1.4基因位于染色体上第1课时课件-高一下学期生物苏教版必修2

第四节

基因位于染色体上第一章

遗传的细胞基础第1课时孟德尔孟德尔用“遗传因子"阐明了豌豆杂交实验中的遗传规律，但他并没有指出“遗传因子"究竟是什么。萨顿1903年，美国遗传学家萨顿在研究蝗虫精子和卵细胞形成的过程中发现，孟德尔假设的遗传因子，即基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在着平行关系。约翰逊1909年丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，取代了“遗传因子”。情境导入积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”事实：1.1909年，美国科学家摩尔根(T.H.Morgan，1866-1945)开始在实验室培养黑腹果蝇，并用作实验材料。2.黑腹果蝇易培养，繁殖快。在自然环境中，果蝇常常生活在腐烂的水果上。雌果蝇一次大约可产卵400个。在室温条件下，大约20h后幼虫就会破壳而出，10天就可以繁殖一代，完成其生活史。3.黑腹果蝇易于遗传操作。雌性个体长约2.5mm，雄性个体稍短。在显微镜下，科学家就能对这种昆虫进行观察和研究。4.黑腹果蝇体细胞中只有四对染色体，其中一对为决定性别的性染色体，分别用X和Y表示。性染色体组成为XX的个体为雌性，性染色体组成为XY的个体为雄性。积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：孟德尔采用豌豆做实验，其优点是什么？豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，在自然状态下；豌豆一般为纯合子。豌豆具有一些稳定的、容易区分的相对性状（如花有紫色和白色性状）；成熟后的豆粒（种子）都留在豆荚中，这些都有利于实验者的观察和计数。豌豆生长周期短、一次能繁殖产生许多后代，容易收集，

大量数据用于分析。豌豆花大易于人工授粉。积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：摩尔根选择黑腹果蝇做实验，它们有哪些“过人之处”？1.饲养容易用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：摩尔根选择黑腹果蝇做实验，它们有哪些“过人之处”？2.繁殖快雌果蝇一次大约可产卵400个。在室温条件下，大约20h后幼虫就会破壳而出，10天就可以繁殖一代完成生活史。成虫蛹三龄幼虫二龄幼虫一龄幼虫积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：摩尔根选择黑腹果蝇做实验，它们有哪些“过人之处”？3.黑腹果蝇易于遗传操作雌性个体长约2.5mm，雄性个体稍短。在显微镜下，科学家就能对这种昆虫进行观察和研究。雌性雄性性染色体常染色体同型异型Y大积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：摩尔根选择黑腹果蝇做实验，它们有哪些“过人之处”？4.果蝇染色体数量少黑腹果蝇体细胞中只有四对染色体，其中一对为决定性别的性染色体，分别为X和Y。红眼白眼积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：摩尔根选择黑腹果蝇做实验，它们有哪些“过人之处”？5.果蝇有众多容易区分的相对性状。积极思维果蝇有什么“过人之处

呢”思考概述：孟德尔采用豌豆做实验，其优点是什么？生长周期短、繁殖快、染色体少、基因结构简单等“过人之处”。基因位于染色体上的实验证据PF1F2红（雌、雄）：白(雄)=3:1×F1雌雄交配白雄782红雌2495红雄1011红眼雌果蝇白眼雄果蝇红眼雄红眼雌理论分析：①红眼为

显性

性状②F2中，红:白≈3:1，果蝇的眼色

遗传符合基因

分离

定律③F2中白眼果蝇只有

雄性提出问题为什么白眼性状的表现总与性别相关联？XYⅠⅡⅢ非同源区段（特有区域）

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。在同源区段Ⅱ（共有区域）X

Y-雄性：XY-雄性：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则将基因符号写在性染色体符号的右上角。如XWXW基因的表示方法XYⅠⅡⅢ假说①：控制白眼的基因是在Y染色体上，

X染色体上没有它的等位基因。假说②：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。假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体

的同源区段上。提出假说X特有区段Y特有区段假说②：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。红：白=3：1PF1F2×

红眼雌果蝇

XWXW白眼雄果蝇

XwY

比例XWXw红眼雌

XWY红眼雄×XWXW

红雌

XWXw

红雌

XWY

红雄

XwY

白雄×♀P♂F1F2自由

交配♀♂♀♂红：白=3:1♂红眼白眼红眼实验一：果蝇杂交实验提出假说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演绎推理设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。1：1：1：1比例：1：1比例：测交方案1测交方案2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。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实验验证

