2.2基因在染色体上高一下学期生物人教版必修2课件

1.萨顿采用什么研究方法提出什么假说内容？依据为？2.果蝇适合做遗传实验的优点？雌雄果蝇体细胞中的染色体组成？3.摩尔根的果蝇杂交实验过程及结果？根据结果提出了什么假说？4.如何验证假说内容？杂交组合为？5.如何说明控制眼色的基因只位于X染色体上？6.基因与染色体的数量关系和位置关系？7.基因的分离定律的实质？（研究一对等位基因）基因的自由组合定律的实质？（只有位于非同源染色体上的非等位基因符合该定律）8.两大定律的适用范围？（真核生物进行有性生殖时核基因的遗传。）复习回顾：2-2基因在染色体上新人教版必修二《遗传与进化》第2节基因在染色体上

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。人类基因组计划：测序22条常染色体+X+Y1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体?2.为什么不测定全部46条染色体?

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。

人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。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。发现孟德尔假设的一对遗传因子，其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。1903年萨顿活动1：阅读教材P29页“萨顿的假说”，自主思考以下问题？1、萨顿的推论是什么？提出这一推论的依据是什么？2、如何理解基因与染色体存在明显的平行关系？3、萨顿运用何种科学方法？这种科学方法的特点是什么？1.萨顿假说内容

基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。2.萨顿假说的依据基因和染色体的行为存在明显的平行关系。基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）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传递中的性质成对存在成对存在单个单个一个来自父方一个来自母方一条来自父方一条来自母方等位基因分离，非等位基因自由组合同源染色体分开，非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性、独立性在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构体细胞:配子:基因成对存在D一个来自父方一个来自母方受精后体细胞:成单存在遗传学等位基因分离一对基因染色体成对存在成单存在一条来自父方一条来自母方细胞学同源染色体分离一对同源染色体分离定律DddDD看不见的基因基因在染色体上推理看得见的染色体平行关系非等位基因自由组合非同源染色体自由组合yRYryrYRYyRr体细胞:配子:自由组合定律看不见的基因基因在染色体上推理看得见的染色体平行关系遗传学两对基因细胞学两对同源染色体3.研究方法类比推理

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。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DdDd

不具有逻辑的必然性，不一定正确，还需要验证

减数分裂中基因和染色体的关系活动2：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(相关基因用D、d表示)。高茎高茎矮茎高茎D

dD

Dd

d

D

d

d

d×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F2dDdDD

DDDddF11.萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上()2.体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因()3.雌蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方()×√×4.大量事实表明，萨顿发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测，哪一项是没有说服力的（）A.基因在染色体上B.同源染色体分离导致等位基因分离C.每条染色体上都有许多基因D.非同源染色体自由组合使非等位基因自由组合√基因真的位于染色体上吗？萨顿经类比推理得出的结论——”基因在染色体上”究竟是否无懈可击？

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。摩尔根是实验学的崇拜者，崇信实验结果更胜于权威们的结论，主张量化研究和实验检验。我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！1.科学家：摩尔根2.实验材料：果蝇请结合教材P30果蝇的相关信息，总结果蝇作为遗传学的优点。果蝇作为材料的优点①易饲养；②繁殖快、后代比较多；③有许多易于区分的相对性状；④染色体数目少，便于观察红眼白眼有翅

无翅同型雌性雄性性染色体常染色体3对常染色体+3对常染色体+XXXY异型染色体的类型常染色体：与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。3.探究过程方法：假说—演绎法3/41/4P×白眼（雄）红眼（雌）F1红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）分析实验现象：1.判断眼色的显隐性？2.眼色遗传是否遵循分离定律？红眼是显性性状提出问题：白眼性状为什么与性别相关联？（1）观察实验、提出问题F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受_____等位基因控制。一对摩尔根的果蝇杂交实验白眼基因可能位于性染色体上。性染色体XYⅠⅡⅢ非同源区段：①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上②基因只存在Y（Ⅲ区段）上X、Y同源区段的基因是成对存在的。同源区段：基因的表示方法：X

