【生物】基因在染色体上课件-2023-2024学年高一下学期人教版（2019）必修2

2.2基因在染色体上第二章：基因和染色体的关系一、萨顿的假说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。1、蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。2、精卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。3、子代体细胞中的这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。一、萨顿的假说分离定律中成对的基因的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。1、萨顿的假说方法2、萨顿的假说依据3、萨顿的假说内容类比推理法学习主题一萨顿的假说活动1分析教材P30～31图2－8、2－9和2－10，结合相关文字内容，讨论下列相关问题：1．萨顿得出“基因在染色体上”的结论，下列能为该结论提供证据的是__________。①基因在杂交过程中保持完整性和独立性，在配子形成和受精过程中，染色体保持相对稳定的形态结构；②基因和染色体在体细胞中都成对存在；③一个DNA分子上有很多个基因，一条染色体上有一个或两个DNA分子；④基因和染色体在配子中都成单存在；⑤等位基因一个来自父本，一个来自母本，同源染色体一个来自父本，一个来自母本；⑥形成配子时，等位基因分离的同时非等位基因自由组合，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。①②④⑤⑥二、基因位于染色体上的实验证据遗传学研究常用的实验材料：果蝇（果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3—4mm，在制醋和腐烂水果的地方可以看到）①易饲养，繁殖快。②后代数量多，便于统计。③具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。④染色体数目少，便于观察。(共8条染色体)常染色体；性染色体；1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？2、摩尔根的果蝇杂交实验2．如何判断控制某种性状的基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上？提示：用具有相对性状的亲本进行正交、反交，若正、反交后代雌雄个体中性状表现一致，则为常染色体上的基因所控制；若正、反交后代雌雄个体性状表现有明显差异，则为性染色体上的基因所控制。3．摩尔根证明基因位于染色体上，采用的是什么方法？提示：采用的是“假说—演绎法”。任务二下图①为摩尔根的果蝇杂交实验图解，图②为雌雄果蝇的染色体组成示意图，请据图回答下列问题：基因在染色体上，那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢？经过推理、提出假说。4．理论分析——提出假说(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼，则红眼是显性性状。(3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。(4)白眼性状的表现与性别相联系。即控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表型如下表：[注：其中(1)(2)(3)为理论分析，(4)为假说。]

雌果蝇雄果蝇基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表型红眼红眼白眼红眼白眼摩尔根果蝇杂交实验的假说—演绎分析1．实验现象——发现问题2、摩尔根的果蝇杂交实验基因在性染色体上的三种情况①当基因（用A和a表示）在X的非同源区段：XA雌性果蝇：XA雄性果蝇：XAY②当基因（用W和w表示）在X、Y的同源区段：XA雌性果蝇：XA雄性果蝇：XAYA②当基因（用W和w表示）在Y的非同源区段：X雌性果蝇：X雄性果蝇：XYA知识总结3．演绎推理——实验检验(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：③若基因位于常染色体上，则遗传图解如下：说明：①②③实验结果相同，故根据本实验结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。测交验证请你写出两种测交的遗传图解并预测一下结果：P

XWXw红眼雌性）

×XwY（白眼雄性）

XwXw(白眼雌性)×

XWY（红眼雄性）

(3)根据假说，演绎推理:如何选择测交的两个亲本？F1XWXw红眼（雌）或XWY红眼（雄）与隐性纯合子（白眼雄果蝇）测交。(2)实验二：利用“实验一”得到的白眼雌果蝇与一只毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄果蝇交配。(显雄与隐雌杂交)①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：③若基因位于常染色体上，则遗传图解如下：说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与①相同，与②③不同，由此可证明假说成立。1.用果蝇作为实验材料有何优点？

2．是不是所有的同源染色体形态、大小都相同？

提示：①相对性状多、易于区分；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察等。提示：不是，常染色体中同源染色体的大小和形态相同，但性染色体的形态、大小可能不同。3．摩尔根通过杂交实验发现了什么问题？他又给出了怎样的假设来解释这一问题？

4．根据摩尔根的假设，红眼、白眼雌雄果蝇的基因型分别有哪些？(相关基因用W和w表示)提示：发现：白眼性状的表现总是与性别相联系；假设：控制白眼的基因只位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。提示：雌果蝇：红眼——XWXW、XWXw，白眼——XwXw；雄果蝇：红眼——XWY，白眼——XwY。知识总结实验结果雌果蝇均为红色，雄果蝇均为白色。与理论推测一致，证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上。XWY红眼雄果蝇XwXw白眼雌果蝇×测交亲本XWXw红眼雌XwY白眼雄测交子代得出结论基因在染色体上从此，摩尔根成了

理论的坚定支持者孟德尔摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。说明:继续研究——测定基因的位置果蝇的4对染色体上却有数百个基因，人只有23对染色体，却有几万个基因，说明了什么？①一条染色体上含有多个基因②基因在染色体上呈线性排列。等位基因：位于同源染色体的同一个位置上控制着相对性状的基因（如：A和a、D和d。其中B和B，C和C为相同基因，不能称为等位基因）非等位基因：不同对等位基因之间互为非等位基因（如：A和E、A和B、B和E等）A和a是同源染色体上等位基因；A和a、D和d是同源染色体上非等位基因A和a、E和e是非同源染色体上非等位基因基因分离定律的实质：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，

会随

的分开而

，分别进入两个

中，独立地随配子遗传给后代。基因的自由组合定律的实质：位于

上的非等位基因的分离或组合是

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，

上的

自由组合。等位基因同源染色体分离配子互不干扰非等位基因非同源染色体非同源染色体学习主题二孟德尔遗传规律的现代解释任务一如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答：1．图中属于等位基因的有哪些？2．图中属于非等位基因的有哪些？3．上述非等位基因中，能自由组合的有哪些？4．分离定律和自由组合定律发生在减数分裂的什么时期？提示：A与a、B与b、C与c。2．除(1)之外，其他情况均属非等位基因。3．A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)可自由组合。4．都发生在减数分裂Ⅰ后期。任务二孟德尔遗传定律中的遗传因子与染色体上的基因对应关系是怎样的？提示：分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因；自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。

任务三等位基因和非等位基因在染色体上的分布位置有何区别？提示：等位基因位于一对同源染色体的相同位置；非等位基因位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置。两个遗传定律的细胞学基础(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体的分开而分离，如图：(2)自由组合定律的细胞学基础是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，如图：巩固练习1、萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的类比推理，从而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，以下哪项不属于他所依据的“平行”关系（

）

A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个B.非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂中也自由组合C.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此D.DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，基因也是如此D2、1903年，萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出来的（

）

A.运用假说——演绎法提出的B.通过蝗虫实验运用类比推理法提出的C.运用系统论分析法提出的D.透过摩尔根的果蝇红、白眼杂交实验提出的B3、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D4、已知果蝇基因W和w分别决定红眼和白眼，位于X染色体上。在摩尔根的果蝇杂交实验中，下列叙述正确的是（

）

A.亲本雌果蝇的基因型为XWXwB.F2白眼果蝇中既有雄性又有雌性C.F1全为红眼果蝇，F2出现性状分离D.控制果蝇眼色的基因和性染色体遵循自由组合定律CXWXW只有雄性分离定律5、已知果