生物22 基因在染色体上 1（人教版必修2） ppt课件

第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 人教版必修2 课前思考 1.基因型（以及环境）决定表现型，基 因在哪里？基因在细胞中的物质基础 是？ 2.基因是遗传因子，染色体（上的DNA ）是遗传物质，两者有什么样的关系 ？ 3.基因会不会就是染色体呢？ 如果不是，两者又是怎样的关系？ 回到19世纪 孟德尔发现了遗传的两大定律 人们才意识到 遗传因子（基因）是客观存在的 基因在哪里？ 遗传因子 成对存在，不相融合； 在形成配子时， 成对的 遗传因子 发生分离， 不成对的 遗传因子 自由组合。 分离后的 遗传因子 分别进入不 同的配子中，随配子遗传给后代。 1860年.孟德尔 遗传定律 同源染色体 同源染色体 同源染色体 同源染色体 问题探讨-概念替换 1891 减数分裂 染色体的行为 从上面的分析可以看出，基 因和染色体的行为具有惊人 的一致性( 平行关系）。 如果是你,会受到什么样的 启发呢？ 一、萨顿的假说 发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵 细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的 分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相 似。 看得见 D d D d 看不见 基因的行为染色体的行为 体细胞中的 存在形式 配子中的存 在形式 在体细胞中 的来源 形成配子时 的组合方式 传递中的性 质 成对成对 成单成单 一个来自父方，一个来 自母方 一个来自父方，一个 来自母方 非等位基因自由组合非同源染色体自由组合 杂交过程保持完整性、 独立性 在配子形成和受精过程 中保持稳定性 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 染色体 萨顿的假说： 基因是由 携带着从亲代传递给子 代的，即基因在 上。 染色体 D d D d 矮 茎高 茎 减数 分裂 受 精 减数 分裂 高 茎 减数 分裂 高 茎高 茎 高 茎矮 茎 P配子F1F1配子 d d D D d D D d d D D d D d d d D D Dd 类比推理： 根据两个或两类对象有部分属性相 同，从而推出它们的其他属性也相 同的推理。 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过 中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中 国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一 定有牛的血统了。” 类比推理结论并不具备逻辑必然性！ 基因真的位于染色体上吗？基因真的位于染色体上吗？ 摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析 二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的这种大胆质疑 科学务实的研究精神是 值得我们努力学习的。 我不相信孟德尔，更 难以相信萨顿那家伙 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！ 1909年 “材料选对了就等于实验成功了一半” 果蝇 昆虫纲双翅目， 体长34mm。在制醋 和腐烂水果的地方常常 可以看到。成本低、易 饲养、繁殖快，10多天 就繁殖一代、后代比较 多、染色体数目少便于 观察。常用作遗传学研 究的实验材料。 寻找证据之路 P 红眼 白眼 F1 红眼 （ 、 ） F2 3/4 红眼 1/4 白眼 ( 、 ) F1相互交配 1、观察现象 2、提出问题 是否符合孟德尔 遗传定律？ 特殊在什么地方 ？ 当时，性染色体 已经发现，据此 你能作出怎样的 解释？ 常染色体： 性染色体： 雌性个体与雄性个体相同 的染色体（即与性别决定 无关的染色体） 雌性个体与雄性个体不同 的染色体（即与性别决定 有关的染色体） 雌雄果蝇体细胞染色体图解 果蝇有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是 性染色体。其中用XX表示，用XY表示。 P： XX（） XY（） 配子： X Y XX XY 1/2 1/2 XY型性别决定 X F 3、作出假设 ： 1、控制白眼的基因是在常染色体上 2、控制白眼的基因在性染色体上 假设一：控制白眼的基因只在Y染色体上 假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上 假设三：控制白眼的基因只在X染色体上 XYw（白） XX(红） XwYXWXW XwYwXWXW 同源区段 非同源区段 红眼（雌） 白眼（雄） XWXW XwY 动动手： 写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄） 杂交产生F1的遗传图解 控制白眼的基因在X染色体上，而Y染 色体不含有它的等位基因 注：常染色体上的基因不需标出染色体，直 接写出基因组成即可( 例DD、dd)，而性染色 体上的基因需先标出性染色体！ 红眼 XWY XWY XW F1： P： 配子： XWXwXWY 白眼 XWXW 红眼 红眼 红眼 XWY XW Y XWXw F2： F1： 配子： XWXWXWXwXWY XwY 红眼 XWXW 红眼红眼红眼白眼 如何设计实验来验证你的解释呢？ 方法：测交 实验：F1红眼果蝇 白眼果蝇 请同学们尝试进行演绎推理 4、演绎推理 5、试验检验 X X X X w 126 132120 115 统计的结果与理论上的推测完全符合假说， 摩尔根假说成立基因在染色体上！ XWXwXwXwXWYXwY F1测交 测交 后代 红眼白眼 X X w Y Y 红眼 红眼 白眼 白眼 理论比： 1 : 1 ： 1 : 1 实际比： 摩尔根通过实验将一个特定的 基因（控制白眼的基因w）和一条 特定的染色体（X）联系起来，从 而证明了基因在染色体上。 6、得出结论 验证假说：测交 得出结论：基因在染色体上 若控制白眼基因（w）在X 染色体上，而Y染色体上不 含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性 别相联系？ 提出问题： 作出假说： 假 说 演 绎 法 从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者 回顾摩尔根的实验： 果蝇只有4对染色体，却有数百个基因 人只有23对染色体，却有数以万计的基因 基因与染色体可能有这种对应关系吗？ 一条染色体上 有很多个基因 基因在染色体 上呈线性排列 三、新的疑问？ 