X--雌性：X

Y-雄性：如果基因在常染色体上:如果基因在性染色体上:DD、Dd、dd先写性染色体后写基因。XY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-Ⅰ、Ⅲ

ⅡXX

(2017全国Ⅰ)某种羊的性别决定为XY型，回答下列问题：（3）当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有

种；

当只位于X染色体上时，基因型有

种；

当其位于X和Y染色体的同源区段时（如图所示），基因型有

种357位于常染色体上：AA、Aa、aa仅位于X染色体上：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY示例：仅位于Y染色体上：XYA、XYa位于X和Y染色体的同源区段上：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa（2）提出假说，进行解释假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。如果按照萨顿的假说：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?如果在性染色体上存在哪些可能？如何验证？×摩尔根如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。P×红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌、雄）F23/4雌雄交配红眼（雌、雄）白眼（雄）1/4XYaXXXYaXX活动3：基于假说二控制眼色的基因只在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。尝试书写遗传图解，并设计实验进行验证。P×红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌、雄）F23/4雌雄交配红眼（雌、雄）白眼（雄）1/4XWXWXwYXWYXwXWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）×PF2F1配子XwXWYXWXWXW红眼（雌）XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）XwY白眼（雄）红眼（雌）白眼（雄）×配子（3）演绎推理，验证假说XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：F1红眼（雌）亲本白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY红雌白雌红雄白雄XWY

×XwXwXWX

w

红雌XwYW白雄F1：P：配子：红眼（雄）白眼（雌）XWXwY测交1测交2正交反交回交红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115摩尔根实际的实验结果：得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。测交方案1测交方案2（4）实验验证

得出结论摩尔根的果蝇杂交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）联系起来课本P31倒数第2段红眼雌性白眼雄性126115演绎推理根据假说预期测交实验结果得出结论实验结果与预期结果一致，假说成立：基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系提出问题假说演绎法实验验证进行测交实验归纳：摩尔根的果蝇杂交实验方法：假说-演绎法从此，摩尔根成了

孟德尔

理论的坚定支持者作出假说控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因（正交、反交）XYX非同源区段Y非同源区段X和Y同源区段如XX

、XYA

、XYa如XBXB

、XBXb

、XbXb

如XDXD

、XDXd

、XdXdB(b)A(a)XB(b)XB(b)D(d)D(d)D(d)D(d)回顾1：XY染色体的同源区段和非同源区段XDYD、

XDYd

、XdYD

、XdYd

XBY、XbY

演绎推理根据假说预期测交实验结果得出结论实验结果与预期结果一致，假说成立：基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系提出问题假说演绎法实验验证进行测交实验回顾2：摩尔根的果蝇杂交实验方法：假说-演绎法从此，摩尔根成了

孟德尔

理论的坚定支持者作出假说控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因（正交、反交）活动4：基于假说三控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上，进行演绎推理。红：白=3：1PF1F2×

红眼雌果蝇

XWXW白眼雄果蝇

XwYw

比例

XWXw红眼雌

XWYw红眼雄×

XWXW

红雌

XWXw

红雌

XWYw

红雄

XwYw

白雄符合P×红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌、雄）F23/4雌雄交配红眼（雌、雄）白眼（雄）1/4活动4：基于假说三控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上，进行演绎推理。测交1测交2红眼雌白眼雄PF1XWXwXwYw

×XWXwXwXwXWYwXwYw比例

红眼雄白眼雌PF1XWYwXwXw

×

XWXw

XwYw比例红雌

：白雌

：

红雄

：

白雄1：1：1：1红雌：白雄=1：1如何设计验证是假说二还是假说三？符合假说假说二：控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上没有假说三：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上图解

设计关键测交实验红眼雌性白眼雄性126115摩尔根实际的测交实验结果

测交实验亲本：同型隐异型显（纯合子）XwXw╳XWYWXWXwXwYW红眼（雌）红眼（雄）白眼（雌）╳红眼（雄）不符合符合XWXW

XW

Yw

Xw

XwXwYwXwYWXwYWXWXw【拓展延伸】摩尔根任意选择红眼雄果蝇和白眼雌果蝇交配，结果都只出现了子代雌蝇都是红眼、雄蝇都是白眼这一种情况。若控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上，红眼雄果蝇和白眼雌果蝇交配，后代有几种可能性？红眼♀白眼♀

