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

第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 学习目标： 1.能说出基因和染色体之间存在的平行关系。 2.能基于基因和染色体的相关事实，阐明基因在染色体上，并概述摩尔根的果蝇实验。 3.能从基因和染色体的关系角度，对孟德尔遗传定律作出现代解释。 萨顿 1.假说内容： 基因（遗传因子）就在染色体上。 2.萨顿假说的依据 基因和染色体的行为存在明显的平行关系。 3.科学方法 类比推理 同源染色体分离 基因分离 受精作用 雌雄配子随机结合 基因在染色体上 推理 平行关系 看不见的基因 看得见的染色体 成对存在 成单存在 一个来自父方 一个来自母方 一、萨顿的假说 （萨顿用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程） 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基因和染色体的关系！ 我是一个文明有风度的黑粉！ 二、基因在染色体上的证据 遗传学家 摩尔根 Morgan 摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。 果蝇用作遗传实验材料的优势： ①有许多易于区分的相对性状； ②培养周期短； ③子代数目多； ④成本低,易饲养； ⑤染色体数目少，便于观察。 红眼黑腹果蝇 白眼黑腹果蝇 野生状态下 1910年5月，摩尔根的实验室里出现了1只奇特的白眼雄果蝇。 二、基因在染色体上的证据 (一)正确地选取实验材料 ①突然出现的白眼性状是显性还是隐性？②对于红眼和白眼这一对相对性状的遗传遵不遵循孟德尔的分离定律呢？ 二、摩尔根的果蝇杂交实验 F2 3 ： 1 红眼（雌、雄） P F1 红眼 (雌, 雄) × F1雌雄交配 白眼（雄） 红眼 白眼 红眼对白眼为显性. 符合，F1红眼雌雄个体交配， F2红眼:白眼为3:1。 Q1.眼色性状的显隐性？ Q2.是否符合孟德尔的分离定律？理由？ Q3.果蝇眼色的遗传有何特殊之处？ F2白眼果蝇都是雄性， 眼色性状的表现与性别相关联。 （1）观察现象，提出问题： （假说—演绎法） 当时，性染色体已经发现，结合“萨顿假说”你能作出怎样的解释? ? (二)摩尔根的果蝇杂交实验 5 6条常染色体+XX 6条常染色体+XY 染色体的类型 常染色体：与性别决定无关的染色体 性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体 所有的生物都有性染色体吗？ 注意：雌雄同体的生物（没有性别之分）没有性染色体。 (二)摩尔根的果蝇杂交实验 请思考： SRY基因是决定【男性睾丸发育】的主要基因，请推测该基因应该位于上述哪个区段? 提出假设:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。 Y染色体特有 (非同源区) X Y Ⅰ Ⅲ X染色体特有 (非同源区) 同源区段 Ⅱ (二)摩尔根的果蝇杂交实验 ➽非同源区段：Ⅰ、Ⅲ ①相关基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上 ②相关基因只存在于Y染色体（Ⅲ区段）上 ➽同源区段：Ⅱ 相关基因在同源区段是成对存在的。 假设一:控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。 假设二:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。 假设三:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区上。 用w表示控制眼睛颜色的基因：红眼W，白眼w. 写出三种假说对应的亲本基因型 P × 红眼 白眼 Y染色体特有 (非同源区) X Y Ⅰ Ⅲ X染色体特有 (非同源区) 同源区段 Ⅱ XX,XYw XW XW , Xw Y XW XW ，Xw Yw × （2）提出假设:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。 如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。 (二)摩尔根的果蝇杂交实验 P F1 F2 × XWXW XwY XW Y Xw 配子 XWY XWXw × Xw XW Y XW XWXW（雌） XWXw（雌） XWY（雄） XwY（雄） 3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄） 配子 如何验证究竟是哪种假设正确呢？ 测交 (二)摩尔根的果蝇杂交实验 P F1 F2 × XWXW XwYw XW Yw Xw 配子 XWYw XWXw × Xw XW Yw XW XWXW（雌） XWXw（雌） XWYw（雄） XwYw（雄） 3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄） 配子 假设二:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因 假设三:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区上。 思考：学法大视野P36 XWY × XwXw XWX w 红雌 XwY 白雄 F1： P： 配子： 红眼（雄） 白眼（雌） XW Xw Y （3）演绎推理 雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。 XWYW × XwXw XWX w 红雌 XwYW 红雄 F1： P： 配子： 红眼（雄） 白眼（雌） XW Xw YW 雌、雄果蝇均为红眼。 假设二:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因 假设三:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区上。 设计测交实验：【野生型红眼（雄） × 白眼（雌）】 经真实的测交实验最终认定： 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(假说二)成立，正是他们的工作，把一个特定基因和一条特定染色体联系起来，用实验证明了基因位于染色体上。 (4)实验验证，得出结论 二、基因在染色体上的证据 果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。 ①一条染色体上有许多个基因。 ②基因在染色体上呈线性排列。 结论 二、基因在染色体上的证据 请思考：左图上的【朱红眼】基因和【深红眼】基因是不是等位基因? 问题2.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。 荧光标记技术 问题1：用荧光标记法可显示基因在染色体上的位置，图片中同种颜色在同一条染色体上会有两个的原因是什么？ 二、基因在染色体上的证据 d B B a A D 同源 染色体 同源 染色体 非同源 染色体 1 2 3 4 三、孟德尔遗传规律的现代解释(教材P32) 右图中，基因类型： 1、A/a互称为：等位基因 2、B/B互称为：相同基因 3、①A/a与B/B互称为： 非同源染色体上的非等位基因 ②D/d与B/B互称为： 同源染色体上的非等位基因 15 三、孟德尔遗传规律的现代解释(教材P32) 1.分离定律的实质： 三、孟德尔遗传规律的现代解释(教材P32) 2.自由组合定律的实质： 1、据右图，下列选项中不遵循基因 自由组合定律的是(　　) 2.下列能够体现 基因自由组合定律的是( ) A A. B. C. D. C 3.某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因位于常染色体上。如下图表示某一个体的基因组成,不考虑交叉互换,下列判断正确的是( ) A.控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循 基因自由组合定律 B.该个体的细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的 基因为AbD或abd C.2个b基因发生分离的时期只可能在减数分裂Ⅰ后期 D.该个体的1个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有2种 D B 教材P24识图 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。 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。 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？ 讨论： 人染色体的扫描电镜照片 问题探讨 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，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可； 而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体，共24条。 （课本P32） 每套非同源染色体就是一个染色体组！ 它们仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。 很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡的缘故。 √ × B D P XaXa × XAY ↓ 子代 XAXa XaY 雌红眼 雄白眼 21三体综合征 13三体综合征 13号染色体着丝粒分裂后两条单体形成的两条染色体移向同一极。 （课本P28） 13号染色体在减ǀ异常： 13号同源染色体未分离，进入同一极； 或13号染色体在减ǁ异常： 下列细胞为生物体的体细胞，所对应生物体自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1的是(不考虑交叉互换) 解析：只有两对等位基因位于两对同源染色体上的杂合子，其自交后代才可产生9∶3∶3∶1的性状分离比。 答案：C 4.某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用2个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是 (　　) $$