高中生物 2.2基因在染色体上精品课件 新人教版必修2 .ppt

第2节基因在染色体上 萨顿与摩尔根1902年 1903年 美国哥伦比亚大学的研究生萨顿发表论文称 染色体的行为与遗传性状的行为完全平行 他认为 只要假定基因在染色体上 就可以十分圆满地解释孟德尔遗传规律 他的假说遭到了摩尔根的反对 他宣称绝不接受 没有实验基础的结论 摩尔根为了推翻萨顿的假说 与他的学生一起以果蝇为研究对象进行实验 最终却由一位怀疑者变成萨顿假说的支持者 成为继孟德尔之后遗传学的 第二代 主帅 请思考 1 萨顿关于染色体与基因关系的推论依据是什么 2 摩尔根采用了怎样的方法来研究基因与性状的关系 主题一萨顿的假说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 染色体 染色体 2 依据基因和染色体行为存在着明显的平行关系 理由如下 1 基因在杂交过程中保持 和 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 在体细胞中都 存在 在配子中都 存在 3 体细胞中成对的基因一个来自 一个来自 同源染色体也是如此 4 在减数分裂过程中非等位基因和非同源染色体都可以 完整性 独立性 成对 单个 父方 母方 自由组合 判一判 1 蝗虫的所有遗传物质都存在于染色体上 分析 染色体是遗传物质的主要载体 但在细胞质中的某些结构中也有少量的遗传物质 如线粒体 2 蝗虫体细胞中的24条染色体 12条来自父方 12条来自母方 分析 蝗虫体细胞中有12对染色体 每对染色体中一条来自父方 一条来自母方 主题二基因位于染色体上的实验证据1 实验现象p红眼 白眼 f1 雌雄交配f2红眼 红眼 1 显性性状为 2 f2的性状分离比为 3 1 符合 定律 3 f2中雌性个体的性状为 雄性个体的性状分离比 说明性状表现与 有关 红眼 红眼 白眼 分离 红眼 红眼 白眼 1 1 性别 2 科学发现果蝇染色体 1 果蝇共有 对同源染色体 2 图甲表示 个体 a和a是两条 染色体 3 图乙表示 个体 a和b分别表示 染色体 4 雌性 x 雄性 x y 3 实验现象的解释 1 假说内容 控制白眼的基因 用w表示 在 染色体上 而y染色体不含有它的 x 等位基因 2 实验解释 xwxw xwy xw xw y f2 xw y xw xw 白眼雄性 4 验证方法 5 结论 实验证明了 在染色体上6 摩尔根新发现 1 一条染色体上有 个基因 2 基因在染色体上呈 排列 测交 许多 线性 基因 想一想 位于性染色体上的等位基因在遗传时是否遵守分离定律 为什么 提示 遵守 因为两条性染色体在减数分裂过程中也会彼此分离 从而导致其上的等位基因也彼此分离 进入不同的配子中 1 果蝇杂交实验过程结合果蝇杂交实验图解 思考下列问题 1 红眼和白眼哪个是显性性状 提示 红眼为显性 理由有两个方面 一是红眼亲本和白眼亲本杂交得到的f1全部是红眼 二是f1自交后代出现了红眼 白眼为3 1的性状分离比 2 与孟德尔一对相对性状的杂交实验相比 果蝇的杂交实验结果有何特别之处 提示 孟德尔一对相对性状的杂交实验中 f2的性状与性别无关 而果蝇的杂交实验中 f2白眼全部为雄性 雌性中无白眼果蝇 2 果蝇杂交实验分析结合果蝇杂交实验分析图解 思考下列问题 1 果蝇的所有同源染色体形态 大小是否都一致 提示 不是 x和y两条性染色体形态和大小不同 2 摩尔根为了解释为什么果蝇的眼色遗传与性别有关 作出了怎样的设想 提示 控制白眼的基因位于x染色体上 而y染色体上不含有它的等位基因 3 请利用摩尔根的设想解释为什么f1中红眼果蝇中雌雄各占一半 f2中的白眼雄性果蝇所占的比例是多少 提示 因为亲本中红眼雌性果蝇的配子只有一种类型 xw 而白眼雄性果蝇的配子有两种类型且各占1 2 xw y 所以在f1中红眼果蝇中雌雄各占一半 f1的卵细胞有两种且比例各占1 2 1 2xw 1 2xw 精子有两种类型且比例各占1 2 1 2y 1 2xw 经过随机受精后产生的白眼雄果蝇的比例 1 2 1 2 1 4 3 摩尔根对设想的验证摩尔根是如何设计实验验证自己的设想是正确的 提示 通过测交实验进行了验证 用红眼雌性杂合子 xwxw 与白眼雄性个体 xwy 交配 4 摩尔根果蝇杂交实验的应用决定果蝇眼色的基因位于x染色体上 其中w基因控制红色 w基因控制白色 试探究一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交 其后代能否出现白眼雌果蝇 提示 不能 红眼雌果蝇 xwxw或xwxw 红眼雄果蝇 xwy 若xwxw xwy xwxw 红眼雌果蝇 xwy 红眼雄果蝇 若xwxw xwy xwxw 红眼雌果蝇 xwxw 红眼雌果蝇 xwy 红眼雄果蝇 xwy 白眼雄果蝇 可见 后代中不可能出现白眼雌果蝇 归纳两种遗传研究方法 1 类比推理法 萨顿根据蝗虫细胞中染色体与基因的平行关系 由可见的染色体的行为推测看不见的基因的行为 但这种方法得出的结论不一定是正确的 是一种思维的产物 2 假说 演绎法 无论是孟德尔还是摩尔根 都利用该方法 先通过杂交实验发现问题 并提出解释问题的假说 然后再设计测交实验进行验证 在测交实验出现结果以前 