红眼♀白眼♂

红眼♂红眼♂Xw

YWXWXW

XWXW

XWYW×XWXW

××XW

Yw

XWYWXw

YWXWXW

所以控制果蝇眼色的基因只位于X染色体的非同源区段，Y染色体上没有相应的等位基因。(1)验证摩尔根的假说不能用F1中红眼雌果蝇（XWXw

）和F2中的白眼雄果蝇（XwY），因为无论基因在X染色体还是在常染色体上，或者是在X、Y染色体的同源区段上，结果相同。(2)摩尔根的验证实验不是直接选择白眼雌果蝇（XwXw）和F1中红眼雄果蝇（XWY）杂交，因为在摩尔根的杂交实验中没有出现白眼雌果蝇，摩尔根的杂交实验中只出现了白眼雄果蝇。测交实验亲本：同型隐异型显（纯合子）不是所有的测交都可以验证假说思维拓展演绎推理根据假说预期测交实验结果得出结论实验结果与预期结果一致，假说成立：基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系提出问题假说演绎法实验验证进行测交实验回顾摩尔根的果蝇杂交实验方法：假说-演绎法从此，摩尔根成了

孟德尔

理论的坚定支持者

笔记：萨顿假说的研究方法：类比推理法

摩尔根果蝇杂交实验研究方法：假说—演绎法作出假说控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交关键实验：同型隐异型显（纯合）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。基因与染色体在数量上还存在什么关系？？基因在染色体上怎么排列？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果蝇X染色体上的一些基因染色体是基因的主要载体现代分子生物学技术将基因定位在染色体上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”。思考1：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。思考2：在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？孟德尔约翰逊摩尔根萨顿假说—演绎法假说—演绎法思考3：用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，图片中同种颜色在同一条染色体上会有两个的原因是什么？

观察的时期为有丝分裂中期，每条染色体上含有两条染色单体，其相同位置上的基因相同。①果蝇的基因全部位于8条染色体上(

)②图中白眼基因与朱红眼基因是等位基因(

)③精细胞中不可能同时存在白眼基因与朱红眼基因(

)④红宝石眼基因在体细胞中可能存在4个(

)⑤该染色体上的基因在后代中不一定都能表达(

)源于必修2P32“图2－11”：请据图完成下列判断×√××√1.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列叙述中错误的是A.果蝇的眼色遗传遵循分离定律B.摩尔根和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎”的研究方法C.F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2D.选用自然界中的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行实验不可以确定基因所在位置√2．(2022·衡水检测)摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是

A．亲本白眼雄果蝇与纯合红眼雌果蝇杂交，F1都是红眼果蝇B．F1雌雄果蝇相互交配，F2出现白眼果蝇，且白眼果蝇都是雄性C．F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配，子代雌雄果蝇中，

红眼和白眼各占一半D．野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配，子代只有红眼雌果蝇和

白眼雄果蝇D3．在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼

基因位于X染色体上的最关键的实验结果是()

A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例1∶1

B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性

C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1

D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性B设计测交实验出现的：不是最早判断依据4．果蝇的红眼对白眼为显性，控制红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，

在下列哪组杂交组合中，通过眼色就可直接判断子代果蝇的性别()

A．白眼(♀)×白眼(♂)

B．杂合红眼(♀)×红眼(♂)

C．白眼(♀)×红眼(♂)

D．杂合红眼(♀)×白眼(♂)1种性状对应1种性别5.果蝇的灰体与黄体为一对相对性状，选择灰体雌果蝇与黄体雄果蝇杂交得到的F1均表现为灰体，F1雌雄果蝇交配得到的F2灰体∶黄体＝3∶1。下列叙述错误的是 (

