高中生物 第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上课件 新人教版必修2.ppt

第二章 基因和染色体的关系 第2节基因在染色体上 自主学习 一 萨顿的假说1 内容 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的 也就是说 基因就在 上 2 依据基因和 行为存在着明显的 关系 1 基因在杂交过程中保持 性 染色体在配子形成和受精过程中 也有相对稳定的 染色体 染色体 染色体 平行 完整性和独立 形态结构 2 在体细胞中基因成对存在 也是成对的 在配子中成对的 只有一个 同样 成对的 也只有一条 3 体细胞中成对的基因一个来自 一个来自 也是如此 4 基因在形成配子时自由组合 染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的 染色体 基因 染色体 父方 母方 同源染色体 非等位 非同源 红眼 1 4白眼 2 实验现象的解释 xw y xw xw 白眼雄性 测交 染色体 多 线性 三 孟德尔遗传规律的现代解释 等位基因 非同源染色体上的非等位基因 独立性 互不干扰 减数分裂形成配子 减数分裂形成配子 同源染色体 分离 自由组合 1 果蝇中的x染色体和y染色体上的基因遵循孟德尔的遗传规律吗 提示 遵循 因为x y染色体是一对同源染色体 上面的等位基因遵循孟德尔基因分离定律 2 非等位基因都遵循孟德尔的自由组合定律吗 提示 不是 因为遵循孟德尔的自由组合定律的基因是非同源染色体上的非等位基因 而同源染色体上的非等位基因则不能自由组合 思考 1 萨顿利用假说 演绎推理 推测基因位于染色体上 提示 应为类比推理 2 基因在染色体上呈线性排列 3 非等位基因在形成配子时均是自由组合的 提示 应为非同源染色体上的非等位基因 4 雌雄同株的植株 如玉米等 也有性染色体 提示 无性染色体 5 豌豆叶肉细胞中叶绿体内的基因遗传也遵循两大遗传定律 提示 核基因遵循 而细胞质中的则不遵循 判断题 新知解读 1 萨顿 美国遗传学家 萨顿对蝗虫的研究发现 不同对的染色体常常可以从形态和大小上加以区别 来自父方和母方的染色体在减数分裂过程中联会 后来他把细胞学和遗传学的资料结合起来 说明了染色体在遗传中的作用 开创了细胞遗传学研究领域 2 假说的依据 1903年 用蝗虫细胞做实验材料研究精子和卵细胞的形成过程 知识点1萨顿的假说 3 萨顿将基因与染色体的行为进行类比 推出结论 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的 即基因就在染色体中 萨顿将看不见的基因和看得见的染色体行为进行类比 根据其惊人的一致性 提出基因位于染色体上的假说 这就是类比推理 类比推理得出的结论 还需要通过观察和实验来检验其正确与否 知识贴士 美国科学家萨顿运用类比推理的方法提出了基因在染色体上的假说 下列不能说明基因与染色体存在平行关系的是 a 在体细胞中基因成对存在 染色体也是成对存在b 体细胞中成对的基因一个来自父方 一个来自母方c 非等位基因自由组合 非同源染色体也自由组合d 基因在染色体上呈线性排列 典题1 d 解析 基因与染色体存在平行关系的具体表现如下 1 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精过程中 也有相对稳定的形态结构 2 在体细胞中基因成对存在 染色体也是成对存在的 在配子中成对的基因只有一个 成对的染色体也只有一条 3 体细胞中成对的基因一个来自父方 一个来自母方 同源染色体也是如此 4 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合 解析 图示显示一条染色体上有多个基因 基因在染色体上呈线性排列 图中白眼基因和朱红眼基因位于一条染色体上 不是等位基因 果蝇细胞内的基因主要分布在染色体上 还有少量分布在线粒体dna上 c 1 实验者 美国遗传学家摩尔根2 实验材料 果蝇 选材原因 1 相对性状多 明显 2 培养周期短 3 成本低 4 易饲养 5 染色体数目少 便于观察等 知识点2基因位于染色体上的实验证据 4 理论解释 1 性染色体与常染色体性染色体 雌雄异体的生物决定性别的染色体 常染色体 与性别决定无直接关系的染色体 2 果蝇体细胞的染色体组成 3 遗传分析图解 假设控制果蝇白眼的基因 用w表示 位于x染色体上 而y染色体不含有它的等位基因 说明 在遗传分析图解的书写过程中 常染色体上基因不需标明其位于常染色体上 性染色体上基因需将性染色体及其上基因一同写出 如xwy 4 测交实验验证由测交结果可见 红眼和白眼的比例为1 1 验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于x染色体上 5 实验结论 基因在染色体上 6 通过基因定位发现 基因在染色体上呈线性排列 基因线性排列是指基因是一个接着一个 之间没有重复 倒位 分枝等现象 基因定位 就是要将基因定位于某一染色体上 并测定基因在特定染色体上线性排列的顺序和相对距离 常染色体上的基因与性染色体上的基因书写时 一般是将常染色体上的基因写在前面 如aaxby 知识贴士 