基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修21

第2节

基因在染色体上

基因在哪里？人有46条染色体，但人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。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？2.为什么不测定46条染色体？因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。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，上面分布的基因相同或者是等位基因，对其中一条进行测序就可以。而性染色体X和Y差别很大，基因大不相同，因此两条都要测序。基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。发现：孟德尔假设的一对遗传因子（等位基因）的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。假说：依据：1对基因1对同源染色体DDddDdDd受精受精看不见的基因看得见的染色体等位基因分离同源染色体分离平行关系基因在染色体上推理基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。假说：依据：看不见的基因看得见的染色体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YyRrYRyryRYrRrYy平行关系

基因的行为染色体的行为传递中的性质配子形成和受精过程中，形态结构

。存在体细胞配子体细胞中来源成对的基因，一个来自

，一个来自

。成对同源染色体，一条来自

，一条来自

。形成配子时

分离，

自由组合

分开，

自由组合完整相对稳定成对成对只有成对基因中一个父方等位基因同源染色体只有成对染色体中一条杂交过程中保持

性和

性独立内容：基因在染色体上。依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。母方父方母方非等位基因非同源染色体方法：类比推理法按照萨顿假说，在图中的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（图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置）。dP配子F1F1配子高茎矮茎受精高茎×减数分裂减数分裂减数分裂高茎高茎矮茎高茎F2DDddDDdDdDdDDDdDddd问：萨顿经过类比推理得出的结论“基因位于染色体上”一定成立吗？不一定。类比推理得出的结论并不具有逻辑必然性，其正确与否还需实验检验。

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。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。摩尔根（T.H.Morgan）美国生物学家补充：人的体细胞：女性

、男性

；生殖细胞：女性

、男性

。个体小、易饲养、繁殖快、子代多具有多对易区分的相对性状、染色体少易观察1.果蝇作为遗传学实验材料有何优点？2.染色体类型：XX♀ⅡⅡⅢⅢⅣXY♂ⅡⅡⅢⅢⅣ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（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）（X、Y）3对常染色体+XX同型异型3对常染色体+XY44+XX44+XY22+X或22+Y22+X果蝇性别与Y染色体无关，与X的条数有关。雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。方法：假说—演绎法观察现象，发现问题自由

交配

3：1F2红眼♀♂白眼♂F1P×红眼♀红眼白眼♂♀♂3.F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与_____相联系。2.F2中红眼：白眼=3:1，说明眼色遗传符合_________,红眼和白眼受___对等位基因控制。1.F1全是红眼说明_____是显性性状。红眼分离定律1性别补充：性染色体的结构（如：XAXa、

XAYa）XYY的非同源区段X、Y的同源区段X的非同源区段（1）X、Y的同源区段：该区段上基因成对存在（2）非同源区段：①X的非同源区段：基因只在X染色体上②Y的非同源区段：基因只在Y染色体上（如：XWXw、XWY）Aa/AWD（如：XX

、XDY）DdXAXaDdXAXa基因在常染色体:_____基因在性染色体:_____常染色体和性染色体上都有基因：______＊基因的表示方法:控制红眼（W）、白眼（w）的基因在X染色体上，Y染色体上不含有等位基因。提出假说XY非同源区段X、Y的同源区段非同源区段W基因型表型雌果蝇雄果蝇白眼红眼白眼红眼XWXWXWXwXWYXwYXwXw控制红眼、白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有等位基因。提出假说ＸwＹＸＷＸＷＸＷF1红眼ＸwＹＸＷＸwＸＷＹ红眼×F1配子XwXWYXWXWXWXWXwXWYXwY3/4红眼（雌、雄）

1/4白眼（雄）F2F1P×红眼♀红眼白眼♂♀♂自由

交配

F2红眼♀♂白眼♂P×红眼♀白眼♂配子3：1符合思考：基因位于X染色体上的假说可以解释杂交实验现象，那么若基因位于常染色体上，是否也可解释F2的结果？写出遗传图解说明。不能。若眼色基因位于常染色体上，则F2中红眼：白眼=3:1，但白眼果蝇中既有雌也有雄，与现象不符。ＸwＹＸＷＸＷＸＷF1红眼♀ＸwＹＸＷＸwＸＷＹ红眼♂×F1配子XwXWYXWXWXWXWXwXWYXwY3/4红眼（雌、雄）

1/4白眼（雄）F2P×红眼♀白眼♂配子控制红眼、白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有等位基因。提出假说红眼（♀♂）：白眼（♀♂）

1：1正交实验：F1红眼雌与亲代白眼雄（回交）配子XWXw

红眼XwY白眼×F1测交子代XWXwYXwXWY红眼XWXw红眼XwY白眼XwXw

白眼------摩尔根对该假说的验证：设计测交实验演绎推理测交亲本正交结果与预测的一致。实验验证基因在常染色体上的正交结果也是红眼：白眼=1:1，因此对比：基因在常染色体上的正交实验Ww

红眼♀ww白眼♂×F1Ww

红眼（♀♂）ww白眼（♀♂）：1:1正交实验结果不能说明基因在X染色体上1：1反交实验：红眼雄与白眼雌配子XWY

红眼XwXw白眼×测交子代XWYXwXWXw红眼♀XwY白眼♂------摩尔根对该假说的验证：设计测交实验演绎推理测交亲本反交结果与左图预测相符，说明基因在X染色体上。实验验证基因在常染色体上的正、反交结果相同对比：基因在常染色体上的反交实验Ww

红眼♂ww白眼♀×Ww

红眼（♀♂）ww白眼（♀♂）：1:1正、反交实验结果不同摩尔根和他的学生经发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图。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。推测：一条染色体上有许多个基因。基因在染色体上的位置结论：基因在染色体上呈线性排列。思考：基因是不是只位于染色体上？不是，病毒和原核生物生物（拟核、质粒）没有染色体，叶绿体、线粒体内含细胞质基因。摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体的杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是(

)A.白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1B.F1雌雄交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性C.F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中野生型与白眼突变体比例为1∶1D.白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性B如图为果蝇X染色体上的部分基因分布示意图，下列叙述错误的是()A.雌果蝇的体细胞中分叉毛基因最多有4个B.图示中所示的基因控制的性状遗传都和性别相关联C.该果蝇不一定表现出白眼性状D.控制白眼和分叉毛的基因在遗传中遵循自由组合定律D同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离。减数分裂Ⅰ后期分离定律发生的时间：分离定律的实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。减数分裂Ⅰ后期自由组合定律发生的时间：自由组合定律的实质：1.用两对性状的雌雄纯合子进行正反交实验：①若基因在常染色体上，则

。AA(♀)×aa（♂）→

；aa(♀)×AA（♂）→

；②若基因在X染色体上，则

。XAXA×XaY→

；XaXa×XAY→

。判断基因位于常染色体还是性染色体Aa,后代全部表现为显性性状Aa,后代全部表现为显性性状正反交结果相同正反交结果不同XAXa

、XAY，全部表现为显性性状XAXa、XaY，雌性全为显性性状,雄性全为隐性性状2.已知显隐性时：用显性雄性个体和隐性雌性个体测交：①若基因在常染色体上，则aa(♀)×AA(♂)→

；aa(♀)×Aa(♂)→

；②若基因在X染色体上，则XaXa×XAY→

。判断基因位于常染色体还是性染色体Aa,后代全部表现为显性性状1Aa:1aa，后代雌雄个体都有一半表现为显性性状，一半表现为隐性性状XAXa、XaY,后代雌性全部为显性性状，雄性全部为隐性性状二、拓展应用2.生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。如