2.2 基因在染色体上-【爱上生物课】2023-2024学年高一生物下学期高效课件（人教版2019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 人类基因组计划只测定人的24条的DNA染色体序列 人类染色体 （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。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。 人类基因组计划只测定人的24条的DNA染色体序列 （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，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定46条染色体，耗资巨大工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。 问题探讨 一、萨顿的假说 1903年，美国遗传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。他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 平行关系 杂合子在形成配子时，等位基因的分离 减数第一次分裂时，同源染色体的分离 孟德尔分离定律的核心 D d D d 减数分裂的核心 萨顿的假说 在研究基因与染色体的关系方面，美国遗传学家萨顿应用类比推理法作出了突出的贡献。他用蝗虫细胞作材料，发现有一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体，精子和卵细胞结合形成的受精卵又具有24条染色体，蝗虫子代体细胞中的染色体数目，与双亲的体细胞染色体数目一样。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，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。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，萨顿做出了假说：基因就在染色体上。 一、萨顿的假说 类比推理法 这是科学研究中常用的方法之一，19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。 上面介绍的萨顿的推理，也是类比推理。他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是，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。 （1）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。 （2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。 （3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。 （4）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的后期也是自由组合的。 一、萨顿的假说 基　因 染色体 体细胞 成对存在；且一个来自父方，一个来自母方 减数第一次分裂 决定同一性状的成对基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合 配　子 只含每对基因中的一个 受精作用 一个来自父方的基因和一个来自母方的基因随雌雄配子两两随机结合 前后代传递的特点 互不融合，互不干扰（颗粒遗传）；保持完整性和独立性 体细胞中成对的染色体也是一个来自父方,一个来自母方 同源染色体分离， 非同源染色体自由组合 在配子中成对的染色体只有一条 来自父方和母方的染色体随精子和卵细胞的融合，彼此的染色体和在一起 维持前后代体细胞染色体数目的恒定，染色体的形态和结构也保持相对稳定 一、萨顿的假说 高茎 矮茎 × 减数 分裂 受精 减数 分裂 高茎 P 配子 F1 D D D D d d d d 减数 分裂 思考 讨论 F1配子 高茎 高茎 矮茎 高茎 d d D D D d D d d D d D 一、萨顿的假说 二、基因位于染色体上的实验证据 类比推理得出的结论并不具有必然性。其正确与否，还需要实验验证。 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。 ①首先是饲养容易。 用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。 果蝇作为实验动物的优点 ②繁殖快。 在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。孟德尔以豌豆为实验材料，一年才种植一代。 二、基因位于染色体上的实验证据 ③果蝇性状变异很多，比如眼睛的颜色。 果蝇作为实验动物的优点 ④果蝇只有四对染色体，数量少而且形状有明显差别。 雌性 雄性 常染色体 性染色体 二、基因位于染色体上的实验证据 与性别决定有关的染色体就