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节基因在染色体上第2章基因和染色体的关系问题探讨问题探讨人有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。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?2.为什么不测定全部46条染色体?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。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。一、萨顿的假说1866年孟德尔定律发表，未被重视；1900年孟德尔定律重新被发现，人们意识到遗传因子是客观存在的；1909年约翰逊将“遗传因子”起名“基因”，并提出表现型和基因型概念。基因究竟在细胞的什么地方呢？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。一、萨顿的假说受精作用体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精卵24条染色体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。一、萨顿的假说分离定律遗传学Dd体细胞：基因成对存在Dd等位基因分离配子：成单存在Dd受精后体细胞：一个来自父方一个来自母方细胞学一对基因一对同源染色体同源染色体分离成单存在染色体成对存在一条来自父方一条来自母方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、萨顿的假说遗传学细胞学两对基因两对同源染色体看不见的基因看得见的染色体平行关系基因在染色体上YyRr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自由组合定律一、萨顿的假说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1.假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。一、萨顿的假说1.假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。2.假说内容：基因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。一、萨顿的假说思考：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黑线代表基因的位置)。dDDddDDdDdDdDDDdDddd一、萨顿的假说1.假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。2.假说内容：基因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。3.假说方法：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方法。“类比推理法”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。二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）我通过豌豆杂交实验，发现了遗传规律——分离定律与自由组合定律！我用鼠、鸽等材料做实验，实验结果都不理想，我怀疑你的观点......我发现蝗虫减数分裂过程中染色体的行为与孟德尔提出的遗传因子的行为有联系，推测基因在染色体上，据此得出基因在染色体上的假说。孟德尔好歹做了实验，萨顿你只是推测，没有实验证据，我更不相信。你们等着吧，我最近在做果蝇杂交实验，用事实来推翻你们。二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）1.研究材料：果蝇遗传学实验材料——果蝇的优点①个体小，易饲养②繁殖快，后代多③具有易于区分的相对性状④染色体少，易观察（4对）红眼果蝇野生型（在自然界中常见）白眼果蝇突变型二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）2.常染色体与性染色体:常染色体：与性别决定无关的染色体。性染色体：与性别决定有关的染色体。3对(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)1对雌性：XX

雄性：XY

注：雌雄同株的植物没有性染色体。同型异型二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）1.研究材料：果蝇2.研究方法：____________________。3.研究过程：假说—演绎法①观察现象，提出问题；②提出假设，进行解释；③演绎推理，实验验证；④得出结论；二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（1）观察现象，提出问题：①显性性状和隐性性状分别是什么？显性：隐性：红眼白眼②红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循

分离定律呢？F1雌雄交配，F2中红眼:白眼≈3:1，符合分离定律。③与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验相比，

果蝇眼色的遗传有何特殊之处？F2中，白眼果蝇均为雄性。为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（2）提出假设，进行解释：二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）X、Y同源区段的基因是成对存在的。同源区段：ⅡX

X--雌性：X

Y-雄性：-非同源区段：Ⅰ、Ⅲ

①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上②基因只存在Y（Ⅲ区段）上X

X--雌性：X

Y-雄性：XY-雄性：二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（3）演绎推理，实验验证：测交二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（3）演绎推理，实验验证：二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（3）演绎推理，实验验证：二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（3）演绎推理，实验验证：二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（3）演绎推理，实验验证：测交反交二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）

正交反交二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）假说2:控制果蝇眼色的基因位于𝐗、𝐘染色体的同源区段，𝐗染色体和𝐘染色体上都有正交反交二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（3）演绎推理，实验验证；（4）得出结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于_____染色体上，基因位于染色体上。

二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）1.研究材料：果蝇2.研究方法：____________________。3.研究过程：假说—演绎法①观察分析，提出问题；②提出假设，进行解释；③演绎推理，实验验证；④得出结论；①人类历史上第一次将一个特定的基因（白眼基因w)和

一条特定染色体（X染色体）联系起来，

用实验证明了基因在染色体上。②将遗传学研究推向细胞水平。4.研究意义：三、基因与染色体的关系结论：基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。一条染色体上应该有许多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；基因在染色体上呈连续排列吗？四、摩尔根的成就●实验证明基因位于染色体上●发明了测定基因在染色体上相对位置的方法●绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置●说明了基因在染色体上呈线性排列所有的基因都位于染色体上吗？四、摩尔根的成就思考：所有的基因都位于染色体上吗？不是真核生物原核生物：病毒：染色体核酸（DNA或RNA）细胞核基因：细胞质基因：线粒体和叶绿体DNA拟核区的DNA和细胞质的质粒DNA上基因：具有遗传效应的DNA片段。四、摩尔根的成就A、B基因连锁B、b基因互换摩尔根发现了基因的连锁和互换定律——遗传学第三大定律四、摩尔根的成就在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？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—演绎法类比推理法五、孟德尔遗传规律的现代解释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Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ控制相对性状的基因同源染色体等位基因B与b、D与d非等位基因控制不同性状的基因A与b、B与D相同基因A与A非同源染色体上的非等位基因A与D(d)、B与D(d)、b与D(d)五、孟德尔遗传规律的现代解释——分离定律在杂合子的细胞中，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实质时间减数分裂Ⅰ后期五、孟德尔遗传规律的现代解释——自由组合定律位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是

的；在减数分裂过程中

彼此分离，

上的

自由组合。同源染色体上的等位基因非同源染色体互不干扰非等位基因实质时间减数分裂Ⅰ后期五、孟德尔遗传规律的现代解释——自由组合定律思考：所有的非等位基因都能自由组合吗？两对等位基因独立遗传满足基因的自由组合定律两对等位基因不独立遗传不满足基因的自由组合定律六、两对基因位置的判断思考：两对等位基因在染色体上的位置可能有哪些情况？①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙：②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙：六、两对基因位置的判断①自交法：双杂合子自交如果后代表型分离比符合

，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型分离比符合

，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。3∶19∶3∶3∶1②测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交如果后代表型比符合

，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型比符合

，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。1∶11∶1∶1∶1判断方法六、两对基因位置的判断不互换基因连锁互换配子种类及数量关系：AB=ab>Ab=aBAB=ab<Ab=aBAB=ab=Ab=aB练习1.

萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推出基因在染色体上的假说。(

)

√2.

果蝇易饲养、繁殖快,常用它作为遗传学研究的材料。(

)

√3.

摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。(

)

×4.

染色体是基因的载体，染色体是由基因组成的。(

)

×5.

摩尔根和他的学生们应用同位素标记法检测出基因在染色体上的位置。(

)

×6.

摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(

)

×7.

控制果蝇朱红眼和深红眼的基因是一对等位基因。(

)

×练习1.下列相关叙述错误的是（）A．萨顿提出了基因位于染色体上的假说B．萨顿发现了基因与染色体行为的平行关系C．萨顿证明了基因位于染色体上D．萨顿假说的提出并没有科学的实验依据作为支撑C练习2.摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时，经历了若干过程。①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上。③对F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中各属于哪一过程（）A．①为假说，②为推论，③为实验B．①为观察，②为假说，③为推论C．①为问题，②为假说，③为实验D．①为推论，②为假说，③为实验C练习3.某植物体细胞内三对基因在染色体上的位置情况如图所示，三对基因分别单独控制不同的相对性状。下列叙述正确的是（）A．图中A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律B．基因型为AaBb的个体自交，后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生染色体互换，则它可产生4种配子D．三对基因的遗传均遵循基因的分离定律D练习4.右图表示果蝇的一个细胞，