2024-2025学年高中生物课件（人教版2019）必修二2-2基因在染色体上

§2-2基因在染色体上基因和染色体的关系问题探讨人有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？讨论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。DNA指纹检测问题探讨人有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。为什么不测定全部46条染色体？讨论人有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，共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。DNA指纹检测科学家美国遗传学家萨顿实验材料蝗虫假说的提出萨顿W.Sutton（1877-1916）萨顿研究的蝗虫Brachystolamagna萨顿论文中BrachystolaMagna的染色体观察研究蝗虫减数分裂及受精作用过程中染色体行为变化及亲子代染色体数量关系发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。假说的提出推论基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体上。父方(24条)母方(24条)精子(12条)卵子(12条)受精卵(24条)新个体(24条,12对)减数分裂减数分裂受精作用有丝分裂一半来自父方一半来自母方原因基因和染色体的行为存在着明显的平等关系。假说的提出分析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Rr假说的提出分析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如果你认为基因在染色体上，请你在图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置）。【思考·讨论】分析减数分裂中基因和染色体的关系dP配子F1F1配子高茎矮茎受精高茎×减数分裂减数分裂减数分裂高茎高茎矮茎高茎F2DDddDDdDdDdDDDdDddd摩尔根T.H.Morgan(1866-1945)美国生物学家摩尔根（，1866一1945），曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。他一直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。从1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。基因位于染色体上的实验证据——科学家美国生物学家摩尔根基因位于染色体上的实验证据——实验材料特点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。易饲养繁殖快：在室温下10多天就繁殖一代子代个体多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。染色体组成3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对1对性染色体♀：同型，XX♂：异型，XY果蝇♀XXXY♂雌雄果蝇体细胞染色体示意图基因位于染色体上的实验证据——探究过程一天，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：白眼果蝇是如何遗传的呢？红眼果蝇白眼果蝇基因位于染色体上的实验证据——探究过程观察分析3/41/4F2F1P为什么F2代的白眼性状总是与性别相联系？提出问题根据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)基因位于染色体上的实验证据——探究过程建立假说F1×红眼(雌)红眼(雄)控制白眼的基因（w）位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。P×白眼(雄)红眼(雌)XWXWXwYXWXwYXWXwXWYF2XWXwXWY红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子配子XWXWXWXwXWYXwY基因位于染色体上的实验证据——探究过程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演绎推理×红眼(雌)XWXwXWXwXwY红眼(雌)

白眼(雌)红眼(雄)白眼(雄)配子XWXwXwXwXWYXwY白眼(雄)XwY思考：通过该实验结果能否证明基因在X染色体上？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。基因位于染色体上的实验证据——探究过程P红眼(雄)XWY【思考·讨论】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？证明基因在X染色体上的方法

白眼(雌)XwXw×XwXWY红眼(雌)XWXw白眼(雄)XwY配子F1如果控制白眼的基因在Y染色体上，控制红眼的基因在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；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。基因位于染色体上的实验证据——探究过程摩尔根等人的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来。得出结论XXXYXWXW(w)XWXW(w)XWXW(w)XWYXWXW证明了基因在染色体上遗传因子的发现继续探究现象每种生物的基因数量远多于染色体数目XX4对染色体，1.3万个基因23对染色体，2.6万个基因遗传因子的发现继续探究推测一条染色体上有许多个基因。证明方法摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。红宝石眼黄身白眼截翅朱红眼深红眼棒状眼短硬毛果蝇X染色体上一些基因的示意图结论证明了一条染色体上有许多个基因.同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。孟德尔遗传规律的现代解释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：