基因在染色体上-2026学年高一下学期生物人教版必修2

人教版2019必修2第2节基因在染色体上第2章基因和染色体的关系新课引入19世纪，孟德尔发现了提出了“遗传因子”的概念。1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，用以替代遗传因子。基因在哪里呢？1903年X月X日，晴，这是我第10001次观察蝗虫的减数分裂，我发现一个很奇怪的事情：孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似……沃尔特·萨顿孟德尔分离定律在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。D

dDd减数分裂在形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，配子中只得到一对同源染色体的其中一条。回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂

孟德尔自由组合定律在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，随配子遗传给后代。yRYrYyRr

减数分裂在减数分裂形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。YRyr回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂假说：基因是由染色体携带着从亲本传给下一代的，基因就在染色体上依据：基因和染色体行为存在明显的平行关系比较项目基因的行为染色体的行为①独立性②存在形式体细胞中配子中③体细胞中的来源④形成配子时的分配特点在杂交过程保持________________在配子形成和受精过程中，也有相对_________________

成对成对成对的基因一个来自_____，一个来自_____同源染色体一条来自____，一条来自_______________分离_____________自由组合

_______________分离_______________自由组合完整性和独立性稳定的形态结构父方母方父方母方等位基因非等位基因同源染色体非同源染色体单个单个假说依据：基因和染色体行为存在明显的平行关系看不见的基因看得见的染色体平行关系

基因在染色体上一、萨顿的假说萨顿高茎矮茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子DDDdDdDddddD高茎高茎矮茎高茎ddDdDDDd请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状杂交实验高茎用D表示，矮茎用d表示。思考·讨论萨顿经推理得出的结论--基因在染色体上究竟是否正确？注意: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。3.类比推理法：根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出他们的其他属性也相同的科学研究方法。萨顿W.sutton(1877-1916)

正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。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！摩尔根他一直琢磨着设计一个实验，探究生物的遗传与染色体到底什么关系。什么实验材料合适？二、基因在染色体上的实验证据1.果蝇作为实验材料的优点（1）易饲养（2）繁殖快、后代数量多（3）有易于区分的性状（4）染色体数目少，易观察二、基因在染色体上的实验证据2.染色体组成4对染色体=3

对常染色体（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）+1对性染色体（XX/XY）雌性：3对常染色体+XX雄性：3对常染色体+XYXYＸAＸAＸAＸaＸaＸaＸAＹ

ＸaＹ若用一对等位基因A/a表示控制某种性状的基因二、基因位于染色体上的实验证据基因在常染色体上AAAaaa基因在X的非同源区段XXXY基因在X、Y同源区段ＸAＸAＸAＸaＸaＸa

ＸAＹAＸAＹaＸaＹAＸaＹaXXXY基因在Y的非同源区段XXＸ

ＸＸＹA

ＸＹa纯合子1909年，摩尔根开始用果蝇做实验。一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，为了研究白眼性状的遗传规律，他将这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇进行了杂交。F2

3/4红眼（♀、♂）PF1红眼（♀♂）×3.果蝇杂交实验♀红眼♂白眼杂交1/4白眼（♂）结果分析：a.F1全为红眼，说明

为显性；b.F2红眼和白眼的数量比为3:1，说明符合

定律，红眼和白眼受

等位基因控制。c.白眼性状的表现与_______相联系红眼分离性别一对4.提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。配子XWYXWXwXWXW红眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwYXWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）XWXW红眼（雌）XWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）P配子F14.提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。F2XWXw

XwXw

XWYXwY红眼

白眼

红眼

白眼二、基因位于染色体上的实验证据演绎推理，设计测交红眼

×

白眼XWXwXwYXWXw

XwY红眼

白眼性状分离比红雌：白雌：红雄：白雄=1：1：1：1(正反交实验)一开始的父本来自F1测交一测交二红眼

×

白眼(回交实验)PFPFXWYXwXw

性状分离比红雌：白雄=1：1二、基因位于染色体上的实验证据实验验证红眼

×

白眼真实数据符合预期红雌：白雌：红雄：白雄=1：1：1：1红眼

×

白眼真实数据符合预期红雌：白雄=1：1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：证明了基因在染色体上演绎推理：设计测交（2次，互为正反交）得出结论：基因在染色体上假设控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因为什么白眼性状的表现总是与性别相关？提出问题：作出假说：假说演绎法回顾摩尔根的实验：实验验证：真实的进行测交从此，摩尔根成了

理论的坚定支持者孟德尔6.基因与染色体的关系思考XX4对染色体，1.3万个基因23对染色体，2.6万个基因（1）一条染色体上有许多个基因。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（2）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，说明了：果蝇X染色体上的一些基因6.基因与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。讨论1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体?因为基因在染色体上讨论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，每对同源染色体上分布的基因是相同的，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。

孟德尔遗传规律的现代解释（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。（2）非等位基因：位于非同源染色体上或者同源染色体不同位置上的基因。1.等位基因、非等位基因等位基因：非等位基因：相同基因：A和a、D和dA和D、A和B、a和BAaBBdD1234B和BAAAAaaaa分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡaaAAAa2.基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，减数分裂形成配子时，等位基因会随同源染色体的分开而分离。时间：减数分裂Ⅰ后期分裂间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ减数分裂ⅡAaBbaaAAbbBBBBaaAAbbAbaBBaAb3.自由组合定律的实质是：在减数分裂过程中，同源染色体上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。时间：减数分裂Ⅰ后期还可以产生哪两种配子？AB、ab2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：（1）只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。（2）真核生物细胞核基因遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。（3）原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。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4种：AB、Ab、aB、ab9种：AaBb、AaBB、AABb、AABB、Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb基因位于常染色体orX染色体的判断2.已知显隐性—雌隐雄显XaXa

×

XAYXAX

a

显性XaY隐性F1：P：配子：XaXAY（1）若子代性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上。（2）若子代