2.2基因在染色体上课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第2章　基因和染色体的关系 基因在染色体上 第2节 体细胞 配子 Dd 基因成对 D d Dd 一个来自父方 一个来自母方 受精后 体细胞 成单 遗传学 等位基因分离 一对基因 染色体成对 成单 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 分离定律 知识回顾 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 yR Yr yr YR YyRr 体细胞 配子 自由组合定律 知识回顾 遗传学 两对基因 细胞学 两对同源染色体 一、萨顿的假说 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。 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 体细胞 24条染色体 1、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。 2、精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。 3、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 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。 1.萨顿的假说内容 2.萨顿的假说依据 比较项目 基因的行为 染色体的行为 传递中的特点 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 在杂交过程保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构 成对 成对 只有成对的基因中的一个 只有成对的染色体中的一条 成对的基因一个来自父方，一个来自母方 同源染色体一条来自父方，一条来自母方 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 一、萨顿的假说 P30【思考.讨论】 请结合萨顿的假说内容，在图中的染色体上标注基因的符号（用D和d表示），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短线代表基因的位置）。 D D d d D d D d D d D d D D D d D d d d 注意: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。 萨顿通过类比推理的方法得出假说：基因在染色体上 正因为类比推理的非必然性，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。 我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙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。 1.摩尔根选用了什么作实验材料？为什么？ 2.果蝇的红眼和白眼性状，哪种是显性性状？为什么？ 3.F2中红眼果蝇和白眼果蝇的性状分离比是多少？是否符合基因的分 离定律？ 4.果蝇白眼性状的遗传有什么特点？ 5.根据白眼性状的遗传特点，摩尔根作出了什么假设？ 自主学习，小组合作讨论，完成以下问题（3分钟）（P30） 野生型 红眼 突变型 白眼 突变型 残翅 实验材料 果蝇作为遗传研究材料的优点（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），便于观察； 二、基因位于染色体上的实验依据 突变型 卷翅 突变型 短翅 9 雌性 雄性 性染色体 常染色体 1.果蝇的染色体组成 常染色体 性染色体 雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体 雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体 ３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ 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。 白眼和红眼果蝇 2.摩尔根的果蝇杂交实验 摩尔根运用“假说-演绎法” 进行实验探究。 (1)观察实验，发现问题 3/4 1/4 P × 白眼（雄） 红眼（雌） F1 红眼 F2 白眼（雄） 红眼（雌、雄） （雌、雄交配） 2.摩尔根的果蝇杂交实验 （1）红眼与白眼这对相对性状的显隐关系如何？判断的理由是什么？ 红眼为显性，白眼为隐性。因为F1代只有红眼性状，而F2代中红眼和白眼比例为3:1 分离定律 （2）红眼与白眼遗传表现符合什么定律？ （3）与孟德尔豌豆杂交实验结果相比，果蝇的眼色遗传有什么不同之处？ F2代中，白眼果蝇全部为雄性，雌性中无白眼 （2）提出假说，解释问题 P F1 F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 红眼 × 红眼（雌） 白眼（雄） “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” 2.摩尔根的果蝇杂交实验 XWY XwXw XwY 红眼 白眼 XWXW或XWXw 白眼 红眼 2.3 作出假说 雄果蝇 雌果蝇 控制眼色的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。 2.4 对杂交现象的解释 红眼（雌） × 白眼（雄） XW Y Xw 红眼（ 雄 ） 红眼（ 雌 ） × P F2 F1 配子 配子 XW Xw XW Y XWXW 红眼 (雌) XWXw 红眼 (雌) XWY 红眼 (雄) XwY 白眼 (雄 ) XWXW XwY XWY XWXw 测 交 (3)演绎推理 XWXw × XwY XWX w XwY F1： P： 配子： 红眼（雌） 白眼（雄） XW Xw Xw Y XwXw XWY 红雌 白雌 红雄 白雄 XWY × XwXw XWX w 红雌 XwYW白雄 F1： P： 配子： 红眼（雄） 白眼（雌） XW Xw Y 测交1 测交2 2.摩尔根的果蝇杂交实验 16 （4）实验验证（测交实验）,得出结论 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇 126 132 120 115 实验结果： 测交1： 测交2： 子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。 得出结论： 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，基因在染色体上。 2.摩尔根的果蝇杂交实验 作出假说： 演绎推理： 测交 得出结论： 基因在染色体上 若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性别相联系？ 提出问题： 假说 演绎法 从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者 2.摩尔根的果蝇杂交实验 18 三、基因与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列。 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。 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；人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。 短硬毛 棒状眼 深红眼 朱红眼 截翅 红宝石眼 白眼 黄身 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。 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 假说—演绎法 假说—演绎法 d B B a A D 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 1.等位基因： 同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因 1 2 3 4 四、孟德尔遗传规律的现代解释 分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。 D d 1 2 D d 1 2 D d D 1 D d 2 d d D D d 四、孟德尔遗传规律的现代解释 基因自由组合定律的实质：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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 四、孟德尔遗传规律的现代解释 果绳的红眼为伴性显性遗传，隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（ ） A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 B 通过眼色直接判断子代果蝇的性别或证明基因只在X染色体上， 1.思路：同隐×异显（亲本均纯合） 性染色体同型（XX）选择隐性 性染色体异型（XY）选择显性 2.预期结果（以XY性别决定生物为例） ①后代雄性个体都为隐性，雌性个体都为显性 ②否则，位于常染色体上 $$