2.2 基因在染色体上-2023-2024学年高一生物同步课堂精优课件（人教版2019必修2）

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。 讨论： 1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体? 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，上面分布的基因相同或是等位基因，只对其中1条测序就可以了；性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同，需要都进行测序，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。如果测定全部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 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由哪些染色体组成。 第2节 基因在染色体上 第2章 基因和染色体的关系 本节聚焦 1、科学家发现基因和染色体有哪些平行关系？ 2、摩尔根如何证明基因位于染色体上？摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示？ 3、怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔遗传规律？ 阅读P29-32，回答问题 1、萨顿以什么为实验材料，观察到了什么现象？ 2、萨顿给出了什么推论，依据是什么？ 3、哪位科学家给出基因位于染色体上的实验证据，实验材料及优点是什么？ 4、基因位于染色体上的实验证据是如何得出的？ 5、基因分离定律和自由组合定律的实质是什么？ 自主探究 一、萨顿的假说 1、萨顿以什么为实验材料，观察到了什么现象？ 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 (1877-1916) 父方 (24条) 母方 (24条) 精子 (12条) 卵子 (12条) 受精卵 (24条) 新个体 (24条,12对) 减数分裂 减数分裂 受精作用 有丝分裂 一半来自父方 一半来自母方 亲代体细胞 生殖细胞 子代体细胞 材料： 现象： 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。　 一、萨顿的假说 2、萨顿给出了什么推论，依据是什么？ 推论： 基因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。 依据： 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 方法：类比推理法 成对存在 只有成对中的的一个 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。 体细胞 成对存在 只有成对中的一条 配子 来源 ♂ ♀ 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 基因 染色体 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 YyRr YR Yr yR yr 分析减数分裂中基因和染色体的关系 如果你认为基因在染色体上，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）。 d P 配子 F1 F1配子 高茎 矮茎 受精 高茎 × 减数分裂 减数分裂 减数分裂 高茎 高茎 矮茎 高茎 F2 D D d d D D d D d D d D D D d D d d d 思考·讨论 二、基因在染色体上的实验证据 3、哪位科学家给出基因位于染色体上的实验证据，实验材料及优点是什么？ 摩尔根 Thomas Hunt Morgan (1866-1945) 曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。对萨顿的基因在染色体上的假说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。他一直琢磨设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。 实验材料及优点： 科学家： 美国生物学家摩尔根 易饲养，繁殖快、子代数量多，相对性状明显、染色体数目少。常用作遗传学研究的实验材料。 果蝇 4对8条染色体： 3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对； 1对性染色体:雌性同型XX，雄性异型XY 果蝇体细胞染色体图解 摩尔根和他的学生们在哥伦比亚大学建立的享誉学术界的果蝇室，其实只有26.8平方米大，里面挤满了8张实验台。1908年摩尔根安排一个研究生在暗室里饲养果蝇，希望能产生一种果蝇，他们的眼睛因不用而退化，这位学生让果蝇在暗无天日的世界里繁殖了68代，但研究毫无进展。大约在1910年5月，在暗室里诞生了一只白眼雄果蝇，而他的兄弟姐妹的眼睛都是红色的，很显然这是一只变异个体，这注定要成为科学史上著名的动物，摩尔根精心照料这只果蝇，在自己的第3个孩子出生时，摩尔根赶到医院，他妻子的第1句话竟然是那只白眼果蝇怎么样了？摩尔根的第3个孩子长得很好，但那只果蝇却很虚弱，摩尔根晚上把它带回家