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配 子代雌雄果蝇都表现为红眼 这些雌雄果蝇交配产生的后代中 红眼雄果蝇占1 4 白眼雄果蝇占1 4 红眼雌果蝇占1 2 下列叙述错误的是 a 红眼对白眼是显性b 眼色遗传符合分离定律c 眼色和性别表现自由组合d 红眼和白眼基因位于x染色体上 解析 亲代红眼果蝇和白眼果蝇杂交 子一代果蝇都表现为红眼 说明红眼是显性性状 a项正确 子一代雌雄果蝇交配 子二代红眼与白眼的性状分离比是3 1 则眼色遗传符合分离定律 b项正确 c项错误 在果蝇的眼色遗传中 白眼性状总与性别相关联 可说明红眼和白眼基因位于x染色体上 d项正确 典题2 c 变式训练2 摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传 在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中 最早能够判断白眼基因位于x染色体上的最关键的实验是 a 白眼突变体与野生型杂交 f1全部表现野生型 且雌雄比例为1 1b f1雌雄交配 后代出现性状分离 白眼全部为雄性c f1雌性与白眼雄性杂交 后代出现白眼 且雌雄比例为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 解析 f1雌雄交配 后代只有雄性个体为白眼 只能用基因位于x染色体上来解释 b 1 孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系 1 分离定律中的一对遗传因子 一对同源染色体上的等位基因 重新定义 位于一对同源染色体的同一位置上 控制着一对相对性状的基因 叫做等位基因 2 自由组合定律中的不同对的遗传因子 位于非同源染色体上的非等位基因 知识点3孟德尔遗传规律的现代解释 2 两个遗传定律的实质 1 基因的分离定律的实质 在杂合体的细胞中 位于一对同源染色体上的等位基因 具有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因会随着同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 2 基因的自由组合定律的实质是 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 1 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行 都发生在减数第一次分裂后期 2 减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因 而不是所有的非等位基因 因为同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律 3 基因分离定律的细胞学基础是 同源染色体分离 基因自由组合定律的细胞学基础是 非同源染色体自由组合 知识贴士 红眼 r 雌果蝇和白眼 r 雄果蝇交配 f1代全是红眼 自交所得的f2代中红眼雌果蝇121头 红眼雄果蝇60头 白眼雌果蝇0头 白眼雄果蝇59头 则f2代卵细胞中具有r和r及精子中具有r和r的比例是 a 卵细胞 r r 1 1精子 r r 3 1b 卵细胞 r r 3 1精子 r r 3 1c 卵细胞 r r 1 1精子 r r 1 1d 卵细胞 r r 3 1精子 r r 1 1 典题3 d 解析 亲代红眼雌果蝇基因型可能为xrxr xrxr 白眼雄果蝇基因型为xry 因f1代全为红眼个体 所以亲代红眼雌果蝇的基因型只能为xrxr f1代中红眼雄果蝇基因型为xry 雌果蝇的基因型为xrxr 二者交配 f2代的基因型及其比例为xrxr xrxr xry xry 1 1 1 1 其表现型及比例为红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 白眼雄果蝇 2 1 1 f2代中红眼雌果蝇产生卵细胞两种类型r r 3 1 f2中红眼雄果蝇和白眼雄果蝇产生含r r两种类型的精子 其比例为1 1 变式训练3 2016 北京朝阳高三期末 已知桃树中 树体乔化与矮化为一对相对性状 由等位基因a a控制 蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状 由等位基因b b控制 以下是相关的两组杂交实验 杂交实验一 乔化蟠桃 甲 矮化圆桃 乙 f1 乔化蟠桃 矮化圆桃 1 1杂交实验二 乔化蟠桃 丙 乔化蟠桃 丁 f1 乔化蟠桃 矮化圆桃 3 1根据上述实验判断 以下关于甲 乙 丙 丁四个亲本的基因在染色体上的分布情况正确的是 d 解析 实验二中 亲本都乔化 后代出现矮化 说明乔化是显性性状 矮化是隐性性状 亲本都是蟠桃 后代出现圆桃 说明蟠桃是显性性状 圆桃是隐性性状 实验一 两对相对性状测交 后代表现型之为1 1 说明不遵循自由组合定律 若遵循自由组合定律 则测交后代出现四种表现型且比应为1 1 1 1 说明两对等位基因位于一对同源染色体上 由实验一可知 乔化蟠桃 甲 矮化圆桃 乙 f1 乔化蟠桃 矮化圆桃 1 1 说明两对等位基因a b连锁在同一条染色体上 a