2.2.2基因伴随染色体传递课件-2023-2024学年高一下学期生物浙科版（2019）必修2

第二节 基因伴随染色体传递 生物体内有无机物和有机物，这些都是由化学元素组成的，那么生物体内的化学元素是否与非生物界所含的化学元素有差别？是否存在特殊的“生命元素”？ 1 一、基因位于染色体上 1903年，美国遗传学家萨顿（Walter Stanborough Sutton, 1877-1916)在研究蝗虫精子和卵细胞形成的过程中发现，孟德尔假设的遗传因子，即基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在着平行关系。 一、基因位于染色体上 孟德尔遗传规律 Dd D d 基因 染色体 平行关系 减数分裂 你还能找出哪些基因与染色 体行为存在平行关系的证据？ 基因的行为 染色体的行为 体细胞中的存在形式 配子中的存在形式 在体细胞中的来源 形成配子时的组合方式 成对 成对 成单 成单 一个来自父方， 一个来自母方 一条来自父方， 一条来自母方 非等位基因自由组合 非同源染色体 自由组合 类比推理：基因和染色体之间具有平行关系 萨顿假说：细胞核内的染色体可能是基因载体 /基因在染色体上（书33） 一、基因位于染色体上 P 配子 F1 F1配子 矮茎 d d 高茎 D D d d D D d d D D d D d D 矮茎 高茎 d d d D D D 减数 分裂 减数 分裂 减数 分裂 d D 高茎 受精 × 利用基因在染色体上的假说能否解释孟德尔的分离规律呢？ 基因真的位于染色体上吗？ 一、基因位于染色体上 d D 矮茎 高茎 高茎 高茎 F2 矮茎 高茎 P 配子 F1 F1配子 矮茎 高茎 减数 分裂 减数 分裂 减数 分裂 高茎 受精 × 一、基因位于染色体上 F2 一、基因位于染色体上 矮茎 高茎 P 配子 F1 F1配子 d d D D D d d d D D d d D D d D d D 矮茎 高茎 d d d D D D 减数 分裂 减数 分裂 减数 分裂 d D 高茎 受精 × F2 一、基因位于染色体上 萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。 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！ 一、基因位于染色体上 1.“材料选对了就等于实验成功了一半” 作为实验动物，果蝇有什么优点？ （1）个体小易饲养 （2）繁殖快 在25℃左右温度下约12天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。 （3）果蝇体细胞中染色体数目少 一、基因位于染色体上 红眼 白眼 （4）果蝇有众多容易区分的相对性状 作为实验动物，果蝇有什么优点？ 一、基因位于染色体上 1909年，摩尔根开始研究果蝇的遗传行为，自然界中野生果蝇的眼睛都是红色的，一天他偶然发现了一只白眼雄果蝇。 一、基因位于染色体上 F2 P F1 红眼（雌） × 白眼（雄） ♂ 红眼（雌、雄） 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 活动：摩尔根的果蝇眼色遗传实验 1、眼色性状的遗传符合孟德尔的分离定律吗？显性性状是什么？ 3：1的性状分离比符合分离定律，显性性状是红眼。 说明红眼和白眼受一对等位基因控制 2、该实验与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验有何区别？说明什么问题？ F2隐性性状只出现在雄个体中；果蝇眼色遗传与性别相关联。 F1雌雄交配 ？ 一、基因位于染色体上 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 性染色体 雄： XX XY 常染色体 雌： 雌果蝇：3对常染色体+XX 雄果蝇：3对常染色体+XY 根据摩尔根的假设，白眼基因（w）位于图中的哪一区段？ 一、基因位于染色体上 【写一写】 根据摩尔根的假设，写出下列表型对应的基因型 红眼雄、白眼雄、红眼雌、白眼雌 基因位于性染色体上时，个体的基因型书写方式： 先写出性染色体组成，再在对应性染色体的右上角标上相应的基因。 用“+”表示红眼显性基因，用“w”表示白眼隐性基因 一、基因位于染色体上 F2 P F1 红眼（雌） × 白眼（雄） ♂ 红眼（雌、雄） 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 F1雌雄交配 表型 基因型 红眼雌 X+X+，X+Xw 白眼雌 XwXw 红眼雄 X+Y 白眼雄 XwY 【写一写】 用遗传图解表示摩尔根的果蝇杂交实验（注意规范） 思考： 如何设计测交来证明摩尔根的假设？ F1与隐性纯合子杂交 配子 测交后代 1 : 1 : 1 : 1 隐性纯合子 × X+XW F1红眼雌 XwY 白眼雄 P X+ XW Xw Y X+XW 红眼雌 X+Y 红眼雄 XwXW 白眼雌 XwY 白眼雄 配子 测交后代 1 : 1 隐性纯合子 × X+Y F1红眼雄 XwXw 白眼雌 P X+ Y Xw X+XW 红眼雌 XwY 白眼雄 一、基因位于染色体上 第一次测交 第二次测交 摩尔根—第一个将一个特定基因（白眼基因）定位在一条特定染色体（X染色体）上的科学家 测交实验结果与预期结果相符，表明果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关，而且控制该性状的基因确实位于性染色体上。 从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者 一、基因位于染色体上 一、基因位于染色体上 果蝇被人们研究过的基因就达数百个，体细胞内却只有4对染色体；人只有23对染色体，却有几万个基因，这些都说明： 一条染色体上应该有许多个基因， 摩尔根的基因连锁图 荧光标记基因在染色体上的位置 并且，基因在染色体上呈线性排列。 二、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律 D d 1 2 D d 1 2 D d D 1 D d 2 d d D D d 1.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 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。 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 （1）等位基因的概念： 位于同源染色体上同一位置，控制一对相对性状的基因。 D和d 一对同源染色体的相同位置上也可以是相同基因 （2）等位基因分离的时期： 减数第一次分裂后期 d d D D 同源染色体 自由组合的时期： 减数第一次分裂后期 2.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。 二、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律 同源染色体 等位基因 非同源染色体 非 等位基因 二、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律 (不同字母表示)， 包括 同源染色体上的非等位基因,如____________ 非同源染色体上的非等位基因，如_________ 如果两对等位基因位于同一对同源染色体上，那么其中的非等位基因是否能够自由组合？ 并不是所有非等位基因都遵循自由组合定律， 只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。 非等位基因 A/a和B/b A/a和C/c， B/b和C/c 产生的配子有几种？ 2.据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　　) A ▌如果位于非同源染色体，则两对基因可以自由组合，那YyRr可形成____种配子。 自交后代分离比_______， 测交后代分离比________。 根据F1杂合子YyRr判断两对基因的位置？ Y R y r 9:3:3:1 1:1:1:1 4 ▌如果位于同源染色体， 则两对基因不能自由组合，那YyRr可形成____种配子。 若Y、R在同一条染色体上，y和r在同一条染色体上自交后代分离比_______， 测交后代分离比________。 3:1 1:1 2 Y y R r Y r y R 若Y、r在同一条染色体上，y和R在同一条染色体上，自交后代分离比为 ， 测交后代分离比为 。 1:2:1 1:1 课时跟踪检测 P101 6 果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，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 前提：控制性状的基因位于X染色体，已知显隐性， XY型生物 隐性性状（♀）×显性性状（♂） 子代：雄性：全隐 雌性：全显 6z (6) - 摩尔根果蝇杂交实验 红眼雌 × F1雌雄交配 白眼雄 红眼（雌、雄） 白眼雄 红眼雌 红眼雌 红眼雄 红：白 =3 : 1 P F1 F2 ②对现象的解释——提出假说，解释问题 如果按照萨顿的假说---“基因位于染色体上”，那么，控制白眼的基因应该位于什么染色体上呢？ A.位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。 