基因在染色体上课件高一下学期生物人教版必修2-1

高中生物学人教版必修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。问题探讨为什么不测定全部46条染色体？基因测序为什么测定染色体上的DNA？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。萨顿（W.Sutton）美国遗传学家体细胞24条染色体精子12条卵细胞12条受精卵受精作用24条减数分裂萨顿由此推论：

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、萨顿的假说基因成对存在D一个来自父方一个来自母方成单存在遗传学等位基因分离一对基因染色体成对存在成单存在一条来自父方一条来自母方细胞学同源染色体分离一对同源染色体孟德尔分离定律DddDd看不见的基因看得见的染色体平行关系体细胞:配子:受精后体细胞:减数分裂染色体行为假说的依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。非等位基因自由组合非同源染色体自由组合yRYryrYRYyRr体细胞:配子:看不见的基因看得见的染色体平行关系遗传学两对基因细胞学两对同源染色体孟德尔自由组合定律减数分裂染色体行为假说的依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。比较项目基因的行为染色体的行为生殖过程中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在配子形成和受精过程中，形态结构

成对成对成单成单成对的基因一个来自

，一个来自母方同源染色体一条来自父方，一条来自非同源染色体上的

自由组合

自由组合假说的依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。大本P46完整性和独立性相对稳定母方父方非等位基因非同源染色体

（类比推理法）一、萨顿的假说高茎高茎矮茎高茎DdDDddDddd×减数分裂受精减数分裂减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD

DDDdd活动：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号

1DD2Dd1dd⊗高茎DdDD×dd(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上。(

)(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。(

)(3)雌蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。(

)××√[正误辨析]大本P461．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强化题点对应训练C2．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B．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(条)C．受精卵中基因同染色体一样一半来自父方，一半来自母方D．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Ⅰ的后期也是自由组合的C不可能！假的！

萨顿孟德尔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！我要用什么作为实验材料呢？二、基因位于染色体上的实验证据摩尔根1实验材料—果蝇二、基因位于染色体上的实验证据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白眼果蝇突变型红眼果蝇野生型（在自然界中常见）4.染色体少，易观察（4对）

2、果蝇的染色体组成：雌性雄性XXXY雌雄果蝇体细胞染色体示意图常染色体性染色体（同型）3对常染色体+XX3对常染色体+XY（异型）【注意】(1)并非所有的生物都有性染色体。(2)并非所有的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。二、基因位于染色体上的实验证据XYX非同源区段Y非同源区段:X和Y同源区段➡XX

、XYA

、XYa➡XBXB

、XBXb

、XbXb

➡XCXC

、XCXc、XcXcB(b)A(a)C(c)C(c)XY染色体的同源区段和非同源区段➡XCYC、

XCYc

、YCXc

、XcYc➡️XBY、XbY

二、基因位于染色体上的实验证据31P×白眼（雄）红眼（雌）F1

红眼（雌、雄）F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）①眼色的显性性状什么？红眼②眼色遗传是否遵循分离定律？是，F1自交后代的性状分离比为3∶1问题：白眼果蝇都是雄的。为什么白眼个体总是与性别相关联？方法：3摩尔根的果蝇杂交实验假说—演绎法

（1）观察现象，提出问题如果白眼基因位于Y染色体上，则白眼雄果蝇的后代中，雄果蝇都是白眼，与现象不符。二、基因位于染色体上的实验证据1/4P×白眼(雄)红眼(雌)F1红眼(雌、雄)F2白眼(雄)红眼(雌、雄)F1雌雄交配3/4（2）提出假说、解释现象:

如果控制白眼的基因(w)在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因，上述现象可以得到合理解释。根据假设，红眼、白眼果蝇的基因型怎么书写？根据摩尔根的假说，绘制果蝇杂交实验遗传图解二、基因位于染色体上的实验证据3摩尔根的果蝇杂交实验二、基因位于染色体上的实验证据P×白眼(雄)红眼(雌)配子ＸＷＸＷXwYＸＷXwYF1ＸＷＸw红眼(雌)ＸＷＹ红眼(雄)F2配子ＸＷＸwＸＷYXWXW红眼(雌)XWY红眼(雄)XWXw红眼(雌)XwY白眼(雄)3摩尔根的果蝇杂交实验（2）提出假说、解释现象:二、基因位于染色体上的实验证据（3）演绎推理XWXw

×XwYXWX

wXwYF1P配子红眼(雌)白眼(雄)XW

XwXwYXwXwXWY红雌白雌红雄白雄测交1测交21:1:1:1XwXw

×XWYXWX

wXwYF1P配子白眼(雌)红眼(雄)