得出结论一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来一个特定的基因位于一条特定的染色体上，也就证明了基因位于染色体上。证明基因位于染色体上演绎推理根据假说预期测交实验结果得出结论实验结果与预期结果一致，假说成立—基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系提出问题假说演绎法作出假说控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因实验验证进行测交实验假说—演绎法从此，摩尔根成了

孟德尔

理论的坚定支持者

笔记：萨顿假说的研究方法：类比推理法

摩尔根果蝇杂交实验研究方法：假说—演绎法测交实验亲本：隐雌显雄回顾摩尔根的果蝇杂交实验方法XYⅠⅡⅢ假说①：控制白眼的基因是在Y染色体上，

X染色体上没有它的等位基因。假说②：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。假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体

的同源区段上。提出假说X特有区段Y特有区段假说①：控制白眼的基因是在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因。控制白眼的基因（用w表示）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×♀P♂F1♀♂红眼白眼红眼不符合提出假说假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。红：白=3：1PF1F2×

红眼雌果蝇

XWXW白眼雄果蝇

XwYw

比例

XWXw红眼雌

XWYw红眼雄×

XWXW

红雌

XWXw

红雌

XWYw

红雄

XwYw

白雄×♀P♂F1♀♂红眼白眼红眼符合提出假说红眼雌白眼雄PF1XWXwXwYw

×XWXw红眼雌XwXw白眼雌XWYw红眼雄XwYw白眼雄比例假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。

红眼雄白眼雌PF1XWYwXwXw

×

XWXw

红眼雌

XwYw白眼雄比例红雌

：白雌

：

红雄

：

白雄1：1：1：1红雌：白雄=1：1回交演绎推理设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。摩尔根果蝇杂交实验白眼（雌）╳红眼（雄）XwXw╳XWYXWXwXwY红眼（雌）白眼（雄）XwXw╳XWYWXWXwXwYW红眼（雌）红眼（雄）②白眼基因只位于X染色体上。白眼基因位于X和Y染色体同源区段上。正交反交③符合不符合红眼（雌）白眼（雌）红眼（雌、雄）P×F1红眼雌性白眼雄性126115假说假说1：控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，而Y染色体上没有假说2：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上图解

实验验证，得出结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上设计测交实验红眼雌性白眼雄性126115实施测交实验测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子）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演绎推理设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。1：1：1：1比例1：1比例

×

√

测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子）(1)验证摩尔根的假说不能用F1中红眼雌果蝇和F2中的白眼雄果蝇，因为无论

基因在X染色体还是在常染色体上，或者是在X、Y染色体的同源区段上，

结果相同。(2)摩尔根的验证实验不是直接选择白眼雌果蝇和F1中红眼雄果蝇杂交，因为

在摩尔根的杂交实验中没有出现白眼雌果蝇，摩尔根的杂交实验中只出现

了白眼雄果蝇。测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子）不是所有的测交都可以验证假说思维拓展摩尔根果蝇杂交实验白眼（雌）╳红眼（雄）XwXw╳XWYXWXwXwY红眼（雌）白眼（雄）XwXw╳XWYWXWXwXwYW红眼（雌）红眼（雄）②白眼基因只位于X染色体上。白眼基因位于X和Y染色体同源区段上。反交③符合不符合

Y≠YA:子代雄性全是红色Y=Ya基因在染色体上呈线性排列。荧光标记技术果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。一条染色体上有许多个基因。真核生物的核基因位于染色体上质基因位于线粒体、叶绿体中原核生物无染色体，基因位于拟核DNA或质粒DNA果蝇X染色体上一些基因示意图短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身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。摩尔根果蝇杂交实验

摩尔根这项研究的重要意义是，首次把一个特定的基因和一条染色体联系起来，证明了基因位于染色体上。此后，摩尔根和他的学生一起将许多基因定位在染色体上，并发现基因在染色体上呈线性排列。由于对基因学说所做出的贡献，他荣获了1933年诺贝尔生理学或医学奖。摩尔根果蝇杂交实验课堂小结在基因与染色体的关系研究中，科学家们的贡献。基因位于染色体上的实验证据萨顿假说基因位于染色体上的实验证据基因与染色体的关系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并非所有的基因都位于染色体上，染色体是基因的主要载体。积极思维：果蝇有什么过人之处呢？拓展：果蝇体细胞中的的染色体组成基因在染色体上的实验证据随堂训练1.果蝇作为遗传实验材料的优点不包括（

）A.有易于区分的相对性状B.繁殖快，后代数量多C.自然状态下都是纯种