基因在染色体上课件【高效备课精研+知识精讲提升】 高一下学期生物人教版(2019)必修2

第2节基因在染色体上问题∙探讨人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。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由哪些染色体组成。讨论2.为什么不测定全部46条染色体？人有22对常染色体和1对性染要对两条性染色体都进行测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因相同或是等位基因，所以只对其中1条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同，所以需24条。

如果测定全部46条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。问题∙探讨讨论人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精体细胞24条染色体按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。减数分裂时同源染色体分离。一、萨顿的假说一、萨顿的假说基因成对存在只有成对的基因中的一个成对的同源染色体一条来自父方，一条来自母方。成对的基因一个来自父方，一个来自母方。基因行为染色体行为体细胞染色体成对存在只有成对染色体中的一条配子来源P配子F1P配子F1♂♀DdDdDD♂dd♀××配子形成和受精过程中有相对稳定的结构。杂交过程中基因保持完整性和独立性。传递性质一、萨顿的假说Rr非等位基因在形成配子时自由组合基因行为染色体行为行为变化非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合YyRrYyYRYryRyr等位基因分离非等位基因自由组合同源染色体分离非同源染色体自由组合看不见的染色体基因在染色体上类比推理基因看得见的

平行关系孟德尔遗传理论萨顿假说一、萨顿的假说摩尔根T.H.Morgan(1866-1945)果蝇实验二、基因位于染色体上的实验证据果蝇作为实验材料的优点（视频）二、基因位于染色体上的实验证据特点常见：果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。个体小，易饲养繁殖快:在室温下10多天就繁殖一代后代多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代具有易于区分的相对性状染色体少，易观察（4对）果蝇XXXY雌雄果蝇体细胞染色体示意图二、基因位于染色体上的实验证据一天，摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇思考1：如何才能知道白眼是显性还是隐性？思考2：如何才能知道红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔遗传规律呢？红眼果蝇白眼果蝇二、基因位于染色体上的实验证据一、观察分析，提出问题¾红¼白F2F1P根据F1表现出来的性状，可推出：红眼为显性性状白眼为隐性性状1111:::×符合分离定律×白眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)思考1：如何才能知道白眼是显性还是隐性？思考2：如何才能知道红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔遗传规律呢？孟德尔遗传理论萨顿假说摩尔根T.H.Morgan(1866-1945)果蝇实验二、基因位于染色体上的实验证据若萨顿假说正确，那么红白眼基因在果蝇那条染色体上？二、基因位于染色体上的实验证据现象：白眼性状总是与性别相联系。推测：白眼基因位于性染色体上。假说①：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。（基因位于D段）假说②：控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。（基因位于B段）假说③：控制白眼的基因在X染色体和Y染色体上，即Y染色体上含有它的等位基因。（基因位于A、C段）二、作出假说二、基因位于染色体上的实验证据假说①：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。F1红眼(雌)白眼(雄)P×白眼(雄)红眼(雌)XXXYaXXYaXXXYa配子假说不可解释观察的现象假说不成立F1红眼(雌)P×白眼(雄)红眼(雌)

配子二、基因位于染色体上的实验证据假说②：控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。红眼(雄)×F2配子♂♀

F1红眼(雌)P×白眼(雄)红眼(雌)XAXAXaYXAXaYXAXaXAY配子二、基因位于染色体上的实验证据假说②：控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。红眼(雄)×F2XAXaXAY红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子XAXAXAXaXAYXaY♂♀假说亦可解释观察的现象F1红眼(雌)P×白眼(雄)红眼(雌)

配子二、基因位于染色体上的实验证据假说③：控制白眼的基因在X染色体和Y染色体上，即Y染色体上含有它的等位基因。红眼(雄)×F2配子♂♀

二、基因位于染色体上的实验证据假说③：控制白眼的基因在X染色体和Y染色体上，即Y染色体上含有它的等位基因。F1红眼(雌)P×白眼(雄)红眼(雌)XAXAXaYaXAXaYaXAXaXAYa配子红眼(雄)×F2XAXaXAYa红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子XAXAXAXaXAYaXaYa♂♀假说亦可解释观察的现象二、基因位于染色体上的实验证据据以上解释得出推论：F1为杂合子证明F1为杂合子的方法——测交：让F1与隐性纯合子杂交。预期结果：后代应出现4种表现型，比例为1:1:1:1。PF1测交杂种子一代隐性纯合子三、演绎推理×红眼(雌)XAXaXAXaXaY红眼(雌)

白眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)XAXaXaXaXAYXaY白眼(雄)XaY实验检验摩尔根等人实施了测交，实验结果结果与推理的结果相同。配子♂♀杂种子一代隐性纯合子×红眼(雌)XAXaXAXaXaYa红眼(雌)

白眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)XAXaXaXaXAYaXaYa白眼(雄)XaYa配子♂♀二、基因位于染色体上的实验证据白眼基因只在X染色体上白眼雌×红眼雄（自然情况下XAY）如何证明白眼基因在X染色体上，而不存在于Y染色体上。反交（白眼雌×红眼雄）白眼基因在X染色体和Y染色体上均有白眼雌×红眼雄（自然情况下XAYA）P红眼(雄)XAY

