2.2基因在染色体上课件 高一下学期生物人教版必修2

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（22常+X+Y）染色体的DNA序列问题探讨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？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。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，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序。一、萨顿的假说

1、内容：1903年，美国遗传学家沃尔特·萨顿在观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片时，发现同源染色体的行为变化与一对遗传因子（

等位基因）行为非常相似。沃尔特·萨顿减数分裂装片萨顿发现：蝗虫体细胞24条染色体24条染色体配子12条12条24条染色体受精受精卵

两两配对，共12对，每对都是一条来自父方，一条来自母方一、萨顿的假说

假说内容：

基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。比较项目基因的行为染色体的行为传递中的特点存在形式体细胞中配子中体细胞中的来源形成配子时的分配特点在杂交过程保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构

成对成对只有成对的基因中的一个只有成对的染色体中的一条成对的基因一个来自父方，一个来自母方同源染色体一条来自父方，一条来自母方等位基因分离，非等位基因自由组合

同源染色体分离，非同源染色体自由组合一、萨顿的假说

假说依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系思考•讨论：分析减数分裂中基因和染色体的关系如果你也认为“基因在染色体上”，请在图中的染色体上标出基因符号，解释孟德尔杂交试验。高茎高茎矮茎高茎D

dD

Dd

d

Dd

d

d×减数分裂受精减数分裂高茎分裂减数P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD

DDDdd一、萨顿的假说

二、基因位于染色体上的实验证据

美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。1、对萨顿的基因在染色体上的假说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。2、他一直琢磨设计一个实验，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。3、从1909年开始，他开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根二、基因位于染色体上的实验证据

1、果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点:（1）易饲养、繁殖快（2）后代数量多（3）有易于区分的相对性状（4）染色体少，易观察短翅长翅卷翅残翅二、基因位于染色体上的实验证据

×♀P♂F1F2F1随机交配♀♂♀♂红（雌、雄）：白（雄）

=3:1♂红眼白眼红眼与孟德尔一对相对性状的杂交实验相比，果蝇眼色的遗传有哪些异同？此实验现象是否符合分离定律？如何判断果蝇的显隐性性状？F1全为红眼，红眼是显性性状，白眼是隐性性状。提出问题：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？(1)观察实验，提出问题F2中，白眼果蝇均为雄性，白眼性状的表现总是与性别相关联F2中红眼:白眼≈3:1，符合分离定律2、实验过程：二、基因位于染色体上的实验证据

性染色体雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ常染色体雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体1对：雌性同型：XX

雄性异型：XY【注意】(1)并非所有的生物都有性染色体，如雌雄同株的个体。(2)并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人类的X染色体比Y染色体长。果蝇的染色体组成

基因型的写法：B--baAwE1.如果基因在常染色体上：Bb2.如果基因在性染色体上：3.如果常染色体和性染色体上都有基因：XAXaXwYXYDXEYeBbXAXa性染色体大写，基因右上角eD二、基因位于染色体上的实验证据

假设一：控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，X染色体上没有对应的等位基因。ⅠⅡⅢYX控制果蝇眼睛颜色的基因在性染色体上吗？假设二：控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，X染色体上也有对应的等位基因。假设三：控制果蝇眼色的基因在X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因。白眼基因（w）解释问题，提出假说二、基因位于染色体上的实验证据

解释问题，提出假说XWYXwF1配子×PXwY白眼♂红眼♀XWXWXWXw红眼♀XWY红眼♂P×白眼（雄）红眼（雌）F1红眼（雌、雄）F1雌、雄交配F2白眼（雄）1/4红眼（雌、雄）3/4(2)提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。配子XWXwXWYXWXW红眼（雌）XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）XwY白眼（雄）3红眼:1白眼♂F2二、基因位于染色体上的实验证据

(3)演绎推理——XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：红眼（雌）白眼（雄）XWXwXwYXwXwXWY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雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。1:1:1：1方案1方案2测交实验（与隐性纯合子的杂交）该结果与基因位于常染色体上时结果相同，因此，该结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇演绎推理，验证假说二、基因位于染色体上的实验证据

解释问题，提出假说(4)实验验证摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：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

上。(5)得出结论子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。染色体摩尔根

摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。3、假说-演绎法演绎推理预测测交结果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进行测交实验二、基因位于染色体上的实验证据思考：果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。说明：一条染色体上应该有许多个基因。摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法；并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。荧光标记将基因定位在染色体上短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身二、基因位于染色体上的实验证据

4、基因与染色体的关系说明：基因在染色体上呈线性排列。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”。孟德尔约翰逊摩尔根萨顿假说—演绎法假说—演绎法下列成就分别是由哪些科学家来完成的？比较法

孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________一同源染色体等位基因非同源染色体非等位基因dBbaAD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1234同源染色体上的非等位基因能自由组合吗？三、孟德尔遗传规律的现代解释

Aa杂合子体细胞等位基因随同源染色体的分开而分离A配子a配子

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，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。三、孟德尔遗传规律的现代解释

（一）基因分离定律的实质Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞一对同源染色体上的等位基因。如,A和a随同源染色体的分离而分离（1）分离的对象：（2）分离的原因：（3）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

（二）基因自由组合定律的实质AbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合AaBb杂合子体细胞配子配子

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，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。三、孟德尔遗传规律的现代解释

三、孟德尔遗传规律的现代解释

AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或随非同源染色体的自由组合而自由组合。减数分裂Ⅰ后期（1）自由组合的对象：（2）自由组合的原因：（3）自由组合的时间：非同源染色体上的非等位基因细胞核遗传与细胞质遗传细胞核遗传：细胞核中基因决定的性状的遗传。核基因在染色

体上，核基因遗传遵循遗传规律。质基因遗传特点：只能由母亲（雌性）传递给后代细胞质遗传：细胞质基因（线粒体基因和叶绿体基因）决定的

性状的遗传。质基因不在染色体上，质基因遗传

不遵循遗传规律。三、孟德尔遗传规律的现代解释

【知识拓展】练习与应用一、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，下列叙述，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3．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，使所有的非等位基因也自由组合√×BD练习与应用1．果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（

）A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇

B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇

D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇2．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，如蜜蜂中的雄峰等。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？

这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们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。二、拓展应用B3．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。体现已经发现多一条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。可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了。1.下列有关基因与染色体的关系的表述，错误的是(

)

A.基因就是染色体 B.有的生物的基因并不在染色体上 C.基因在染色体上的提出者是萨顿 D.同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离2.关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是(

)A.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B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合D.基因的分离定律与基因的自由组合定律体现在减数分裂过程中AC3.根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是(

)A随堂练习1.果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下列关于果蝇的叙述，错误的是(

)A.果蝇易饲养、后代多，具有易于区分的性状B.果蝇体细胞中含有4对常染色体，雌果蝇