基因位于染色体上第二课时

1、1遗 传 与 进 化遗 传 与 进 化第第 二二 节节基因在染色体基因在染色体必修2第二课时第二课时摩尔根如何确定控制摩尔根如何确定控制果蝇眼色果蝇眼色的的基基因位于因位于X染色体上染色体上3摩尔根推理控制果蝇眼色基因摩尔根推理控制果蝇眼色基因 位于位于X染色体上的过程染色体上的过程 摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视，他抓住这个例外不放，用它作了了他的重视，他抓住这个例外不放，用它作了一系一系列设计精巧的实验。列设计精巧的实验。4摩尔根首先做了摩尔根

2、首先做了实验一实验一 从实验一中，不难看出从实验一中，不难看出F1中全为红眼中全为红眼，说明，说明红红眼眼对白眼为对白眼为显性显性，而，而F2中红眼和白眼数量之比为中红眼和白眼数量之比为3:1，这也是符合，这也是符合遗传分离规律遗传分离规律的，也表明果蝇的红的，也表明果蝇的红眼和白眼由一对等位基因来控制。所不同的是眼和白眼由一对等位基因来控制。所不同的是白眼白眼性状总与性别相关联性状总与性别相关联。如何解释这一现象呢？。如何解释这一现象呢？5摩尔根对现象的分析摩尔根对现象的分析 摩尔根认为，既然果蝇的眼色遗传与摩尔根认为，既然果蝇的眼色遗传与性别相关联性别相关联，说，说明控制红眼和白眼的基因明

3、控制红眼和白眼的基因不可能在常染色体上不可能在常染色体上，应该在，应该在性染性染色体上色体上。在。在20世纪初期，生物学家对于果蝇的性染色体有了世纪初期，生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解。果蝇是一定的了解。果蝇是XY型性别决定的生物，果蝇的型性别决定的生物，果蝇的Y染色体染色体比比X染色体长一些。染色体长一些。X染色体和染色体和Y染色体上的片段可以分为染色体上的片段可以分为三三个区段个区段：X染色体上的非同源区段染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区染色体上的非同源区段段和和X、Y染色体上的同源区段染色体上的同源区段。（如下图）。在雌果蝇中，。（如下图）。在雌果蝇中， 那果蝇的眼色

4、基因到底在哪里呢？是在那果蝇的眼色基因到底在哪里呢？是在、中哪中哪个区段上个区段上呢？呢？6 教材出示了摩尔根的假设，他认为：控制白眼教材出示了摩尔根的假设，他认为：控制白眼性状的隐性基因由性状的隐性基因由X染色体所携带，染色体所携带，Y染色体上不带染色体上不带有白眼基因的等位基因，即有白眼基因的等位基因，即控制果蝇眼色的基因在控制果蝇眼色的基因在区段上区段上。之后摩尔根用这个假设合理的解释了他。之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。后来通过测交实验进所得到的实验现象即实验一。后来通过测交实验进行了验证。行了验证。 到这里，难免让人产生如此疑问：摩尔根怎么到这里，难免让人

5、产生如此疑问：摩尔根怎么如此如此“草率草率”的认为的认为控制眼色的基因在控制眼色的基因在区段上？难区段上？难道不需要排除基因在道不需要排除基因在、区段的可能性吗？区段的可能性吗？事实上，摩尔根的果蝇实验是很严谨的，他除了做事实上，摩尔根的果蝇实验是很严谨的，他除了做了上面的实验一，还做了如下两个实验。了上面的实验一，还做了如下两个实验。74.摩尔根排除眼色基因在摩尔根排除眼色基因在、区段的实验区段的实验实验二：将实验一中所得的实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇中的红眼雌蝇和和白眼雄白眼雄蝇蝇进行杂交。进行杂交。P 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） F1 红眼（雌、雄）红眼（雌、

6、雄） 白眼（雌、雄）白眼（雌、雄） 实验三：摩尔根将实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇实验二所得白眼雌蝇和和红眼雄蝇红眼雄蝇进进行杂交。行杂交。P 白眼（雌）白眼（雌） 红眼（雄）红眼（雄） F1 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） 简单推理就容易得到，控制眼色的基因简单推理就容易得到，控制眼色的基因不可能在不可能在上上，那么在，那么在区段上呢区段上呢?8假设假设控制眼色的控制眼色的基因在基因在区段上区段上，果蝇眼色基因用，果蝇眼色基因用B、b来来表示，则实验一、二、三的遗传分析图解如下表示，则实验一、二、三的遗传分析图解如下可知基因在可知基因在区段上可以解释实验一。区段上可以解释实验

7、一。9 P XBXb (红、雌红、雌) XbYb ( 白、雄白、雄) F1 XBXb XbXb XBXb XbYb 实验二：将实验一中所得的实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇中的红眼雌蝇和和白眼雄蝇白眼雄蝇进行杂交进行杂交(红、雌红、雌)(白、雌白、雌)（红、雄）（红、雄）( 白、雄白、雄)可知基因在可知基因在区段上可以解释实区段上可以解释实验二。验二。 实验三：将实验二所得实验三：将实验二所得白眼雌蝇白眼雌蝇和和红眼雄蝇红眼雄蝇进进行杂交。行杂交。P XbXb (白、雌白、雌) XBYB（红、雄）（红、雄） F1 XBXb (红、雌红、雌) XbYB ( 红、雄红、雄) 可知基因在基因

