2.2基因在染色体上 课件高一下学期生物人教版必修2

第二章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上的假说与证据摩尔根黑转粉的终极追求-走向真理新课导入

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，为什么首先要确定测哪些染色体?因为基因在染色体上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，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，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。（22+X+Y）一、萨顿的假说19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律（豌豆，假说—演绎法）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，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，其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。2n=24受精作用减数分裂精子12条染色体卵细胞12条染色体体细胞24条染色体一、萨顿的假说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（遗传学）染色体行为（细胞学）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。传递性质分析配子的组合方式等位基因分离，非等位基因自由组合。同源染色体分开，非同源染色体自由组合一、萨顿的假说1.萨顿的假说：2.原因：分离定律—遗传因子DdDd减数分裂—染色体基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因和染色体的行为存在明显的平行关系。看得见的基因基因在染色体上推理染色体看不见的

平行关系等位基因分离同源染色体分离一、萨顿的假说P矮茎高茎高茎矮茎高茎减数分裂F1配子dd减数分裂高茎DD减数分裂F1配子DdDd

dDDdDd

dDddDD

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横线代表基因的位置）减数分裂中基因和染色体的关系萨顿假说果蝇实验假说-演绎法

正因为推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。我有两个定律：1.**********,*************。2.***********,**********。孟德尔我有一个假说：********，********，***********。你的假说我连标点符号都不信！你说的好有道理，但我不信。二、基因在染色体上的实验证据果蝇体细胞染色体图解XY型性别决定方式：雌性：3对常染色体+XX雄性：3对常染色体+XY实验材料—果蝇个体小，易饲养；繁殖快，后代多，统计；相对性状，易于区分；染色体，少且大；二、基因在染色体上的实验证据摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇，几年里一直都是红眼果蝇。野生果蝇的红眼基因纯合白眼雄果蝇1910年5月，在摩尔根果蝇室的大群野生型红眼果蝇中，出现了一只白眼雄果蝇。二、基因在染色体上的实验证据研究过程方法：假说—演绎法结果分析：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（不考虑致死）；说明符合

定律，红眼和白眼受

等位基因控制。红眼分离一对

(1)观察现象，提出问题问题：1、为什么F2中白眼只在雄性出现？2、如何解释白眼性状的表现总是与性别相关联的现象？

任务1：白色性状和性别相关联，你由此可以会做出些什么推测呢？白眼基因位于性染色体上，那具体在哪个区段呢？XY同源区段?X非同源区段?Y非同源区段?白眼基因位于性染色体上。

(1)观察现象，提出问题X染色体特有Y染色体特有二、基因在染色体上的实验证据

（2）做出假说假说①：控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。

（基因位于D段）假说③：

控制白眼的基因在X染色体和Y染色体上的同源区段，即Y染色体上也含有它的等位基因。（基因位于A、C段）假说②：控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。

（基因位于B段）二、基因在染色体上的实验证据

（2）做出假说假说一：控制白眼的基因只位于Y染色体上(基因在D段)，X染色体上没有它的等位基因。×比例1:1不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。二、基因在染色体上的实验证据

红眼雌果蝇

XX白眼雄果蝇

XYw

P×F1

XX红眼雌

XYw白眼雄

（2）做出假说假说二：控制白眼的基因只位于X染色体上(基因在B段)，Y染色体上没有它的等位基因。雌性：雄性：红眼果蝇的基因型XWXW、XWXwXWYXwXwXwY任务2：根据假设请用遗传图解解释摩尔根果蝇杂交实验的现象。雌性：雄性：白眼果蝇的基因型二、基因在染色体上的实验证据二、基因在染色体上的实验证据假说二：控制白眼的基因只位于X染色体上(基因在B段)，Y染色体上没有它的等位基因。红眼（雌）XWXW×白眼（雄）XwYPXWYXw配子XWY红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×F1F2配子XWYXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)√XWXw假说三？二、基因在染色体上的实验证据位于X和Y染色体的同源区段上(A、C段)。XWXW红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwXWYw红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYwXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄

)只位于X染色体上(B段)。XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（

雄

）XWXw红眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)

（2）作出假说二、基因在染色体上的实验证据

（3）验证假说红眼（雌）XWXw×白眼（雄）XwYXWYXwP测交F1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)XwF1与隐性纯合子交配1:1:1:1

——设计测交实验（演绎推理）：——实验结果（实验验证）：红眼雌蝇

红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115约1:1：1:1实验结果与预测相吻合得出结论：基因在染色体上。

（4）实验验证二、基因在染色体上的实验证据XWXw红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwPF1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw位于X和Y染色体的同源区段上(A、C段)。只位于X染色体上(B段)。测交(演绎推理)测交(演绎推理)1:1:1:1XWXw红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwPF1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄

)Xw1:1:1:1

（3）演绎推理二、基因在染色体上的实验证据红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115怎么办?追加→实验XwXw

×XWY白眼(雌)红眼(雄)XwXw

×XWYW白眼(雌)红眼(雄)位于X和Y染色体的同源区段上(A、C段)只位于X染色体上(B段)PF1PF1红眼雌性白眼雄性126115√

（4）实验验证↓XWXw

XwY红眼(雌)白眼(雄)↓XWXw

XwYW红眼(雌)红眼(雄)二、基因在染色体上的实验证据决定果蝇眼色(红眼和白眼)基因位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，亦证明基因位于染色体上。我就说基因在染色体上吧！你还不信！托马斯·亨特·摩尔根好好好，都听你的！沃尔特·萨顿

（5）得出结论二、基因在染色体上的实验证据托马斯·亨特·摩尔根演绎推理实验验证：测交实验验证。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—演绎法三、基因与染色体的关系●现象：一条染色体上应该有许多个基因。●推测：每种生物的基因数量远多于染色体数目。4对染色体，1.3万个基因23对染色体，26万个基因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。荧光标记法现代分子生物学技术能够用特定的分子，与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置三、基因与染色体的关系思考：用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，图片中同种颜色在同源染色体上会有四个的原因是什么？

观察的时期为分裂中期，每条染色体上含有两条染色单体，其相同位置上的基因相同。

同源染色体的相同位置往往是相同基因或者等位基因思考讨论四、孟德尔遗传规律的现代解释等位基因：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等位基因：同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因非等位基因：位于同源染色体的不同位点或位于非同源染色体上的非等位基因；一、等位基因和非等位基因的区分四、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，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，独立的随配子遗传给后代。Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞等位基因分离的时间：减数分裂第一次分裂后期四、孟德尔遗传规律的现代解释基因的自由组合定律的实质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自由组合的时间：减数分裂第一次分裂后期分离定理基因位置配子比例A:a=1：1自由组合定律基因位置配子比例AB:Ab：aB:ab=1：1：1：1AB:ab=1：1Ab:aB=1：1AXB:AY：aXB:aY=1：1：1：1知识拓展：生物个体产生配子种类分析甲乙自交后代性状分离比是否一致？四、孟德尔遗传规律的现代解释减数分裂时是不是所有非等位基因都可自由组合？Cc能够自由组合的：A（a）与B（b），C（c）与B（b）不能够自由组合的：A（a）与C（c）基因的连锁不是，同源染色体上的非等位基因不可自由组合连锁遗传：生殖细胞形成过程中，位于同一条染色体上的基因是连锁在一起的，作为一个单位进行传递。(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上(

)(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(

)(3)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方(

)××√(4)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法(

)(5)摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离(

)(6)果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关(

)√√√习题检测基因在染色体上萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的