【课件】2.2基因在染色体上-课件（人教版2019必修2）

1、2.2 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 问题探讨1. 1. 对人类基因组进行测序，为什么首先要确对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？定测哪些染色体？因为基因在染色体上，要测定某个基因序列，首先要确定该基因在哪条染色体上，如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。2. . 为什么不测定全部为什么不测定全部4646条染色体？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是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。1866年孟德尔发现了遗传

2、的两大定律，人们意识到遗传因子（人们意识到遗传因子（1909年约翰逊命名为年约翰逊命名为基因基因）是客观存在的，那么）是客观存在的，那么基因在哪里？基因在哪里？萨顿假说：萨顿假说：基因在_上基因和染色体行为存在着明显的_关系推论：平行染色体染色体染色体看得见看得见看不见看不见基因基因DdDd萨顿假说萨顿假说萨顿：萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系基因和染色体行为存在着明显的平行关系比较项目 基因 染色体在遗传性状传递过程中的性质体细胞中的存在形式配子中的存在形式体细胞中的来源形成配子时的行为类比推理在杂交过程中保持在杂交过程中保持完整性和独立性完整性和独立性在配子形成和受精过程在配子形

3、成和受精过程中具有稳定的形态结构中具有稳定的形态结构成对成对成对成对成单成单成单成单一个来自父方，一个来一个来自父方，一个来自母方自母方一个来自父方，一个来一个来自父方，一个来自母方自母方等位基因分离，等位基因分离，非等位基因自由组合非等位基因自由组合同源染色体分离，同源染色体分离，非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合基因和染色体行为存在着明显的基因和染色体行为存在着明显的平行关系平行关系基因位于染色体上基因位于染色体上（假说假说）萨顿假说萨顿假说受精卵受精卵亲代亲代配子配子子代子代染色体行为基因行为DDddDdDdDd看不见的看不见的染色体染色体基因在染色体上基因在染色体上推理推理基因基

4、因看得见的看得见的 平行关系平行关系这种方法称为：萨顿假说萨顿假说 基因位于染色体的实验证据 我不相信孟德尔，更难以相信萨顿毫无事实根据的臆测！实验实验证据证据基因真的位于染色体上吗？萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。 类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，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。还需要观察和实验的检验。 果蝇的优点遗传学遗传学研究常用的实验材料：研究常用的实验材料：果蝇果蝇（果蝇是昆虫纲双翅目的（果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长一种小型蝇类，体长34mm，在制醋和腐烂水果的地方可，在制醋和腐烂水果的地方可以

5、看到）以看到）用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。个体小，易饲养。繁殖快，后代数量多。在25左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。果蝇染色体数量少， 而且形状有明显差别。性染色体性染色体同型同型异型异型 果蝇的优点白眼白眼果蝇有众多容易区分的相对性状，便于观察和统计。红眼红眼 果蝇的优点同型同型雌雌性性雄雄性性性染色体性染色体常染色体常染色体3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY 异型异型染色体染色体的类型的类型常染色体常染色体：与性别决定无关的染色体：与性别决定无关的染色体(、)性染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如：与性别

6、决定有关的染色体，如X、Y染色体染色体如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。 染色体的类型染色体的类型 性染色体XY非同源区段：、 基因只存在于基因只存在于X染色体（染色体（区段）上区段）上基因只存在基因只存在Y（区段）上区段）上 、同源区段的基因是成对存在的。同源区段的基因是成对存在的。(2)同源区段：基因的表示方法X X- - -雌性：雌性：X Y- -雄性：雄性：如果基因在常染色体如果基因在常染色体上上: :如果基因在性染色体如果基因在性染色体上上: :DD、Dd、dd先写性染色体后写基因XY- -雄性：雄性：X X- - -雌性：雌

7、性：X Y- -雄性：雄性：- -现象：“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。”（教材P29）发现问题：发现问题： 观察现象，提出问题：观察现象，提出问题：1、从摩尔根的杂交实验分析，果蝇、从摩尔根的杂交实验分析，果蝇红眼和白眼的遗传符合孟德尔的分离红眼和白眼的遗传符合孟德尔的分离定律吗？定律吗？符合符合PF1F2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 白眼（雄）3/41/4 红眼红眼（雌、雄交配）（雌、雄交配）红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄）（假说（假说演绎法）演绎法） 基因位于染色体的实验证据 PF1F2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）3/

