2.2基因在染色体上课件-2025-2026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 第2节 基因在染色体上 1 00 温故而知新——分离定律 Dd 体细胞 D d 配子 遗传因子成对存在 成对的遗传因子发生分离 分离后的遗传因子随配子遗传给后代 孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，被归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律（law of segregation）。 1. 分离定律的内容： 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合； 形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 2. 分离定律的核心： 在形成配子时，成对的遗传因子发生分离。 适用进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传 (细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。) 2 00 温故而知新——减数分裂 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 减数分裂 性质 发生时间 发生过程 发生范围 结果 进行有性生殖的生物 细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次 特殊方式的有丝分裂 原始的生殖细胞发展为成熟的生殖细胞 3 00 温故而知新——减数分裂 4 00 温故而知新 ？孟德尔遗传定律强调了遗传因子（即基因）的变化，减数分裂强调了染色体的变化。二者有没有联系呢？ ？基因在哪里呢？ 5 01 萨顿的假说 1.假说内容： 基因在染色体上。 （基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的） 2.依据： 萨顿 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 实验材料：蝗虫 6 01 萨顿的假说 比较项目 基因 染色体 独立性 基因在杂交过程中保持 性和 性。 染色体在配子形成和受精过程中，具有 的形态结构。 存在方式 在体细胞中基因 存在，在配子中只有 。 在体细胞中染色体 存在，在配子中只有 。 来源 体细胞中成对的基因一个来自 ，一个来自 。 体细胞中成对的染色体（ 染色体）一条来自 ，一条来自 。 分配 在形成配子时自由组合 在减数分裂I的后期自由组合 依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 完整 独立 成对 成对基因中的一个 稳定 成对 成对染色体中的一条 父方 母方 母方 父方 同源 非等位基因 非同源染色体 7 02 从怀疑开始：摩尔根的挑战 美国生物学家：摩尔根 我不相信孟德尔，更不相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！ 8 03 果蝇作为遗传实验材料的优点 1 2 实验者：摩尔根 实验材料：果蝇 请结合教材P30果蝇的相关信息， 总结果蝇作为材料的优点。 ①有许多易于区分的相对性状； ②培养周期短，繁殖快、后代数量多； ③成本低、易饲养； 9 03 果蝇作为遗传实验材料的优点 1 2 实验者：摩尔根 实验材料：果蝇 请结合教材P30果蝇的相关信息， 总结果蝇作为材料的优点。 ①有许多易于区分的相对性状； ②培养周期短，繁殖快、后代数量多； ③成本低、易饲养； ④染色体数目少，便于观察； 雌性 性染色体 （1对） 常染色体 （3对） 常染色体： 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 雄性 性染色体： 10 04 基因位于染色体上的实验证据 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祭殖了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。 科学事实 思考 ①突然出现的白眼性状是显性还是隐性? ②对于红眼和白眼的遗传遵不遵循孟德尔的分离定律呢? 11 05 观察现象、提出问题 1.F1全为红眼果蝇，说明了什么？ 2.F2中红眼：白眼=3:1，说明了什么？ 红眼为显性性状 符合孟德尔分离定律。说明红眼和白眼这对相对性状受一对等位基因控制。 3.果蝇的眼色遗传是符合分离定律，但F2代中白眼为什么全部是雄性？ 12 02 补充资料 在同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。 果蝇的体细胞中有4对染色体，其中，3对是常染色体，1对是性染色体。 在雌果蝇中，这对性染色体是同型的，用XX表示；在雄果蝇中，这对性染色体是异型的，用XY表示。 13 06 提出假说，解释问题 结合这些已有的研究，我们可以推测：控制眼色的基因可能在性染色体上。那会存在哪些可能? 假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 若只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。 X 14 06 提出假说，解释问题 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 对杂交现象的解释——遗传图解 15 07 演绎推理，实验验证 测交方案1 测交方案2 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 16 07 实验验证，得出结论 实验结果： 测交方案1 测交方案2 子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。 红眼雌蝇 白眼雄蝇 白眼雌蝇 红眼雄蝇 126 132 120 115 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 17 06 提出假说，解释问题 按照萨顿的假说：基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢? 如果在性染色体体上存在哪些可能?如何验证? 假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 X √ 18 06 提出假说，解释问题 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 对杂交现象的解释——遗传图解 如何设计实验？ 19 07 演绎推理，实验验证 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 演绎推理 测交方案1 测交方案2 20 07 实验验证，得出结论 实验结果： 测交方案1 测交方案2 白眼雌蝇与红眼雄蝇(野生纯合型)交配，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇都是白眼。 红眼雌蝇:白眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇约等于1:1:1:1。 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 21 06 提出假说，解释问题 按照萨顿的假说：基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢? 如果在性染色体体上存在哪些可能?如何验证? 假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 X √ X 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 22 07 基因位于染色体上的实验证据 发现问题 提出假说 演绎推理 得出结论 假说演绎法 完整运用了假说演绎法，最终将控制白眼的基因定位在X染色体上，首次用实验证明了“基因在染色体上”。 摩尔根也因此成为孟德尔理论的坚定支持者，并于1933年获得诺贝尔奖。 科学始于质疑，成于验证 实验验证 23 07 基因位于染色体上的实验证据 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，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图 基因在染色体上呈线性排列 果蝇的体细胞中有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；人的体细胞中有23 对染色体，基因大约有2.6万个。 一条染色体上应该有许多个基因 24 07 基因位于染色体上的实验证据 ？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 上，而 位于线粒体等细胞器内； ②原核生物的基因主要位于 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 假说—演绎法 假说—演绎法 染色体 质基因 拟核的DNA分子 25 08 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。 1 2 A a 同源染色体： 1和2 等位基因： A和a 26 08 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 2 A a 3 4 B b 同源染色体： 1和2 3和4 等位基因： A和a B和b 非同源染色体： 1和3 1和4 2和3 2和4 非等位基因： A和B a和b a和B A和b 27 THANK YOU $