先运用自己的假说预测实验结果即演绎 典题训练 果蝇是非常小的蝇类 如图是科学家对果蝇正常染色体上部分基因的测序结果 请据图回答 1 由图可知 基因在染色体上的排列方式是 2 根据图示 控制黄身和朱红眼的两个基因在形成配子时 是否遵循孟德尔遗传规律 原因是 3 图中果蝇体内的染色体上所呈现的基因 不一定能在后代中全部表达 主要原因是 4 一般情况下 用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交 如果结果一致 可说明控制该性状的基因在 解题指南 解答本题时 注意以下两点 1 明确图中所表示的各种基因与染色体的关系 2 理解位于常染色体 性染色体或细胞质中的基因控制性状的遗传特点 解析 1 分析题图可以明显看出 基因与染色体的关系是 基因在染色体上呈线性排列 2 由于控制黄身和朱红眼的两个基因位于同一条染色体上 因此这两个基因在形成配子时 不遵循孟德尔遗传规律 3 若该基因为隐性基因或基因的选择性表达或受环境的影响等原因 一条染色体上的所有基因不一定能全部表达 4 正反交结果保持一致的杂交实验一般可以说明控制性状的基因在常染色体上 答案 1 呈线性排列 2 不遵循控制黄身和朱红眼的两个基因位于同一条染色体上 不是位于非同源染色体上 3 当出现杂合子时 隐性基因不能表达 基因的选择性表达 基因的表达与环境有关 4 常染色体上 互动探究 1 朱红眼和深红眼是否为等位基因 为什么 提示 不是 因为这两个基因位于同一条染色体上 而等位基因应该位于同源染色体上 2 图中的所有基因在形成配子时 能否进入两个配子中 为什么 提示 不能 因为这些基因位于同一条染色体上 形成配子时 一条染色体不能进入两个配子中 主题三孟德尔遗传规律的现代解释分离定律与自由组合定律的比较 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 自由组合 分离 想一想 基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础分别是什么 提示 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 1 等位基因与非等位基因的判断如图表示果蝇的一个细胞 其中数字表示染色体 字母表示基因 1 请写出图中的等位基因 2 请写出该个体的基因型 并预测这种个体产生配子的种类数 提示 基因型是aabbddxey a和b a和b位于同一条染色体上 所以根据分离定律可知该个体产生的配子种类数 2 2 2 8 a和a b和b d和d 2 分析分离定律与自由组合定律的实质 1 等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期还是减数第二次分裂后期 提示 减数第一次分裂后期 等位基因随着同源染色体的分开而分离 减数第二次分裂后期是姐妹染色单体上的相同基因 如a和a 的分离 2 上图中a和a b和b两对等位基因是否遵循自由组合定律 为什么 提示 不遵循 因为遵循自由组合定律的基因应该是位于非同源染色体上的非等位基因 而a和a b和b位于同一对同源染色体上 1 孟德尔遗传规律的适用范围 1 适合于真核生物 因为真核生物具有染色体 基因的分离或自由组合是随着染色体分离或自由组合而进行的 2 适合于能进行有性生殖的生物 因为孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂 只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂 3 自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间 2 遗传规律的实质 1 同时性 同源染色体上等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行 均发生在减数第一次分裂的后期 2 独立性 同源染色体上等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰 各自独立地分配到配子中去 典题训练 2012 天津高考 果蝇的红眼基因 r 对白眼基因 r 为显性 位于x染色体上 长翅基因 b 对残翅基因 b 为显性 位于常染色体上 现用一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配 f1的雄果蝇中约有1 8为白眼残翅 下列叙述错误的是 a 亲本雌果蝇的基因型是bbxrxrb 亲本产生的配子中含xr的配子占1 2c f1出现长翅雄果蝇的概率为3 16d 白眼残翅雌果蝇能形成bbxrxr类型的次级卵母细胞 解题指南 首先要明确控制两对性状的基因位于何种染色体上 常染色体或性染色体 然后根据两个亲本杂交所得子代中某种表现型的比例 再结合减数分裂和遗传规律的相关知识对每个选项的正误作出判断 解析 选c 结合题干信息可知 双亲均为长翅 f1中有残翅 则双亲基因型为bb和bb f1中长翅 残翅 3 1 已知f1的雄果蝇中约有1 8为白眼残翅 因为残翅占1 4 可推知白眼占1 2 得出亲本雌果蝇为红眼长翅果蝇 基因型是bb