基因在染色体上 高一下学期生物人教版必修2

第二章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上学习目标1.阐述基因与染色体有哪些平行关系2.说出摩尔根证明基因位于染色体上的实验是如何进行的3.阐述果蝇的杂交实验给我们什么启示预测出了遗传因子（基因）的客观存在历时回顾：孟德尔豌豆杂交实验：发现了遗传的两大定律基因究竟在哪里？减数分裂的研究：为找到基因提供了最正确的线索抓住这一线索的人是美国遗传学家：萨顿一、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。

发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。即染色体的行为和基因的行为高度一致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；受精作用精子卵细胞12条12条受精卵24条减数分裂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。24条24条♂♀×某种蝗虫：基因与染色体行为的平行关系：

基因的行为

染色体的行为杂交过程中保持：_____________也有：______________体细胞中存在形式_________存在___________存在在配子中只有成对基因中的_______只有成对染色体中的_________体细胞中的来源成对中的基因一个来自______

一个来自______

同源染色体一条来自______一条来自______形成配子时组合方式非等位基因：______________非同源染色体：______________成对成对一个一条父方母方父方母方自由组合自由组合完整性和独立性

相对稳定的形态结构看不见染色体（萨顿）基因在染色体上推理基因（孟德尔遗传因子）看得见DdDd

平行关系

萨顿将看不见的基因和看得见的染色体进行类比，根据其惊人的一致性，大胆推理出了一个伟大的结论。D

dD

Ddd

在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×减数分裂受精作用减数分裂高茎P配子F1F1配子DdF2矮茎高茎高茎高茎高茎矮茎DddD

Dd

dDd减数分裂DD

d二、基因位于染色体上的实验证据萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。大胆质疑，科学务实我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！1.选择什么做实验材料？①易饲养、繁殖快；②后代多，一只雌果蝇一生能产生几百个后代；③果蝇相对性状多且明显，便于观察统计;④有四对染色体，数量少而且形状有明显差别.果蝇2.果蝇作为实验材料的优点证据寻找之路……果蝇的染色体组成与性别决定有关常染色体（与性别决定无关）３对：ⅡⅡ，Ⅲ

Ⅲ，Ⅳ

Ⅳ性染色体（与性别决定无关）1对：雌性同型：ＸＸ雄性异型：ＸＹ

1910年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体，后来它成为科学史上最著名的动物!意外的发现……F21/4是否符合孟德尔的分离定律？

红眼（雌、雄）PF1（雌、雄）×雌雄交配红眼白眼白眼（雄）（一）观察现象、提出问题摩尔根的果蝇杂交实验——假说演绎法红眼F1

3/4白眼果蝇都是雄的？提出问题：白眼性状为什么与性别相关联？摩尔根的设想假说1：控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有（二）分析问题，提出假说假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有假说3：控制眼色的基因位于Y染色体的非同源区段，X染色体上没有（√）（×）（√）

控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。（二）分析问题，提出假说wX染色体上的白眼基因w书写为：Xw红眼基因W书写为：XW雌果蝇基因型有：XWXW（红眼）XWXw（红眼）XwXw（白眼）雄果蝇基因型有：XWY（红眼）XwY（白眼）常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上;如：Dd、dd性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出注意基因的写法：WWPF1F2×对实验现象的解释XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）合理的解释假说的正确?（三）演绎推理，验证假说×XWXwXwYXWXwYXw配子XWXwXWYXwXwXwY测交后代雌红：雄红：雌白：雄白F11：1：1：1摩尔根实际的实验结果：126132120115与理论推测一致，完全符合假说实验验证演绎推理×XwXwXWY测交红眼雌蝇

白眼雄蝇1：1测交后代摩尔根等人进一步验证：（四）得出结论：——证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上配子XWXwYXWXwXwY从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。摩尔根实际的实验结果：114120与理论推测一致，完全符合假说（三）演绎推理，验证假说验证假说：测交得出结论：基因在染色体上若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因白眼性状的表现总是与性别相联系？提出问题：作出假说：假说演绎法从此，摩尔根成了

理论的坚定支持者孟德尔回顾摩尔根的实验：三、基因与染色体的数量关系果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。一条染色体上应该有许多个基因思考？结论：问题：基因在染色体上是如何排列的呢？短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身基因在染色体上呈线性排列；

摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因在染色体上相对位置的方法，并绘制了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。证明了：四、孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体(的相同位置)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

，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。AaaA等位基因同源染色体而分离时期：减数第一次分裂后期三、孟德尔遗传规律的现代解释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，AaBbAbaBBAab同源染色体上的等位基因非同源染色体上的非等位基因彼此分离的同时，自由组合。时期：减数第一次分裂后期AaBbABABABabababABABababaABbAABABababAAbbaaBB或非等位基因自由组合过程：自由组合的原因：随非同源染色体的自由组合而自由组合自由组合的时间：减数分裂第一次分裂后期孟德尔遗传规律的现代解释减Ⅰ后期①

时间：同源染色体的分离非同源染色体自由组合②

细胞学基础：等位基因的分离非等位基因的自由组合③

实质：总结归纳基因在染色体上小结萨顿的假说基因和染色体存在着明显的平行关系内容：基因在染色体上依据：基因位于染色体上的证据果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上孟德尔遗传规律的现代解释基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质2025/12/27

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。

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组由哪些染色体组成。1.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：人染色体的扫描电镜照片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，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中一条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，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46条，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。讨论：2对等位基因位于1对同源染色体上时，还能自由组合吗？AaBb思考注意：只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。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4.基因连锁互换4.基因连锁互换AaBbAABBaabb分裂间期减数分裂ⅠABBAaabb减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡABabABab（1）连锁2对等位基因位于1对同源染色体上A和B、a和b连锁，可以产生AB、ab两种配子4.基因连锁互换AaBb分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡABAbaabBABaAabbB（2）互换2对等位基因位于1对同源染色体上B和b发生互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种配子AABabbBa基因在染色体上的位置产生配子自交后代基因型连锁互换4种：AB、Ab、aB、ab2种：AB、ab9种：AaBb、AaBB、AABb、AABB、Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb3种：AaBb、AABB、aabb4.基因连锁互换（课后作业和《作业本》P172）4种：AB、Ab、aB、ab9种：AaBb、AaBB、AABb、AABB、Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb（1）若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。（2）若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。1.未知显隐性—正反交XaXa

×

XAYXAX

a

显性XaY隐性F1：P：配子：XaXAYXA