D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。 C.只位于X染色体上(Ⅱ2)。 B.只位于Y染色体上(Ⅱ1)。 × 摩尔根果蝇杂交实验 红眼雌 × F1雌雄交配 白眼雄 红眼（雌、雄） 白眼雄 红眼雌 红眼雌 红眼雄 红：白 =3 : 1 P F1 F2 ②对现象的解释——提出假说，解释问题 B.只位于Y染色体上(Ⅱ1)。 × P F1 × 红眼雌果蝇 XX 白眼雄果蝇 XYw 比例 XX 红眼雌 XYw 白眼雄 1 : 1 不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。 摩尔根果蝇杂交实验 红眼雌 × F1雌雄交配 白眼雄 红眼（雌、雄） 白眼雄 红眼雌 红眼雌 红眼雄 红：白 =3 : 1 P F1 F2 ②对现象的解释——提出假说，解释问题 C.只位于X染色体上(Ⅱ2)。 X+X+红眼（雌） × XwY白眼（雄） X+ Y Xw X+Y红眼（雄） X+Xw红眼（雌） × P F2 F1 配子 配子 X+ Xw X+ Y X+X+红眼(雌） X+Xw红眼(雌) X+Y红眼(雄) XwY白眼(雄) 摩尔根果蝇杂交实验 红眼雌 × F1雌雄交配 白眼雄 红眼（雌、雄） 白眼雄 红眼雌 红眼雌 红眼雄 红：白 =3 : 1 P F1 F2 ②对现象的解释——提出假说，解释问题 D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。 X+X+红眼（雌） × XwYw白眼（雄） X+ Yw Xw X+Yw红眼（雄） X+Xw红眼（雌） × P F2 F1 配子 配子 X+ Xw X+ Y X+X+红眼(雌） X+Xw红眼(雌) X+Yw红眼(雄) XwYw白眼(雄) D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。 X+X+红眼（雌） × XwYw白眼（雄） X+ Yw Xw X+Yw红眼（雄） X+Xw红眼（雌） × P F2 F1 配子 配子 X+ Xw X+ Y X+X+红眼(雌） X+Xw红眼(雌) X+Yw红眼(雄) XwYw白眼(雄) ②对现象的解释——提出假说，解释问题 C.只位于X染色体上(Ⅱ2)。 X+X+红眼（雌） × XwY白眼（雄） X+ Y Xw X+Y红眼（雄） X+Xw红眼（雌） × P F2 F1 配子 配子 X+ Xw X+ Y X+X+红眼(雌） X+Xw红眼(雌) X+Y红眼(雄) XwY白眼(雄) 如何区分C和D？ ③对解释的验证——设计实验，验证假说 X+Xw红眼（雌） × XwY白眼（雄） X+ Y Xw P F1 配子 X+Xw 红眼(雌） XwXw 白眼(雌) X+Y 红眼(雄) XwY 白眼(雄 ) Xw D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。 C.只位于X染色体上(Ⅱ2)。 测交(演绎推理) 测交(演绎推理) 1 : 1 : 1 : 1 X+Xw红眼（雌） × XwYw白眼（雄） X+ Yw Xw P F1 配子 X+Xw 红眼(雌） XwXw 白眼(雌) X+Yw 红眼(雄) XwYw 白眼(雄) Xw 1 : 1 : 1 : 1 ③对解释的验证——设计实验，验证假说 摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下： 红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性 126 132 120 115 杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。 支持“基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的假说。 追加实验→ XwXw × X+Y ↓ X+Xw XwY 白眼(雌) 红眼(雄) 红眼(雌) 白眼(雄) XwXw × X+Y+ ↓ 白眼(雌) 红眼(雄) X+Xw XwY+ 红眼(雌) 红眼(雄) D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ) C.只位于X染色体上(Ⅱ2) P F1 P F1 摩尔根果蝇杂交实验 红眼雌 × F1雌雄交配 白眼雄 红眼（雌、雄） 白眼雄 红眼雌 红眼雌 红眼雄 红：白 =3 : 1 P F1 F2 ④基因在染色体上——总结归纳，提出定律 决定果蝇眼色(红眼和白眼)的基因位于X染色体上，从而证明了基因位于染色体上。 红眼(♀) 白眼(♀) 红眼(♂) 白眼(♂) X+X+ X+Xw XwXw X+Y XwY $$