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 遗传与进化 “遗传学之父”——孟德尔 将分离定律和自由组合定律中的“遗传因子”（基因）换成染色体，从逻辑上看还行的通吗？ 情境导入 1865年，孟德尔提出了两条遗传学基本定律，但是他的工作并没有被世人理解，30多年后才重新被人们所认识；1891年，科学家描述了减数分裂的全过程；1903年，萨顿在《遗传的染色体》一书中提到：成对的染色体的行为，特别是它们在形成配子过程时的分离，是孟德尔遗传规律的物质基础。 思考与讨论： 基因究竟位于细胞内的什么位置呢？萨顿为什么认为在形成配子时，成对的染色体的行为是孟德尔遗传规律的物质基础呢？ 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，为什么首先要确定测哪些染色体？ 2.为什么不测定全部46条染色体？ 学习目标： 生命观念：通过“类比推理法”及杂交实验， 理解基因在染色体上； 科学思维：分析果蝇杂交实验过程， 解释基因在染色体上的观点； 科学探究：通过设计相关实验，探究基因的具体位置。 学生活动：请同学们认真阅读教材P29-30萨顿假说内容，然后回答以下问题。（限时5分钟） 2.如何理解基因与染色体存在明显的平行关系。 1. 萨顿的结论是什么？提出这一结论的依据是什么？ 3.如果你也认为基因在染色体上，请完成教材的P30“思考•讨论” 萨顿的假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，也就是说基因位于染色体上。 推论： 理由： 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 萨顿的假说 基因的行为 染色体的行为 传递中的性质 体细胞中的存在形式 配子中的存在形式 体细胞中的来源 形成配子时的组合方式 保持完整性、独立性 保持相对稳定性 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 萨顿的推论—— 基因和染色体的行为存在明显的平行关系 24条 受精卵 新个体 ♀ ♂ 24条 24条 24条 12条 12条 减数分裂 减数分裂 萨顿发现：孟德尔假设的一对遗传因子，其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 推断（假说）：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。 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。 假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 探究 萨顿的假说 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根 果蝇 ①相对性状多而明显 ②易饲养，成本低 ③繁殖快，后代数量多 ④染色体少易观察 摩尔根的果蝇杂交实验 观察实验，发现问题 （1）果蝇眼色的显性性状如何判断？ 红眼为显性性状，根据显性性状定义判断。 （2）眼色遗传是否遵循基因分离定律？判断依据？ 是，F1自交后代的性状分离比为3∶1。 （3）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（白眼）只出现在雄性；白眼性状总是与性别相关联。 果蝇——重要的模式生物 作为实验模式动物，果蝇有很多优点： （1）容易饲养。 （2）培养周期短、繁殖快，在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。 （3）果蝇只有四对同源染色体，数量少而且形状有明显差别，便于观察。 （4）果蝇具有某些区分明显的相对性状；如眼睛的颜色、翅膀的形状等。 （5）雌雄果蝇容易辨别。 基因位于染色体上的实验证据 生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，这种被选定的生物物种就是模式生物。 摩尔根称自己为实验生物学家，他不喜欢思辨式的讨论，而是主张一切结论皆应以实验结果为依据，他对孟德尔和萨顿的学说持怀疑态度。他一直琢磨着设计一个实验，探究生物的遗传和染色体间的关系。 事实上，只有在成对的相对性状被追踪的时候，才可能研究孟德尔式遗传，所以在摩尔根实验室以果蝇为遗传研究材料时，想尽办法增加果蝇突变的可能性，希望可以产生性状变异，从而与正常（即野生型）果蝇构成相对性状，作为杂交试验材料，终于得到了一只白眼果蝇，并将白眼基因流传下来。 基因位于染色体上的实验证据 萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？ 萨顿的假说由于缺少实验证据遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此，摩尔根开始了寻找证据之路。 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. 孟德尔遗传规律的现代解释 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。 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律定律的实质 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。 1、某植物体细胞内三对基因在染色体上的位置情况如图所示，三对基因分别单独控制不同的相对性状。下列叙述正确的是(　 　) A．图中A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律 B．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型， 比例为9∶3∶3∶1 C．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生 染色体互换，则它可产生4种配子 D．三对基因的遗传均遵循基因的分离定律 D 2．如图为一只果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl不是一对等位基因 B.在减数分裂II后期,基因cn.cl.v.w不可能出现在细胞的同一极 C.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上 D.该果蝇产生配子时,基因v和w不遵循自由组合定律 B 3、2004年广西高考16.某种观赏花卉(两性花)有4种表型：紫色、大红色、浅红色和白色，由3对等位基因((A/a、B/b和D/d)共同决定，其中只要含有aa就表现白色，且，A/a与另2对等位基因不在同一对同源染色体上。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁，它们之间的杂交情况(无突变、致死和染色体互换)见下表。下列分析正确的是 ( ) 组别 杂交组合 F1 F1自交，得到F2 I 甲(紫色)×乙(白色) 紫色 紫色:浅红色:白色≈9:3:4 Ⅱ 丙(紫色)×丁(白色) 紫色 紫色:大红色:白色≈6:6:4 A. B/b与D/d不在同一对同源染色体上，遵循自由组合定律 B. Ⅰ、Ⅱ组的F₁个体，基因型分别是AaBBDd、AaBbDD C. Ⅰ组产生的F₂，其紫色个体中有6种基因型 D. Ⅱ组产生的F₂，其白色个体中纯合子占1/2 3、摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时,经历了若干过程。①白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关?②白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上。③对F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中（ ） A.①为假说,②为推论,③为实验 B.①为观察,②为假说,③为推论 C.①为问题,②为假说,③为实验 D.①为推论,②为假说,③为实验 4.果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为红眼，另一方为白眼，杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同，那么亲本果蝇的基因型为(　　) A．XRXR×XrY B．XrXr×XRY C．XRXr×XrY D．XRXr×XRY 5.基因型为Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开分别发生在(　　) ①精原细胞形成初级精母细胞时 ②初级精母细胞形成次级精母细胞时 ③次级精母细胞形成精细胞时 ④精细胞形成精子时 A．①②③　　B．③③② C．②②③ D．②③④ B B 6、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ） A、染色体是基因的主要载体 B、基因在染色体上呈线性排列 C、一条染色体上有多个基因 D、染色体就是由基因组成的 7.(2021吉林二中月考)下列关于基因在染色体上的说法,正确的是(　　) A.萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上 B.萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验,提出基因在染色体上的假说 C.摩尔根利用假说—演绎法,通过实验提出基因在染色体上的假说 D.基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有许多个基因 D 萨顿的假说 基因和染色体存在着明显的平行关系 内容：基因在染色体上 依据： 基因位于染色 体上的证据 果蝇的杂交实验：摩尔根：假说演绎法 结论：基因在染色体上 孟德尔遗传规律的现代解释 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质 归纳总结 (1)类比推理和假说—演绎法的比较：类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理，并不是以实验为基础，推理与事实之间不具有必然性，结论不一定是正确的。假说—演绎法是在观察基础上提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论，结论的得出以实验检验为依据，结果具有可靠性。 (2)“基因在染色体上”的证明：萨顿提出“基因在染色体上”，但没有证明这一结论，摩尔根通过假说—演绎法证明了“基因在染色体上”。 谢谢观看 $$