组合F1基因型及比例F1表现型及比例XAXA×XAYXAXA×XaYXAXa×XAYXAXa×XaYXaXa×XAYXaXa×XaYXAXA、XAYXAXa、XAYXAXA、XAXa、XAY、XaY♀全显♂显：隐=1:1XAXa、XaXa、XAY、XaYXAXa、XaY♀全显♂全隐XaXa、XaY不论雌雄，全为显性不论雌雄，全为隐性不论雌雄，全为显性不论雌雄，显：隐=1:1四、6种交配特殊性状分离比①可用于确定基因所在

的染色体②可用于确定性状的显

隐关系四、6种交配例1.某种动物的性别由X和Y染色体决定。以下能确定毛色基因所在染色体，显隐

关系及亲代基因型的是：

①♀黑毛×♂黑毛→雌雄均为黑毛

②♀黑毛×♂白毛→雌雄均为黑毛

③♀黑毛×♂白毛→雌雄均为黑毛：白毛=1:1

④♀黑毛×♂黑毛→雌性黑毛，雄性黑毛：白毛=

1:1

⑤♀黑毛×♂黑毛→雌雄均为黑毛：白毛=

3:1×√×√×四、6种交配例2.果蝇的眼型由一对等位基因（用A、a表示）控制，某科研小组用一对表现型都

为圆眼的雌、雄果蝇进行杂交，子代中圆眼：棒眼的比例，雄性为1:1，雌性全

为圆眼，不考虑性染色体同源区段的遗传，下列分析错误的是（）

A.圆眼为显性性状

B.决定眼型的基因位于X染色体上

C.子代圆眼雌果蝇中杂合子占1/2

D.亲代圆眼雌果蝇可能为纯合子D四、6种交配杂交组合亲代表现型子代表现型及株数父本母本雌株雄株1阔叶阔叶阔叶234阔叶119、窄叶1222窄叶阔叶阔叶83、窄叶78阔叶79、窄叶803阔叶窄叶阔叶131窄叶127A.用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交，后代基因型的比为3∶1B.用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，则后代窄叶植株占1/4C.仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系D.根据第1或3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上A例3.某雌雄异株植物(XY型性别决定)，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位

基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表所示。下列有关表格数据的分析，

错误的是（）四、6种交配例4.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅

基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇

交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是（）A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr

B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同

D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体B后代亲代四、6种交配1.特殊性状分离比:①可用于确定基因所在的染色体②可用于确定性状的显隐关系♀全为甲，♂甲：乙=1:1♀全为甲，♂全为乙不论雌雄，甲：乙=3:1XAXa×XAYXaXa×XAYAa×Aa四、6种交配2.♀隐×♂显的重要应用（1）通过一次交配，确定基因所在的染色体例5.某种马的毛色由一对等位基因控制，其中黑毛为显性，白毛为隐性。为探究控制毛色

的这对基因是位于常染色体上，还是只位于X染色体上，现提供纯合的黑毛马和白毛马

若干，请设计一代交配实验。

①实验设计思路：______________________________________________________________________。

②预测实验结果和结论。

若_________________________________________，则控制毛色的这对基因位于常染色体上；

若_________________________________________，则控制毛色的这对基因只位于X染色体上。选择多对纯合白毛雌马和黑毛雄马杂交，观察后代的表现型及比例后代不论雌雄，全为黑毛后代雌马全为黑毛，雄马全为白毛四、6种交配2.♀隐×♂显的重要应用（1）通过一次交配，确定基因所在的染色体（2）如果基因在X染色体上，通过一次交配，可使后代不同性别出现不同性状（后代根据性状就可以判断性别）如何使果蝇在幼虫期就知道性别？白眼雌（XwXw）×红眼雄（XWY）四、6种交配2.♀隐×♂显的重要应用（1）通过一次交配，确定基因所在的染色体芦花雄（ZbZb）×非芦花雌（ZBW）（2）如果基因在X染色体上，通过一次交配，可使后代不同性别出现不同性状（后代根据性状就可以判断性别）√×BD练习(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上(

)(2)类比推理得到的结论都是正确的(

)(3)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(

)(4)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方(

)√×××(5)基因在染色体上的提出者是萨顿，证明者是摩尔根(

)(6)X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律(

)(7)一对等位基因应位于一对同源染色体上(

)(8)染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多个基因(

)√×√√1.判断下列说法的正误练习2.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.

体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在

B.

体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方一个来自母方

C.

非同源染色体及其上的非等位基因自由组合

D.

基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异D