【生物】基因在染色体上课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第二章第2节基因在染色体上人类基因组计划由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和中国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约2.5万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的图谱。换句话说，就是要揭开组成人体2.5万个基因的30亿个碱基对的秘密。2000年6月26日，参加人类基因组工程项目的6国科学家共同宣布，人类基因组草图的绘制工作已经完成。对人类基因组进行测序，首先要确定基因的位置在哪里。科学家对22条常染色体和X、Y两条性染色体进行测序，说明了什么问题?1866年孟德尔定律发表，未被重视；1883年科学家用显微镜观察到染色体；1891年科学家能准确描述减数分裂的全过程；1900年孟德尔定律重新被发现，人们意识到遗传因子是客观存在的；1909年约翰逊将“遗传因子”起名“基因”,并提出表现型和基因型概念。但有一个问题始终还没有解决：基因，究竟在细胞的什么地方呢?一、萨顿假说蝗虫12对24条染色体。子代体细胞中的染色体一条来自父方，另一条来自母方。基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的萨顿推论：染色体看得见基

因看不见一条来自父方一条来自母方一个来自父方一个来自母方基因染色体生殖过程中(存在状态)在杂交过程中基因保持:

性和

性

在配子形成和受精过程中，

相对稳定数量体细胞配子体细胞中来源

成对基因一个来自

，

一个来自

。同源染色体,一条来自

,一条来自

。形成配子时的行为____________自由组合_________________自由组合成对成对成单成单完整独立形态结构非等位基因父方母方父方母方非同源染色体基因和染色体行为存在着明显的平行关系减数分裂中基因和染色体的关系高茎高茎矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDDd1.依据萨顿假说，请在教材30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号DDddDDDdDdddDd2.基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说,但事实是否如此呢?为什么?不一定这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。二、基因位于染色体上的实验证据1.果蝇做实验材料的原因昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。常用作遗传学研究的实验材料。果蝇作为遗传实验材料的优点：①易于培养，繁殖快（10~12天）；②产生的后代多；③相对性状易于区分；④染色体数目少且大，便于研究。红眼果蝇白眼果蝇2.假说——演绎法：证明基因位于染色体上杂交实验，提出问题1如何解释这些杂交实验的现象呢？理论依据(当时已知):1、基于对果蝇体细胞染色体的认识(常染色体、性染色体)常染色体：与性别无关的染色体，如Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y其中♀用XX(同型)表示，♂用XY(异型)表示。2、基于对萨顿假说的认识——基因在染色体上杂交实验，提出问题1推理想象，提出假说2控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体不含其等位基因。若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼基因W,白眼基因wWWw提醒：基因的表示方法：①如果基因在常染色体上：AA、Aa、aa

②如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因XWXWXwY3对实验现象的解释活动一根据假说，写出遗传图解解释杂交现象红眼(♀)×白眼(♂)XWYXw红眼(♂)红眼(♀)×PF2F1配子：配子XWXwXWYXWXW

红眼(♀)

XWXw

红眼(♀)XWY

红眼(♂)XwY

白眼(♂

)XWXWXwYXWYXWXw红眼(♀)×白眼(♂)PF1配子XWXwXwYXWXw

红眼(♀)

XwXw

白眼(♀)XWY

红眼(♂)XwY

白眼(♂

)XWXwXwY4演绎推理，实验验证为了验证假设，摩尔根又设计了3个新的杂交实验。实验1:F2的红眼雌蝇与白眼雄蝇单对交配；实验2：白眼雌蝇与红眼雄蝇交配；实验3：白眼雌蝇和白眼雄蝇交配。摩尔根按照假设预测了实验结果，杂交实验完成后，实验结果皆与预测相符，验证了假设的正确性。活动二1．请根据摩尔根的假设，以遗传图解对以上3个实验的结果进行预测。2．这3个实验中，哪一个实验的说服力最强？为什么？3．你觉得摩尔根的假设和实验设计的逻辑是否严密？为什么？摩尔根解释的验证思考•讨论①如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符;②如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?4

P

F1红眼（♂）

×白眼（♀）XWYXwXwXWXwYXWXwXwYF1配子红眼(♀)白眼(♂)演绎推理，实验验证3072905得出结论控制果蝇的红眼、白眼的基因位于X染色体上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)联系起来，从而证明了基因在染色体上。思考：果蝇的体细胞中有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；人的体细胞只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢?②基因在染色体上呈线性排列①一条染色体上有许多个基因结论三、孟得尔遗传规律的现代解释1.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，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。FfFFffFFffFFff基因在染色体上，等位基因位于同源染色体上同源染色体分开，等位基因分离配子中只含同源染色体中的一条，因而配子中只含成对基因中的一个2.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。②非同源染色体自由组合，其上的非等位基因自由组合①同源染色体分开等位基因分离活动三1.图示细胞中的A/a基因与

基因之间遵循基因的自由组合定律，A/a基因与

基因之间不遵循基因的自由组合定律。2.画图说明为什么只能选用AaBb与aabb的组合来验证自由组合定律，而不能用AAbb于aaBB的组合？基因在染