基因在染色体上-高一下学期生物人教版必修2

第2节基因在染色体上19世纪——孟德尔发现了遗传的两大定律

人们意识到遗传因子（基因）是客观存在的基因，你究竟在哪呢？问题探讨孟德尔分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，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。

基因

基因

基因

同源染色体同源染色体同源染色体？你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？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。萨顿简介：美国遗传学家，萨顿对蝗虫的研究表明，不同对的染色体常常可以从形态和大小加以区别，父方和母方的染色体在减数分裂过程中联会。以后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。杂合子在形成配子时，等位基因发生分离减数第一次分裂时，同源染色体发生分离平行关系孟德尔分离定律的核心DdDd减数分裂的核心

基因和染色体行为存在着明显的平行关系。推论：理由：一、萨顿的假说基因位于染色体上，由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。那么基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？？基因的行为染色体的行为在配子形成和受精时

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

一个来自父方一个来自母方一条来自父方一条来自母方杂交过程保持:

完整性和独立性保持相对稳定的形态结构

类比:基因和染色体之间具有平行关系

等位基因分离同源染色体分开非等位基因自由组合非同源染色体自由组合

只有成对基因中一个

只有成对染色体中一条成对成对基因与染色体的关系科学研究方法之一看不见染色体假说：基因在染色体上推理基因看得见类比平行关系类比推理DdDd——类比推理由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。

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ddDDdDDddDDdDdDdddDDF2高茎用D表示，矮茎d表示思考与讨论：请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验

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。甲乙发烧咳嗽头痛确诊H7N9患者发烧咳嗽头痛?二、基因位于染色体上的实验证据实验材料：红眼果蝇和白眼果蝇摩尔根成功选择的试验材料是什么？科学家:摩尔根果蝇的优点：

1.相对性状多而明显2.易饲养3.繁殖快，后代数量多4.染色体少易观察P：F1：F2：红（雌、雄）白(雄)3/41/4红眼（雌、雄）×（一）摩尔根的果蝇杂交实验F1雌雄交配杂交实验白眼果蝇都是雄的是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？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？符合白眼性状的表现总是与性别相联系控制白眼性状的基因可能在性染色体上F2中红眼：白眼比是3︰1观察实验、提出问题(二)经过推理、想象提出假说:摩尔根那个时代已有的理论基础：1、性染色体和常染色体的认识2、萨顿的假说基因在染色体上性染色体常染色体果蝇体细胞染色体图解6+6+XXXY染色体的类型常染色体：与性别决定无关的染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。假设二：控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置呢？假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。（二)、经过推理、想象提出假说:雌果蝇基因型：雄果蝇基因型：——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若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w（二)、经过推理、想象提出假说:基因的表示方法：如果基因在常染色体上：DD、dd

如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因X

YXX---雌性：雄性：

(XwXw)

(XwY)白眼白眼红眼红眼

(XWXW)或(XWXw)

(XWY)PF1F2×对实验现象的解释XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）19从以上果蝇杂交实验分析图解可看出，摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。后来他们又通过测交等方法，进一步验证了这些解释。二、基因位于染色体上的实验证据5.测交验证：F1与隐性纯合子杂交×F1XWXwXwYYXw配子XWXwXWXwXwXwXWYXwY测交后代雌红眼雌白眼雄白眼雄红眼比例：1:1:1:1摩尔根的成功：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染色体）联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上。从以上果蝇杂交实验分析图解可看出，摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。后来他们又通过测交等方法，进一步验证了这些解释。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

理论的坚定支持者孟德尔回顾摩尔根的实验：果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。资料分析：基因与染色体在数量上还存在什么关系？？基因在染色体上呈线性排列一条染色体上有许多个基因结论：三、孟德尔遗传规律的现代解释

细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。AaBbABABabab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABABababABabaABbaaBBABABababAAbbAaBbaABb精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代

分离定律的实质：

三、孟德尔遗传规律的现代解释AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离分离定律

基因自由组合定律的实质

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。AaBbAbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合定律DdeE同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？萨顿的假说（类比推理法）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：基因在染色体上的证据(假说——演绎法)摩尔根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基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质课堂小结：1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来完成的？①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色体上”的假说。④用实验证明了“基因在染色体上”。孟德尔约翰逊摩尔根萨顿课堂练习：2、有成对基因中的一个下列哪种细胞含有同源染色体（）A.精细胞B.次级卵母细胞C.肌肉细胞D.极体3、已知某动物的体细胞中含有2N条染色体，那么该动物的初级精母细胞、次级精母细胞、精子中的DNA分子数依次是（）A．4N、2N、2NB．2N、4N、2NC．4N、2N、ND．4N、N、2N4、人、果蝇（4对染色体）这两种生物在形成配子的减数第一次分裂过程中，细胞内四分体的数量是（）A．23、8B．23、4C．46、8D．46、45、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D6、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