白眼(雌)XaXa×XaXAY红眼(雌)XAXa白眼(雄)XaY配子F1P红眼(雄)XAYA

白眼(雌)XaXa×XaXAYA红眼(雌)XAXa红眼(雄)XaYA配子F1二、基因位于染色体上的实验证据如何获得白眼雌果蝇（XaXa）？×白眼(雄)红眼(雌)PXAXaXaYF1白眼(雄)红眼(雌)XAXaXAYXaXaXaY白眼(雌)红眼(雄)64只61只二、基因位于染色体上的实验证据将白眼雌果蝇和自然存在的红眼雄果蝇（纯合）进行杂交实验，发现子代为：红眼（♀）：白眼（♂）=1:1证明：白眼基因在X染色体上，而不存在于Y染色体上二、基因位于染色体上的实验证据

摩尔根等人的工作，把一个特定的基因（红\白眼基因）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来。四、得出结论证明了基因在染色体上红\白眼基因假说演绎法提出问题白眼性状的表现总是与性别相联系01作出假说控制白眼的基因（a）在X染色体上，而Y染色体上没有它的等位基因02验证假说测交03得出结论基因在染色体上04课堂小结

练习∙反馈例1：继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是()A.白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1B.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1C.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌＝1∶1∶1∶1D.A、B、C三项都不是A练习∙反馈例2：

果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为红眼，另一方为白眼，杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同，那么亲本果蝇的基因型为(

)

A．XRXR×XrY

B．XrXr×XRY

C．XRXr×XrY

D．XRXr×XRYB基因与染色体在数量上还存在什么关系？显然，一条染色体上应该有许多个基因。XX4对染色体，1.3万个基因23对染色体，2.6万个基因五、继续探究三、基因与染色体的关系

三、基因与染色体的关系

摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。得出结论：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。基因定位现代分子生物学技术：基因在染色体上的直接证据荧光分子标记法???问题：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？三、基因与染色体的关系

四、孟德尔遗传规律的现代解释

基因的分离定律的实质是：

在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；

在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随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。DdDDddDDddDDdd配子F1减I减II减II四、孟德尔遗传规律的现代解释

配子F1减I减II减II减I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。五、回顾科学史理论基础：假说：实验证据：孟德尔遗传定律（豌豆）萨顿（基因在染色体上，类比推理法）摩尔根（果蝇眼色实验）方法：测交验证：孟德尔萨顿摩尔根假说演绎法基因在染色体上萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合依据结论实验验证实验现象实验假设果蝇眼色遗传与性别相联系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测交实验课堂小结

六、连锁遗传某种植株的紫花（A）对白花（a）为显性，高茎（B）对矮茎（b）为显性，控制花色和茎高的基因都位于常染色体上。两个纯合个体杂交，F1均为紫花高茎。将F1自交，求F2的表现型及其比例，与纯合亲本的基因型和表现型。F1紫花高茎（AaBb）AaBbAaBbAabB六、连锁遗传F1紫花高茎（AaBb）PF2配子♀♂六、连锁遗传F1紫花高茎（AaBb）PF2配子♀♂六、连锁遗传F1紫花高茎（AaBb）PF2配子♀♂六、连锁遗传例如：右图中A和B连锁遗传，a和b连锁遗传；互换定律：生殖细胞形成时，一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生互换。连锁遗传：生殖细胞形成过程中，位于

同一条染色体上的基因是连锁在一起的，作为一个单位进行传递。连锁现象有完全连锁和不完全连锁两种（1）完全连锁：连锁基因的杂合子只产生两种亲本类型的配子，而不产生非亲本类型的配子。即只产生AB和ab两种配子。（2）不完全连锁：连锁基因的杂合子不仅产生亲本类型的配子，还会产生新类型的配子。即不只产生AB和ab两种配子，还会产生Ab和aB两种新类型配子（概率低）。六、连锁遗传减数分裂Ⅱ间期减数分裂Ⅰ连锁不交换AABB×aabb六、连锁遗传连锁且交换AABB×aabb减数分裂Ⅱ间期减数分裂Ⅰ练习∙反馈例4：果蝇的灰身对黑身为显性，长翅对残翅为显性，控制翅长和体色的基因都位于常染色体上。（1）测交结果并不是1：1：1：1，说明这两对等位基因________（不遵循/遵循）自由组合定律。（2）测交时，雌性黑身残翅（bbvv）产生一种含bv的配子，那么雄性灰身长翅（BbVv）产生的配子情况是___________，才能出现测交后代的表现型及比例。请用遗传图解加以说明。不遵循BV:bv=1:1练习∙反馈（3）用F1的雄性灰身长翅（BbVv）与雌性黑身残翅（bbvv）测交，测交结果是灰身长翅：黑身残翅=1：1，这说明两对等位基因位于一对同源染色体上，并且没有发生_______。但是，如图所示，如果用F1的雌性灰身长翅（BbVv）与雄性黑身残翅（bbvv）测交，测交后代的表现型及其比例却是另一番情景。请用遗传图解的形式合理的解释这一现象。交换练习与应用二、拓展应用1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过