8、在区段上不能解释实验三区段上不能解释实验三。综上所述，综上所述，控制果蝇红眼和白眼的基因在控制果蝇红眼和白眼的基因在X染色体染色体的非同源区段上的非同源区段上，即，即Y染色体上并没有其等位基因染色体上并没有其等位基因。AaaA 一对同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离1、分离定律三、孟德尔遗传规律的现代解释AaBbAbaBBAab 不同对的遗传因子位于非同源染色体上，不同对的遗传因子位于非同源染色体上，非同源非同源染色体染色体上的非等位基因自由组合（分离与组合的上的非等位基因自由组合（分离与组合的同同时性和独立性时性和独立性）2、自由组合定律1314探究点一：摩尔根推理果蝇眼色基因位

9、于探究点一：摩尔根推理果蝇眼色基因位于X染色体上的过程染色体上的过程1.从实验一的结果来看，控制果蝇眼色的基从实验一的结果来看，控制果蝇眼色的基因可能位于常染色体上吗？为什么？因可能位于常染色体上吗？为什么？ 答：答：不可能不可能；因为；因为实验一实验一F2中白眼总是与中白眼总是与性别相联系性别相联系，所以，所以控制果蝇眼色的基因控制果蝇眼色的基因不不可能位于常染色体上。可能位于常染色体上。152.控制果蝇眼色的基因可能位于控制果蝇眼色的基因可能位于区段吗？说明区段吗？说明理由。理由。不可能不可能位于位于区段区段。 区段区段是是Y染色体上的非同染色体上的非同源区段源区段，如果位于，如果位于区段

10、区段，实验二中就不可能有实验二中就不可能有白眼雌果蝇白眼雌果蝇。实验三：摩尔根将实验二所得白实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。P 白眼（雌）白眼（雌） 红眼（雄）红眼（雄） F1 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） 163控制果蝇眼色的基因可能位于控制果蝇眼色的基因可能位于区段上吗？区段上吗？用相关遗传图解说明。用相关遗传图解说明。 不可能；因为如果不可能；因为如果控制果蝇眼色的基因位于控制果蝇眼色的基因位于区段区段，不能解释实验三。不能解释实验三。实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄

11、蝇进行杂交。交。 P 白眼（雌）白眼（雌） 红眼（雄）红眼（雄） F1 红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄） 如果如果控制果蝇眼色的基因位于控制果蝇眼色的基因位于区段区段，遗传图解为，遗传图解为 P XbXb (白、雌白、雌) XBXB（红、雄）（红、雄） F1 XBXb (红、雌红、雌) XbYB ( 红、雄红、雄) 由以上可知，控制果蝇眼色的基因控制果蝇眼色的基因不可能不可能位于位于区段区段17探究点二：孟德尔遗传规律的现代解释探究点二：孟德尔遗传规律的现代解释1.什么是等位基因？什么是相同基因？什么是非等什么是等位基因？什么是相同基因？什么是非等位基因？自由组合定律是否适用于同源染

12、色体上的位基因？自由组合定律是否适用于同源染色体上的非等位基因的遗传？非等位基因的遗传？答：答：等位基因等位基因是位于同是位于同源染色体源染色体的的相同位置相同位置上，上，控制控制相对性状相对性状的基因；的基因；相同基因相同基因是位于是位于同源染同源染色体色体的的相同位置相同位置上，控制上，控制相同性状相同性状的基因；的基因；非非等位基因等位基因包括包括同源染色体不同位置上的基因同源染色体不同位置上的基因和和非同源染色体上的基因非同源染色体上的基因。 自由组合定律自由组合定律不不适用于适用于同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因的遗传等位基因的遗传。只适用于非同源染色体上的。只适用于非同源染

13、色体上的非等位基因的遗传。非等位基因的遗传。18当堂检测当堂检测1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（ ）A.有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体的分开而分开有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体的分开而分开B.减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离C.在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合D.在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合2果蝇的红眼基因果蝇的红眼基因(R)对白眼基因对白眼基因(r)

14、为显性，位于为显性，位于X染色体染色体上；长翅基因上；长翅基因(B)对残翅基因对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1代的代的雄果蝇中约有雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是为白眼残翅。下列叙述错误的是 ( )A.亲本果蝇的基因型是亲本果蝇的基因型是BbXRXrB亲本产生的配子中含亲本产生的配子中含Xr的配子占的配子占1/2CF1代出现长翅雄果蝇的概率为代出现长翅雄果蝇的概率为3/16D白眼残翅雌果蝇能形成白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞类型的次级卵母

15、细胞D C193.（2012福建）现有翅型为裂翅的果蝇新品系，裂翅（A）对非裂翅（a）为显性。杂交实验如图1（1）上述亲本中，裂翅果蝇为）上述亲本中，裂翅果蝇为_（纯合子（纯合子/杂合子）。杂合子）。杂合子杂合子20（2）某同学依据上述实验结果，认为该等位基因位于常染色）某同学依据上述实验结果，认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验，以遗传图解的方式说明该等位基因可体上。请你就上述实验，以遗传图解的方式说明该等位基因可能位于能位于X染色体上。染色体上。 （3）现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验，以确定该等位）现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验，以确定该等位基因是位于常染色体还是基因是位于常染

16、色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的染色体。请写出一组杂交组合的表现型：表现型：_（）_（）。）。非裂翅非裂翅裂翅裂翅（或裂翅（或裂翅 裂翅）裂翅）21 基因平衡定律基因平衡定律即哈迪-温伯格定律。 哈迪哈迪-温伯格定律温伯格定律(HardyWeinberg Law)也称遗传平衡也称遗传平衡定律，其主要内容是指：在定律，其主要内容是指：在理想状态下，各等位基因的频率和理想状态下，各等位基因的频率和等位基因等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。平衡。 基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例。基因型频率是某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例 此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：当等位基因只有一对（持不变：当等位基因只有一对（Aa）时，）时， 设基因设基因A的频率为