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位 基因，具有一定的 ；在减数分裂形成配子的过 程中，_ 会随_的分开而分离，分别进 入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 基因的自由组合定律的实质是： 等位基因同源染色体 位于 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 位基因分离的同时， 自由 组合。 基因的分离定律的实质是： 独立性 非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体上的非等位基因 四、孟德尔遗传规律的现代解释 基因的位置关系一共有三种 A a C cB b 1.同源染色 体上的等位 基因 2.同源染色 体上的非等 位基因 3.非同源染 色体上的非 等位基因 D d Dd 等位基因随 同源染色体 的分开而分 离,分别进 入不同配子 中。 分离定律实质 A a 同源染色体 上的等位基 因分离,非 同源染色体 上的非等位 基因自由组 合。 自由组合定律实质 B b A B a b A B a b or 等位基因随同源 染色体的分开而 分离,分别进入 不同配子中。 a a a a A A A A A Aa a Y Yy y R Rr r Y Y r r y y R R Y Y R R y y r r R R Y Y R R y y r r Y Y r r y y 同源染色体上的等位基因 分离，非同源染色体上的 非等位基因自由组合 同源染色体上的 非等位基因会自 由组合吗？ A a C cB b 不会！ 非同源染色体 上的非等位基 因遵循连锁互 换定律 基因在哪里？ 类比推理 萨顿假说： 基因在染色体上 摩尔根： 果蝇杂交实验 证据 小结 实验现象 假说 演绎推理 实验论证 结论 萨顿 假说：基因 在染色体上 类比推理 证据 摩尔根 实验 假说演绎 红眼雌蝇 白眼雄蝇 P： XW XW XwY w 假设二：基因是在X、Y染色体上假设三：基因是在X染色体上 红眼雌蝇 白眼雄蝇 P： XW XW XwY F1： XWXw XW Y w 红眼雌蝇 红眼雄蝇 F1： XWXw XW Y 红眼雌蝇 红眼雄蝇 F2： XWXW XWXw 红眼雌蝇 红眼雌蝇 XWYw XwYw 红眼雄蝇 白眼雄蝇 3:1 F2： XWXW XWXw 红眼雌蝇 红眼雌蝇 XWY XwY 红眼雄蝇 白眼雄蝇 3:1 拓展延伸：尝试用假设二解释实验现象 探究： 若要排除假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体 上，应如何设计实验？ 假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上 假设三：控制白眼的基因在X染色体上 XwYXWXW XwYwXWXW 红眼雌蝇 白眼雄蝇 P： XW Xw XwY w 假设二：基因是在X、Y染色体上假设三：基因是在X染色体上 红眼雌蝇 白眼雄蝇 P： XW Xw XwY F1： XWXw XW Y 红眼雌蝇 红眼雄蝇 Xw X w 白眼雌蝇 Xw Y 白眼雄蝇 F1： XWXw XW Y w 红眼雌蝇 红眼雄蝇 Xw Y w 白眼雄蝇 Xw X w 白眼雌蝇 将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交。 将实验二所得白眼雌蝇和原有的红眼雄蝇杂交。 白眼雌蝇 红眼雄蝇 P： XwXw XWY W 假设二：基因是在X、Y染色体上假设三：基因是在X染色体上 白眼雌蝇 红眼雄蝇 P： XwXw XWY F1： XWXw Xw Y 红眼雌蝇 白眼雄蝇 F1： XWXw 红眼雌蝇 Xw Y W 红眼雄蝇 结论：假设控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体 上没有它的等位基因。 1、下列关于基因和染色体关系的叙述， 错误的是（ ） A.染色体是基因的主要载体 B.基因在染色体上呈线性排列 C.一条染色体上有多个基因 D.染色体就是由基因组成的 D 巩固练习 2、下列生理活动，能使基因A和基因a分别进入 两个子细胞中的是（ ） A.有丝分裂 B. 减数分裂 C. 细胞分化 D.受精作用 3、下列各项中，肯定含有Y染色体的是（ ） A.受精卵和初级精母细胞 B.受精卵和次级精母细胞 C.精子和男性口腔上皮细胞 D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞 B D 4、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性 性状为白眼，在下列杂交组合中，通过 眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组 是 （ ） A、杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 C、杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇 白眼雄果蝇 B 5果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制。在纯种暗红眼 纯种朱红眼的正交实验中，F1只有暗红眼；在纯种朱红眼 纯种暗红眼的反交实验中，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼 。则下列说法不正确的是( ) A正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型 B反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体 上 C正、反交的子代中，雌性果蝇的基因型都是XAXa D若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配，其后代表现型 的比例都是1111 D 1.01365=37.8 0.99365=0.03 积跬步以致千里 积怠惰以致深渊 1.02365=1377.4 0.98365=0.0006 每天只比你努力一点点的人 其实已 经甩你太远 6自然界的女娄菜(2N46)为为雌雄异株植物， 其性别别决定方式为为XY型，右图为图为 其性染色体简图简图 。X和Y染色体有一部分是同源的(图图中区段)， 该该部分存在等位基因；另一部分是非同源的(图图中 1和2区段)，该该部分不存在等位基因。以 下是针对针对 女娄菜进进行的一系列研究，请请回答相关 问题问题 ： (1)女娄菜抗病性状受显显性基因B控制。若这对这对 等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则则不 抗病个体的基因