2.2基因在染色体上课件-2023-2024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2章 基因和染色体关系 1 2024/3/25 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。 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。 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？ 讨论： 人染色体的扫描电镜照片 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，所以只对其中一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，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。 讨论： 人类是如何发现基因存在于染色体上的呢 ？ 新课引入 19世纪，孟德尔发现了提出了“遗传因子”的概念。 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。 他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，他们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 于是，他开始进行实验、分析、推理…… 即染色体的行为和基因的行为高度一致 一、 萨顿的假说 1.假说：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 萨顿（W.Sutton） 美国遗传学家 受精卵 受精作用 精子 卵细胞 蝗虫 体细胞 24条 染色体 12条 12条 24条 5 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 染色体行为 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 F1 P 配子 F1 ♂ ♀ D d Dd DD ♂ 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 2. 假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 非等位基因在形成配子时自由组合 行为 变化 非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合 看不见 染色体（萨顿） 基因在染色体上 推理 基因（孟德尔遗传因子） 看得见 Dd D d 平行关系 BD bd BbDd 高茎 矮茎 × 减数 分裂 受精 减数 分裂 高茎 减数 分裂 P 配子 F1 F1配子 D D D d D d D d d d d D 高茎 高茎 矮茎 高茎 d d D d D D D d 请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状杂交实验 高茎用D表示，矮茎用d表示。 思考·讨论 萨顿经推理得出的结论--基因在染色体上究竟是否正确？ 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。 3. 类比推理法：根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出他们的其他属性也相同的科学研究方法。 萨顿 W.sutton (1877-1916) 二、 基因位于染色体上的实验证据 孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。 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！ 摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。 寻找证据之路… … “材料选对了就等于实验成功了一半” 果蝇 昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养、繁殖快（10多天就繁殖一代），后代数量多 ,染色体数目较少，相对性状区别明显。常用作遗传学研究的实验材料。 1　摩尔根的果蝇杂交实验：　 为什么F2中只有雄果蝇出现白眼？ 二、基因在染色体上的实验证据　 果蝇的染色体 　3对常染色体＋XX　 　3对常染色体＋XY　 根据减数分裂的过程，推测雌、雄果蝇产生的配子的染色体组成： 雌配子： 雄配子： 请推导控制眼色的基因的位置 猜想:如果按照萨顿的理论，控制果蝇眼色的基因应该在哪？ 能否位于Y染色体上？为什么 2　摩尔根的假设　 　控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。　 P × 红眼XWXW 白眼XwY F1 红眼XWXw × XWY 红眼 F2 XWXW XWXw XWY XwY 红眼雌 红眼雄 白眼雄 红眼雌 根据假设，用遗传图解来演绎杂交实验的