2.2+基因在染色体上+课件++2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2节基因在染色体上第二章基因和染色体的关系12345678910111213141516171819202122231234567891011121314151617181920212223男女

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？2.为什么不测定全部46条染色体？因为基因在染色体上，要测定某个基因序列，首先要确定该基因在哪条染色体上，如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。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。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。亲代体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精子代体细胞24条染色体子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。一、

萨顿假说1866年孟德尔发现了遗传的两大定律，人们意识到遗传因子（1909年约翰逊命名为基因）是客观存在的，那么基因在哪里？减数分裂萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。受精作用受精卵亲代配子子代染色体行为基因行为DDddDdDdDd受精作用看不见的染色体基因在染色体上总结基因看得见的

平行关系高茎矮茎高茎矮茎一、

萨顿假说基因和染色体行为存在着明显的平行关系依据：比较项目基因染色体在遗传性状传递过程中的性质体细胞中的存在形式配子中的存在形式体细胞中的来源形成配子时的行为归纳总结在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中具有稳定的形态结构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）一

、萨顿假说萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上基因和染色体的行为存在着明显的_____关系萨顿假说/推论：平行染色体看得见看不见基因Dd一、

萨顿假说Dd矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎P配子F1F1配子ddddDddDdDDddDdDDDDD一

、萨顿假说思考.讨论：在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二、

基因位于染色体的实验证据

我不相信孟德尔，更难以相信萨顿毫无事实根据的臆测！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！萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。萨顿提出假说使用的方法:类比推理法注意：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二、基因位于染色体上的实验依据1.摩尔根实验选材：_____。果蝇选择果蝇的原因（P30相关信息）：（1）个体小，易饲养；（2）繁殖速度快（在室温下10多天就繁殖一代）；（3）后代数量大（一只雌果蝇一生能产生几百个后代）；（4）有明显的相对性状，便于观察、统计；（5）染色体数目少（4对），而且形状有明显差别，便于观察；◯2.摩尔根的果蝇杂交实验——假说演绎法（1）观察现象：×♀P♂F1F2雌雄自由交配♀♂♀2459♂986♂982①F1全是红眼：说明红眼是______性性状；显②F2中红眼：白眼=3:1：说明_____分离定律，表明白眼和红眼受____对等位基因控制；符合一③F2只有雄果蝇出现白眼性状：说明果蝇白眼性状的表现与______相关联，但是基因的分离定律无法完全解释这个现象；性别提出问题：白眼性状为什么与性别相关联？果蝇的染色体组成与性别决定有关果蝇的常染色体：果蝇的性染色体：3对——ⅡⅡ、ⅢⅢ、ⅣⅣ；雌性（♀）同型：XX雄性（♂）异型：XY

与性别决定有关的染色体称为_________

与性别决定无关的染色体称为_________性染色体常染色体注：XY型性别决定在生物界中是较为普遍的,包括哺乳动物、某些种类的两栖类、鱼类和昆虫等，一些雌雄异株的植物也是XY型性别决定方式，雌雄同株无性别之分。果蝇的性染色体XYⅠⅡⅢ（1）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、Ｙ同源区段的基因是成对存在的。(2)同源区段：Ⅱ基因的表示方法X

X--雌性：X

Y-雄性：如果基因在常染色体上:DD、Dd、dd如果基因在性染色体上:先写性染色体后写基因如XBXbXY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-（2）提出假说，解释问题由于白眼的遗传和性别相关联，而且与X染色体的遗传相似，于是摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（用w表示，红眼用W表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因；w只位于X染色体上（

Ⅰ区段）基因的写法：XW、Xw只位于X染色体上（

Ⅰ区段）基因型的写法：♀：♂：XWXW、XWXw、XwXwXWY、XwY运用上述假说，就可以解释实验现象了：XWXW红眼（♀）×XwY白眼（♂）XWYXwXWY红眼（♂）XWXw红眼（♀）×PF2F1配子配子♂XW♂Y♀XW♀XwXWXW红眼(♀）