XwXWY红雌白雄1:1同种性状的雌雄比为1：1，不能证明该基因位于X染色体上可证明该基因位于X染色体上3摩尔根的果蝇杂交实验红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115测交1结果测交2结果红眼♀(307)白眼♂(290)二、基因位于染色体上的实验证据3摩尔根的果蝇杂交实验（4）实验验证实验结果与演绎推理的结果相符合，说明假说成立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，即：基因在染色体上。（5）得出结论：结论1：基因在染色体上呈

排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱（荧光标记法）。果蝇X染色体上的一些基因线性现代分子生物学技术将基因定位在染色体上人只有23对染色体，有约2.6万个基因。结论2：一条染色体上应该有多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；二、基因位于染色体上的实验证据4基因与染色体的关系不是。①真核生物：核基因都位于染色体上，质基因位于线粒体、叶绿体等细胞器内；②原核生物：基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？拓展：

1对常染色体上相同位置上的基因是相同基因或等位基因（控制同一性状），所以只需要测定其中1条，X和Y有同源区和非同源区，非同源区上的基因不同，所以全部测定。总共测定24条染色体。（22条常染色体+XY）对人类基因组进行测序，为什么只测24条染色体？问题探讨：人类基因组计划（HGP）[正误辨析]大本P47(1)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法。(

)(2)摩尔根在实验室培养的红眼雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状为显性性状。(

)(3)性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中。(

)√××1．在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验结果是(

)A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性强化题点对应训练B2．摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是(

)A．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说—演绎法C．摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwYD．F2中红眼雌果蝇的基因型只有XWXWD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类比推理法假说--演绎法假说--演绎法知识归纳：（一）基因分离定律的实质aAa杂合子体细胞A等位基因随同源染色体的分开而分离配子配子

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[归纳总结]两个遗传定律的细胞学基础(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图：（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(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：[正误辨析]大本P49(1)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因。(

)(2)基因的分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。(

)(3)非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。

(

)××√1．如图所示，下列选项中不遵循基因的自由组合定律的是(

)强化题点对应训练

大本P50AA．

与

B．

与C．

与

D．

与2．如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是(

)

A.从性染色体情况看，该果蝇只能形成一种配子B．基因e控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且各种配子数量相等D基因在染色体上基因和染色体存在着明显的平行关系内容：依据：结论：基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质本节小结萨顿假说实验验证:实验现象:实验假设:果蝇眼色遗传与性别相联系控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交实验摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因在染色体上基因在染色体上假说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。假说2:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。假说3:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区上。用w表示控制眼睛颜色的基因：红眼W，白眼w.写出三种假说对应的亲本基因型P×红眼白眼Y染色体特有XYⅠⅢX染色体特有共有部分ⅡXX，XYwXW

XW，

Xw

YXW

XW

，Xw

Yw×如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。提出假设:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。摩尔根等人对实验现象可能的解释曾经提出的假设假说假说2：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有（只在X染色体上）假说3：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有（在X、Y染色体同源区段上）实验一分析红眼(♀)×白眼(♂)XWYXw红眼(♂)红眼(♀)×PF2F1配子：配子XWXwXWYXWXW

红眼(♀)

XWXw

红眼(♀)XWY

红眼(♂)XwY

白眼(♂

)XWXWXwYXWYXWXw上述两种假说都能解释实验一的实验现象红眼(♀)×白眼(♂)XWYwXw红眼(♂)红眼(♀)×PF2F1配子：配子XWXwXWYwXWXW

红眼(♀)

XWXw

红眼(♀)XWYw

红眼(♂)XwYw

白眼(♂

)XWXWXwYwXWYwXWXw假说假说2：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有（只在X染色体上）假说3：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有（在X、Y染色体同源区段上）实验二分析红眼(♀)×白眼(♂)XWYXwF1F1配子：XWXwXwYXwYXWXwXwXWYXwXw红眼(♀)×白眼(♂)XWYwXwF1F1配子：XWXwXwYwXwYwXWXwXwXWYwXwXw红眼(♀)

白眼(♀)红眼(♂)白眼(♂

)红眼(♀)

白眼(♀)红眼(♂)白眼(♂

)假说2和假说3的实验结果都是相同的，无法区分两种假说。测交实验不能区分两种假说的关键原因在于:Y和Yw的表现型是一样的。假说假说2：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有（只在X染色体上）假说3：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有（在X、Y染色体同源区段上）测交实验×XwYXWPF1配子：白眼(♀)XwXw红眼(♂)XWY