b连锁在同一条染色体上 d项正确 指点迷津 一 减数分裂异常产生的配子情况在减数分裂过程中 伴随着染色体行为变化的异常 往往会引起配子中基因数目的增减 在分析基因数目变化时 应考虑变化是与减数第一次分裂有关还是与减数第二次分裂有关 明确减数分裂各时期染色体 dna 染色单体和基因的数量关系 以基因型为aabb 两对等位基因分别位于两对同源染色体上 的细胞为例 分析减数第一次分裂和减数第二次分裂发生异常时产生的配子中所含基因的情况 某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究 并绘制了相关图示 请回答下列问题 典题4 1 图甲显示的是一对同源染色体 常染色体 的不正常分裂情况 产生异常配子 的原因可能是 2 如果图乙表示卵原细胞的分裂情况 该卵原细胞形成基因型为ab卵细胞 则其形成的第二极体的基因型是 解析 1 由图甲可知 配子 中存在同源染色体 所以只可能是减数第一次分裂后期同源染色体未分离 而是移向了细胞同一极 导致出现了异常配子 2 由图乙可知 如果形成基因型为ab的卵细胞 说明在减数第一次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 故形成的第二极体的基因型是ab ab ab 减数第一次分裂后期同源染色体没有分离 而是移向了 细胞同一极 ab ab ab 二 判断基因是位于常染色体上还是x染色体上1 方法一 1 实验设计 正交与反交 使用条件 不知道显隐性关系 2 结果预测及结论 若两组杂交结果相同 则该基因位于常染色体上 若两组杂交结果不同 且子代表现型与性别有关 则该基因位于x染色体上 2 方法二 1 实验设计 隐性的雌性个体 显性的雄性个体 使用条件 知道显隐性关系 2 结果预测及结论 若子代中的雄性个体全表现为隐性性状 雌性个体全表现为显性性状 则该基因位于x染色体上 若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状 且各占1 2 或雌雄个体全表现为显性性状 则该基因位于常染色体上 3 方法三 1 实验设计选多组显性的雌性个体 显性的雄性个体 使用条件 知道显隐性关系 2 结果预测及结论 若隐性性状只出现在雄性子代中 则该基因位于x染色体上 若隐性性状同时出现在雌性与雄性子代中 则该基因位于常染色体上 注意 实验设计时 若是xy型性别决定方式 一般选择隐性纯合的雌性个体和显性的雄性个体作亲本 若是zw型性别决定方式 一般选择隐性纯合的雄性个体和显性的雌性个体作亲本 2 逆向推断法假设位于x染色体上 分析实验结果 假设位于常染色体上 分析实验结果 将得到结果作为条件 若出现某一相应情况 即确定基因在x染色体上或常染色体上 小鼠是动物遗传学非常好的实验材料 某科研小组在一鼠群中偶然发现一只雄鼠患有某种遗传病 该遗传病由显性基因b控制 研究发现其双亲都未携带该致病基因 分析并回答相关问题 1 该致病基因最可能来源于 2 欲确定该致病基因b的位置 让这只雄鼠与正常雌鼠交配 得到足够多的f1个体 若f1中雌雄鼠都既有患病的又有正常的 则基因b位于 上 若f1中雌鼠 而雄鼠 则基因b位于x染色体上 若f1中雌鼠 而雄鼠 则基因b位于y染色体上 若f1中雌鼠和雄鼠全部正常 则基因b可能位于 典题5 基因突变 常染色体 全部患病 全部正常 全部正常 全部患病 细胞质或体细胞 解析 根据题意分析可知 双亲都未携带该致病基因 而后代出现患病个体 说明致病基因来源于基因突变 患病雄鼠与正常雌鼠的基因型有四种可能 若分别是bb和bb 则f1个体中雌雄鼠都既有患病的也有正常的 比例接近1 1 说明基因b位于常染色体上 若分别是xby和xbxb 则f1个体中雌鼠全部患病 而雄鼠全部正常 说明基因b位于x染色体上 若分别是xyb和xx 则f1个体中雌鼠全部正常 而雄鼠全部患病 说明基因b位于y染色体上 若基因b位于细胞质或体细胞中 则f1个体中雌鼠和雄鼠全部正常 核心素养 孔雀鱼是一种常见的观赏鱼 其性别决定方式属于xy型 是非常好的遗传学实验材料 几十年前 德国的一位育种者在众多的孔雀幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体 并以此个体为基础培育出了 礼服 品种 用 礼服 品种的雌鱼作亲本 p 与其他品种的雄鱼杂交 所得子代 f1 个体中 雌雄鱼均表现 礼服 性状 将子代 f1 雌雄个体自由交配 所得子代 f2 个体中 雌鱼均表现 礼服 性状 雄鱼表现为1 2 礼服 性状 1 2无 礼服 性状 请用 假说 演绎法 对 礼服 性状的遗传进行研究 探究点 假说 演绎法 的应用 孔雀鱼性状遗传特点的判断 案例 1 假说 演绎法 的一般步骤为 提出问题 实验检验 得出结论 2 在研究 礼服 性状遗传的 步骤中 提出的问题是 3 在研究 礼服 性状遗传的 步骤中 具体内容是 控制 礼服 性状的基因 4 在研究 礼服 性状遗传的 步骤中 具体内容是 提出假说 演绎推理 礼服 性状 的遗传与性别有关联 礼服 性状的遗传存在性别差异 为显性基因 且位于x染色体上 雌性无 礼服 性 状个体与f1中雄性 礼服 性状的个体交配后代结果的推理 5 请用遗传图解 基因符号为a a 表示 步骤中具体的内容 6 根据你的研究