)A．推测果蝇灰体对黄体为显性，只受一对等位基因控制B．若F2雌雄果蝇都有黄体，则相关基因位于常染色体上C．若F2只有雄性果蝇有黄体，则相关基因位于性染色体上D．选择F2灰体雌雄果蝇交配，则子代中灰体果蝇占8/96．如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)，下列叙述错误的是

A．图示体现了基因在染色体上呈线性排列B．白眼基因w与紫眼基因pr互为非等位基因C．有丝分裂后期，基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极D．减数分裂Ⅱ后期，基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极D1基因的分离定律的实质在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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

，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。等位基因同源染色体分离基因分离定律的实质:aAa杂合子体细胞A等位基因随同源染色体的分开而分离配子配子Aa产生配子A:a=1：1等位基因：位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如A和aAAAaAAaaaaaaAA分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅱ同源染色体分离，等位基因分离染色单体分开，相同基因分离①等位基因分离的原因：随同源染色体的分离而分离②等位基因分离的时间：减数分裂Ⅰ后期若发生交叉互换呢？位于_______________上______________的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，______________上的____________分离的同时，________________上的________________自由组合。

等位基因非同源染色体非等位基因同源染色体非同源染色体非等位基因基因的自由组合定律的实质2BbAaABabAbaB基因型为AaBb的个体产生的配子为：

。AB、ab、Ab、aBAaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或①自由组合的原因：随非同源染色体的自由组合而自由组合②自由组合的时间：减数分裂Ⅰ后期ABabAbaBAaBb1种这样的精原细胞或该生物体画出AaBb形成配子过程例：以下基因Aa、Bb、Cc均符合基因自由组合定律（独立遗传），不考虑交叉互换1.一个基因型为AaBb的精原细胞，可产生精子_____种，基因型为________________2.一个基因型为AaBb的雄性个体，可产生精子____种，基因型为________________3.一个基因型为AaBb的卵原细胞，可产生卵细胞_____种？基因型为_______________4.一个基因型为AaBb的雌性个体，可产生卵细胞_____种？基因型为_______________5.一个基因型为AaBbCc的精原细胞，可产生精子_____种?一个基因型为AaBbCc的雄性个体，可产生精子______种?该个体产生了8种精子，至少需要_____个精原细胞？6.一个含有n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂能产生______种类型的精子。7.一个含有n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂能产生______种类型的卵细胞。8.体细胞具有n对同源染色体，经过减数分裂能产生_____种类型的配子。2AB、ab或Ab、aBAB、ab、Ab、aB41AB或ab或Ab或aB4AB、ab、Ab、aB284212ndBBaAD等位基因等位基因非同源染色体非等位基因相同基因同源染色体同源染色体思考：所有的非等位基因都能自由组合吗？只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。注意：同源染色体上的非等位基因不能自由组合。（1）如果位于非同源染色体，则两对基因可以自由组合，那YyRr可形成____种配子。自交后代分离比_______，测交后代分离比________。例：根据F1杂合子YyRr判断两对基因的位置？YRy

r9:3:3:11:1:1:14（2）如果位于同源染色体，则两对基因不能自由组合，那YyRr可形成____种配子。自交后代分离比_______，测交后代分离比________。3:11:12YyRr自由组合：2对等位基因位于2对同源染色体上基因连锁：2对等位基因位于1对同源染色体上若Y和r连锁呢？1:2:11:1摩尔根发现了基因的连锁和互换定律——遗传学第三大定律AAaaBBbbAAaaBBbbA、B基因连锁B、b基因互换基因连锁互换(1)同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数分裂Ⅰ后期。(2)同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。(3)减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(即两对等位基因必须位于两对同源染色体上)，而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。(4)真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的遗传规律。关于基因自由组合定律的几点说明

“基因的遗传”不一定遵循“遗传定律”(1)图中属于等位基因的有______________________。(2)图中非等位基因有______________________________________________________________________。A与a、B与b、C与cA(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)(3)上述非等位基因中，能自由组合的是_______________________________。A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)(4)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生____种配子，分别是___________________________。ABC、ABc、abC、abc41、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，请回答下列问题：2、如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是 (

)A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子B3、如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑互换)(

)A．基因A、a与B、b