基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修2

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。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。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？讨论：人染色体的扫描电镜照片问题探讨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等位基因，所以每对只测序1条即可；

而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体，共24条。第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上学习目标：1.能说出基因和染色体之间存在的平行关系。2.能基于基因和染色体的相关事实，阐明基因在染色体上，并概述摩尔根的果蝇实验。3.能从基因和染色体的关系角度，对孟德尔遗传定律作出现代解释。一、萨顿的假说1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。子代体细胞中的这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条受精卵新个体♀♂24条24条24条12条12条减数分裂减数分裂萨顿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一、萨顿的假说非等位基因自由组合非同源染色体自由组合yRYryrYRYyRr体细胞:配子:自由组合定律看不见的基因基因在染色体上推理看得见的染色体平行关系遗传学两对基因细胞学两对同源染色体一、萨顿的假说杂交过程中保持完整性和独立性在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构传递中的特点成对成对体细胞中的存在形式只有成对基因中一个只有成对染色体中一条配子中的存在形式一个来自父方一个来自母方一条来自父方一条来自母方在体细胞中的来源等位基因分离，非等位基因自由组合同源染色体分开，非同源染色体自由组合形成配子时的分配特点基因的行为染色体的行为平行关系问题：基因和染色体之间可能有什么关系？基因与染色体行为的平行关系：减数分裂中基因和染色体的关系高茎高茎矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDDd思考•讨论DDddDDDdDdddDd

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(图中染色体上横线代表基因的位置，相关基因用D、d表示)。加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期喝过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国的血统。朗宁反驳说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。萨顿经类比推理得出的结论——”基因在染色体上”究竟是否无懈可击？：“你们是喝牛奶长大的，那你们身上一定有牛的血统了”。

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。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、基因在染色体上的证据二、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??6+6+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所有的生物都有性染色体吗？如：无性别之分，雌雄同株的植物没有性染色体。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：X

X--雌性：X

Y-雄性：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注意基因的写法：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。基因名称写在性染色体的右上角,没有就不写。书写成：常染色体性染色体AAAaaa或或AAAaaa书写成：XYEXYeXXEeXXEEXXeeXYEeEeEEeeXYXXXXXX练习：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三、基因与染色体的关系问题2.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。荧光标记技术问题1：用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，图片中同种颜色在同一条染色体上会有两个的原因是什么？三、基因与染色体的关系dBBaAD1.等位基因（一对遗传因子）同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。同源染色体同源染色体非同源染色体等位基因等位基因2.非等位基因（不同对对遗传因子）非同源染色体上的非等位基因1234非等位基因相同基因四、孟德尔遗传规律的现代解释AAAaAAaaaaaaAA分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅱ分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。“同等”适用范围：真核生物、有性生殖、细胞核遗传一对等位基因决定一对相对性状四、孟德尔遗传规律的现代解释分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡAaBbaaAAbbBBBBaaAAbbAbaBBaAb基因自由组合定律的实质：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。“非非”自由组合定律适用范围：真核生物、有性生殖、细胞核遗传两对或两对以上相对性状遗传，且控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对的同源染色体上。四、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）对点训练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ⅡABabABab2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1.完全连锁连锁不交换基因连锁互换1.完全连锁连锁不交换基因连锁互换2.不完全连锁连锁且交换AaBb分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡABAbaabBABaAabbB2对等位基因位于1对同源染色体上B和b互换，可产生AB、Ab、aB、ab四种配子AABabbBa配子：两多两少AB=ab>Ab=aB对个体而言，只有部分初级性母细胞会发生交换基因连锁互换2.不完全连锁连锁且交换基因连锁互换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：