2.2 基因在染色体上课件-高一下学期生物人教版必修2

2.2基因在染色体上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（等位基因）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1877-1916美国一、萨顿的假说一、萨顿的假说RrYyRrYyYRYryRyr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思考：在配子形成过程中，基因和染色体有哪些共性？体细胞中同源染色体成对存在，一条来自父方，一条来自母方体细胞中基因成对存在，一个来自父方，一个来自母方亲子代间染色体保持相对稳定的形态结构亲子代间基因保持完整性和独立性配子只含有等位基因中的一个配子只含有同源染色体中一条行为变化一、萨顿的假说基因染色体是否保持完整性和独立性体细胞中的存在形式体细胞中的来源配子中的存在形式形成配子时的行为类比推理是是成对成对成单成单一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个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离，非同源染色体自由组合基因和染色体行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上（假说）根据两个对象在某些属性上相同或相似，通过比较而推断出他们在其他属性上也相同的推理过程。类比推理法一、萨顿的假说基因在染色体上（基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的）基因和染色体存在平行关系萨顿（1877-1916）类比推理法1假说内容：2依据：3方法：矮茎高茎P配子F1F1配子ddDDDdddDDddDDdDdD矮茎高茎dddDDD减数分裂减数分裂减数分裂dD高茎受精×思考与讨论：将基因定位到染色体上类比推理科学研究中常用的方法之一。19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射等现象，因此推测光也可能有波动性。上面介绍的萨顿的推理，也是类比推理。他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是，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。加拿大外交官朗宁在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”一、萨顿的假说2.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

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。

萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是(

)A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个B.非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C.作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构C一、萨顿的假说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，更不相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！二、基因位于染色体上的实验证据美国生物学家:摩尔根（T.H.Morgan)二、基因位于染色体上的实验证据1、果蝇作为材料的优点①易饲养；②繁殖快，后代数量多；③有许多易于区分的相对性状；④染色体数目少，便于观察；⑤成本低。触角足卷翅黑体无翅白眼果蝇红眼果蝇2.如何才能知道红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔遗传规律呢？摩尔根的果蝇杂交实验图解P红眼（雌）×白眼（雄）F1红眼（雌、雄）F1♂♀交配F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4红眼是，F1自交后代的性状分离比为3∶12、过程及分析1.白眼和红眼，哪个是显性性状？（1）观察现象、提出问题二、基因位于染色体上的实验证据提出问题：白眼性状为什么与性别相关联？二、基因位于染色体上的实验证据（2）果蝇染色体组成性染色体常染色体XOXYXXXXY性染色体组成果蝇性别雄性雌性雄性雌性果蝇的性别与Y染色体无关，与X的条数有关3对：ⅡⅡⅢⅢⅣ

Ⅳ

1对：XX（同型）XY（异型）①性染色体：指雌雄异体的生物体内决定性别的染色体。②常染色体：指与性别决定无直接关系的染色体。二、基因位于染色体上的实验证据XYⅠⅡⅢ非同源区段：①基因只存在于X染色体上②基因只存在Y上基因在X、Y上均有同源区段：基因的表示方法：雌性：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雄性：雌性：雄性：Ⅰ、Ⅲ

ⅡXAXAXAXaXaXaXAYXaYXYAXYaXAXAXAXaXaXaXAYAXAYaXaYAXaYa2017.新课标Ⅰ节选一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有____种；当其位于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，基因型有____种。

5

37二、基因位于染色体上的实验证据控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因②作出假设：白眼性状的遗传总是与性别相关联？①提出问题：P：F1：F2：红（雌、雄）白(雄)3/41/4红眼

（雌、雄）×F1雌雄交配项目雌果蝇雄果蝇基因型表型_________________________红眼红眼白眼红眼白眼填写表中各种果蝇的基因型及表型:XWXWXWXwXwXwXWYXwY二、基因位于染色体上的实验证据PF1F2×XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4红眼（雌、雄）

1/4白眼（雄）对杂交现象的解释配子——遗传图解假说：控制眼色的基因只在X染色体上P：F1：F2：红（雌、雄）白(雄)3/41/4红眼

（雌、雄）×F1雌雄交配二、基因位于染色体上的实验证据测交F1红眼（雄）×白眼（雌）XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：红眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY红雌白雌红雄白雄XWY

×XwXwXWX

w

红雌XwY白雄F1：P：配子：红眼（雄）白眼（雌）XWXwY（3）演绎推理还有其他测交方案吗？雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。回交隐♀×显♂F1红眼（雌）×白眼（雄）二、基因位于染色体上的实验证据红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115实验结果：子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。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，得出结论二、基因位于染色体上的实验证据演绎推理测交得出结论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实验验证测交结果回顾摩尔根的果蝇杂交实验实验：假说-演绎法从此，摩尔根成了

孟德尔

理论的坚定支持者。二、基因位于染色体上的实验证据（1）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（2）推测：一条染色体上有许多个基因（3）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。4进一步探究二、基因位于染色体上的实验证据结论：基因与染色体的关系一条染色体上有许多基因基因在染色体上呈线性排列；染色体是基因的主要载体1.数量上：2.位置上：三、孟德尔遗传规律的现代解释1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Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd三、孟德尔遗传规律的现代解释Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞（1）等位基因的概念：位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如A和a注意：A和A、a和a叫做相同基因（2）等位基因分离的原因：随同源染色体的分离而分离（3）等位基因分离的时间：减数分裂Ⅰ后期三、孟德尔遗传规律的现代解释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__________________________彼此分离的同时，______________________________自由组合。同源染色体上的等位基因非同源染色体上的非等位基因2基因的自由组合定律的实质三、孟德尔遗传规律的现代解释AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB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(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两个遗传规律。关于基因自由组合定律的几点说明相同基因——非等位基因三、孟德尔遗传规律的现代解释减数分裂Ⅱ间期减数分裂Ⅰ1：1细胞个体自交测交2AB+2ab1AB:1ab2AaBb1AABB1aabb连锁不交换三、孟德尔遗传规律的现代解释减数分裂Ⅱ间期减数分裂Ⅰ细胞个体连锁且交换1AB+1aB+1Ab+1abAB=ab>Ab=aB对个体而言，只有部分初级性母细胞都会发生交叉互换Ab=aB>AB=abAABB×aabbAAbb×aaBB三、孟德尔遗传规律的现代解释小结基因在染色体上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基因的自由组合定律的实质一、概念检测1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。（

）（2）非等位基因都位于非同源染色体上。（

）√×2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是（

）A.染色体是基因的主要载体

B.染色体就是由基因组成的C.一条染色体上有多个基因

D.基因在染色体上呈线性排列B随堂练习In-classpractice3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是（

）A.复制的两个基因随染色单体分开而分开B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合D随堂练习In-classpractice二、拓展应用1.

用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么？用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？

红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼；如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。随堂练习In-classpractice2.生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象？

这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。随堂练习In-classpractice3.人的体细胞中有23对染色体，其中1~22号是常染色体，23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。

人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。随堂练习In-classpractice1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）A、染色体是基因的主要载体B、基因在染色体上呈线性排列C、一条染色体上有多个基因D、染色体就是由基因组成的D362.性染色体存在于（）

精子B.卵细胞C.体细胞

D.以上三种细胞D3.下列各项中，肯定含有Y染色体的是（）A.受精卵和初级精母细胞B.