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（2019）必修2

基因在染色体上 第2章 基因和染色体的关系 基因和染色体的关系？ 孟德尔的假说 体细胞中遗传因子是成对存在的。 形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。 受精时，雌雄配子随机结合。 魏斯曼的预测 在精子和卵细胞形成过程中，必然有一个特殊的过程使得染色体数目减少了一半。 受精时，精子和卵细胞融合，染色体的数目得以恢复正常。 在1900年前后，孟德尔的理论被重新发现，魏斯曼的预测也被显微观察所证实。 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。 萨顿（W.Sutton，1877-1916） 美国遗传学家 蝗虫子代体细胞中的这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，另一条来自母方。 基因和染色体的关系？ 基因（遗传因子）的行为 基因保持完整性和独立性。（不相融合） 体细胞中基因成对存在。配子中只有成对的基因中的一个。 染色体的行为 染色体在配子形成和受精过程中有相对稳定的形态结构。 体细胞中染色体成对存在，配子中只有成对的染色体中的一条。 基因和染色体的关系？ 基因（遗传因子）的行为 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。 形成配子时，非等位基因自由组合。 染色体的行为 同源染色体一条来自父方，一条来自母方。 减数分裂I后期，非同源染色体自由组合。 萨顿通过观察发现：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 由此提出假说：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 也就是说，基因在染色体上。 高 茎 高 茎 矮 茎 高 茎 D d D D d d D d D D d d × P 配子 F1 F1配子 D d 高茎 矮茎 F2 D d D d D d 高茎 ：矮茎 3 : 1 分析基因和染色体的关系 减数 分裂 减数 分裂 高茎 减数 分裂 6 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根曾表示不相信孟德尔的遗传理论，对萨顿的“基因位于染色体上”的假说也持有怀疑态度。 1909年，摩尔根开始研究果蝇的遗传行为。大约在1910年5月的一天，他偶然发现了一只白眼雄果蝇。 摩尔根 （T.H.Morgan，1866-1945） 美国生物学家 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！ 果蝇作为遗传学实验材料的优点 易饲养、繁殖快、子代个体多； 雌雄易区分，在低倍镜下就能观察； 染色体数目少，易于观察。 基因位于染色体上的实验证据 果蝇体细胞中共有4对染色体，包括3对常染色体，1对性染色体。 常染色体在雌雄个体细胞中相同，不决定性别； 性染色体在雌雄个体细胞中不同。 在雌果蝇中，性染色体同型（XX）。 在雌果蝇中，性染色体异型（XY）。 基因位于染色体上的实验证据 从实验结果来看，红眼-白眼这一对相对性状符合分离定律，说明这个性状由一对等位基因控制。 白眼性状的表现总与性别相关联。F2中所有的白眼果蝇都是雄性。 P F1 F2 × F1雌雄交配 红眼♀ 白眼♂ 红眼♂ 红眼♀ 显性性状 隐性性状 红眼♀ 红眼♀ 红眼♂ 白眼♂ 摩尔根的果蝇杂交实验 提出问题： 为什么果蝇眼色性状与性别相关联？ 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根及其同事设想：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。 提出假说 X染色体上的白眼基因w书写为： Xw 红眼基因W书写为： XW 雌果蝇基因型有： XWXW（红眼） XWXw（红眼） XwXw（白眼） 雄果蝇基因型有： XWY（红眼） XwY（白眼） 性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出； 常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上。如：Dd、dd 基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析图解 控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。 XWXW 红眼♀ × XwY 白眼♂ XW Y Xw XWY 红眼♂ XWXw 红眼♀ × P F2 F1 配子 Xw XW Y XW XWXW 红眼♀ XWXw 红眼♀ XWY 红眼♂ XwY 白眼♂ ♀配子 ♂配子 判断一种假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应当运用假说——演绎法，预测另外的实验结果，再通过实验检验。 基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析图解 如果：控制白眼的基因（用w表示）在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。 实验的结果会是怎样的？ XX 红眼♀ × XYw 白眼♂ X Yw X XYw 白眼♂ XX 红眼♀ × P F2 F1 配子 X Yw X XX 红眼♀ XYw 白眼♂ ♀配子 ♂配子 基因位于染色体上的实验证据 演绎推理和实验验证 XWY 红眼雄果蝇 XwXw 白眼雌果蝇 × XWXw 红眼雌 XwY 白眼雄 雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼 测交实验一 测交亲本 测交子代 测交实验二 测交亲本 XwY 白眼雄果蝇 XWXw 红眼雌果蝇 × 测交子代 XWXw 红眼雌 XwXw 白眼雌 XWY 红眼雄 XwY 白眼雄 红：白 = 1:1 雌：雄 = 1:1 眼色基因如果位于常染色体上，结果会不一样吗？ 红眼（♀） 白眼（♂） 基因位于染色体上的实验证据 结论：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。 这是人类历史上第一次将一个特定的基因（白眼基因w）和一条特定染色体（X染色体）联系起来，用实验证明了基因在染色体上。 摩尔根成为孟德尔理论的坚定支持者（和发展者）。 W W w 基因在染色体上呈线性排列 果蝇体细胞内仅含有4对染色体，基因有1.3万多个，说明每条染色体上均有多个基因。 摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，说明了基因在染色体上呈线性排列。 孟德尔遗传规律的现代解释 A A A a A A a a a a a a A A 分裂 间期 减数 分裂Ⅰ 减数 分裂Ⅱ 减数 分裂Ⅱ 孟德尔遗传规律的现代解释 基因的分离定律的实质： 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性； 在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 A a A a 孟德尔遗传规律的现代解释 分裂 间期 减数 分裂Ⅰ 减数 分裂Ⅱ 减数 分裂Ⅱ A a B b a a A A b b B B B B a a A A b b A b a B B a A b 孟德尔遗传规律的现代解释 基因的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和组合是互不干扰的； 在减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 A a B b A a B b A b a b A B B a 总结 内容：基因在染色体上 果蝇的杂交实验 结论：基因在染色体上 基因的分离定律的实质 方法：假说演绎法 基因的自由组合定律的实质 依据：基因和染色体存在着明显的平行关系 萨顿的假说 基因在染色体上的实验证据 孟德尔遗传规律的现代解释 $$