8、41/4 红眼红眼（雌、雄交配）（雌、雄交配）红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）（假说（假说演绎法）演绎法）现象：“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。”（教材P30）解释（假设）：“如果控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因，上述现象可以解释”（教材P31） 基因位于染色体的实验证据分析问题，提出假说：XY控制眼色的基因是在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因。控制眼色的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。控制眼色的基因在X、Y染色体的同源区段上。雌雄自由雌雄自由交配交配 红眼白眼红眼红眼：白眼=3：1 基因位

9、于染色体的实验证据果蝇杂交实验分析图解XW XW红眼（雌）Xw Y白眼（雄）XWXwYXW Xw红眼（雌）XW Y红眼（雄）XW XW红眼（雌）XW Xw红眼（雌）XW Y红眼（雄）Xw Y白眼（雄）XWYXWXw如何验证这个解释是否正确？P配子F1F2F1配子 基因位于染色体的实验证据126 115测测 交交演绎推理，实验验证：演绎推理，实验验证：XwXw XWYXWX w 红眼红眼XwY 白眼白眼F1：P：配子：配子：白眼白眼 红眼红眼XwXWYXwXw XWYWXWX w 红眼红眼XwYW红眼红眼F1：P：配子：配子：白眼白眼 红眼红眼XwXWYW控制控制白眼的基因（白眼的基因（w）在在

10、X染色体上，而染色体上，而Y染色体不含有它的等染色体不含有它的等位基因。位基因。 基因位于染色体的实验证据基因在染色体上基因在染色体上归纳综合，总结规律：归纳综合，总结规律：验证假说：验证假说：测交得出结论：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：提出问题：假说-演绎法孟德尔 基因位于染色体的实验证据 基因与染色体的关系 果蝇果蝇有有4对染色体，携带的基因大约有对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有万个；人有23对染色体，对染色体，携带的基因大约有携带的基因大约有2.6万。万。基因与染色体可能有怎样的

11、对应关系呢？基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？摩尔根摩尔根和他的学生们经过十多年和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。体上的相对位置图。一条染色体一条染色体上应该有许多个基因上应该有许多个基因；同时说明；同时说明基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列。荧光标记将基因定位在染色体上短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身 在杂合体的细胞中，位于一对在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的同源染色体上的等位基因等位

12、基因，具有一，具有一定的定的独立性独立性；在减数分裂形成配子；在减数分裂形成配子的过程中，的过程中，等位基因等位基因会随会随同源染色同源染色体体的分开而分离，分别进入两个配的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。子中，独立的随配子遗传给后代。（教材（教材P32）基因的分离定律的实质是：基因的分离定律的实质是： 基因与染色体的关系 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，同源染色体上的的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因等位基因分离的同时，分离的同时，非同源染色体非同源染色体上的上的非

13、等位基因非等位基因自由组合。自由组合。（教材（教材P32）基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是： 基因与染色体的关系XY型性别决定XY:异型 性染色体XX:同型 性染色体雄性:雌性：女：22对(常)+XX(性)男 22对(常)+XY(性) XY XY型性别决定在生物界中是较为普遍的型性别决定在生物界中是较为普遍的, ,包括包括哺乳动物、某些种类的两栖类、鱼类哺乳动物、某些种类的两栖类、鱼类和昆虫和昆虫等，一些雌雄异株的植物也是等，一些雌雄异株的植物也是XYXY型性别决定方式。型性别决定方式。雄性 雌性ZW型性别决定n1对常染色体 + ZWn1对常染色体 + ZZ小结基因在染色

14、体上萨顿的假说基因和染色体存在着明显的平行关系内容：基因在染色体上依据：摩尔根的实验摩尔根的实验果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上孟德尔遗传规律的现代解释现代解释基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质 习题巩固1.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物 减数分裂产生的配子的说法正确的是（ ） A.果蝇的精子中含有成对的基因B.果蝇的体细胞中含有一个基因 C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方， 也可同时来自母方D.在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个D2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为（ ） A.3+X 或 3+Y B.6+X 或 6+Y C.3对+XX 或 3对+YY D.3对+XX 或 3对+XYD3.基因自由组合定律揭示了（ ）A.等位基因之间的关系B.非等位基因之间的关系C.非同源染色体之间的关系D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系D 习题巩固4.下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是 （ ）A.同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离B.非同源染色体自由组合，所有非等位基因之间也自由组合C.染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开D.非