XWXw红眼(♀)XWY红眼(♂)XwY白眼(♂)×♀P♂F1F2雌雄自由交配♀♂♀2459♂986♂982红眼：白眼=3：1红眼：白眼=3：1（3）根据假说

演绎推理——设计测交实验（两种方案）①F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交②F1红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交但是目前并没有白眼雌果蝇第一种假说的演绎过程：XWXwXwY配子：XWXwXwXwYXWXwXwXwXWYYF1红眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇P红眼雌果蝇白眼雄果蝇×红眼：白眼=1：1尽管后代获得了1:1的结果，但是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，但通过本实验可得到白眼雌果蝇XwXwXWY配子：XwXWXWXwXwYYF1红眼雌果蝇白眼雄果蝇P白眼雌果蝇红眼雄果蝇结果：雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，与假说预测相符；×**隐雌显雄法后代雌雄之间表现型差异明显，是一种可以快速鉴定基因是在常染色体还是在性染色体的方法！1：

1第二种假说的演绎过程：（4）实验验证，得出结论摩尔根等人通过_______等方法，进一步验证了这一解释；测交决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上；从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。真香果蝇白眼为X染色体上的隐性遗传，显性性状为红眼。下列哪组杂交组合中，通过眼色可直接判断子代果蝇的性别（）A.白眼♀果蝇×白眼♂果蝇B.杂合红眼♀果蝇×红眼♂果蝇C.白眼♀果蝇×红眼♂果蝇D.杂合红眼♀果蝇×白眼♂果蝇C现学现用结论：基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，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。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；短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身4.基因与染色体的关系二

基因位于染色体的实验证据细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。思考：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重要遗传学发展历程假说—演绎法假说—演绎法三、

孟德尔遗传规律的现代解释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等位基因：同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因1234三

、孟德尔遗传规律的现代解释同源染色体的相同位置上控制相同性状的基因同源染色体上如B与d非同源染色体上如a与D在杂合体的细胞中，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。（教材P32）基因的分离定律的实质是：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，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。（教材P32）基因的自由组合定律的实质是：三、孟德尔遗传规律的现代解释或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：摩尔根的实验果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上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基因位置的判定及相关实验设计突破一、探究基因位于常染色体上还是X染色体上1.杂交实验法[提醒]此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同，且子代只表现母本的性状，则控制该性状的基因位于细胞质中。(1)性状的显隐性是“未知的”，且亲本均为纯合子时(2)性状的显隐性是“已知的”基因位置的判定及相关实验设计突破一、探究基因位于常染色体上还是X染色体上1.杂交实验法(3)在确定雌性个体为杂合子的条件下2.调查实验法基因位置的判定及相关实验设计突破果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有卷曲翅♂(甲)、卷曲翅♀(乙)、正常翅♂(丙)和正常翅♀(丁)四种果蝇若干只，欲通过杂交实验确定等位基因A、a在常染色体还是X染色体上。则下列关于各杂交实验的预期结果与结论不对应的是(

)A.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶0，则基因位于常染色体上B.甲×乙，若子代的表型及比例为卷曲翅♀、♂∶正常翅♂＝3∶1，则基因位于X染色体上C.乙×丙，若子代的表型及比例为卷曲翅∶正常翅＝1∶1，则基因位于常染色体或X染色体上D.甲×丁，若子代的表型及比例为卷曲翅♀∶正常翅♂＝1∶1，则基因位于X染色体上A基因位置的判定及相关实验设计突破二、探究基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上1.适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。2.基本思路(1)用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察并分析F1的性状。即：基因位置的判定及相关实验设计突破二、探究基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上1.适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。2.基本思路(2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察并分析F1的性状。即：基因位置的判定及相关实验设计突破【情境引领】科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上。【问题生成】(1)实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，母本表型为______(填“刚毛”或“截毛”)，父本表型为_____(填“刚毛”或“截毛”)。

(2)预测结果：若子代雄果蝇表现为________，则此对基因位于X、Y染色体的同源区段上，子代雄果蝇基因型为________；若子代雄果蝇表现为______，则此对基因仅位于X染色体上，子代雄果蝇基因型为________。

截毛刚毛刚毛XbYB

截毛XbY基因位置的判定及相关实验设计突破三、探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上1.在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察并分析F1的表型。分析如下：基因位置的判定及相关实验设计突破三、探究