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

第二章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 本节聚焦 科学家发现基因与染色体有哪些平行关系？ 摩尔根如何证明基因位于染色体上？摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示？ 怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔遗传规律？ 摩尔根 (1866-1945) 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 男 女 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。 问题探讨 P29 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？ 因为基因位于染色体上 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。 1903年，美国科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。 体细胞 24条染色体 精子12条染色体 卵细胞 12条染色体 受精 体细胞 24条染色体 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，一条来自母方。 萨顿的假说 P29 1、蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。 2、精卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。 3、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，一条来自母方。 一 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。 1.萨顿的假说内容 2.萨顿的假说依据 比较项目 基因的行为 染色体的行为 传递中的特点 存在形式 体细胞中 配子中 体细胞中的 来源 形成配子时的分配特点 在杂交过程保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构 成对 成对 只有成对的基因中的一个 只有成对的染色体中的一条 成对的基因一个来自父方，一个来自母方 同源染色体一条来自父方，一条来自母方 等位基因分离,非等位基因自由组合 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 萨顿的假说 P29 ----类比推理 受精作用 受精卵 亲代 配子 子代 染色体行为 基因行为 DD dd D d Dd Dd 受精作用 看不见的 染色体 基因在染色体上 推理 基因 看得见的 平行关系 高茎 矮茎 高茎 矮茎 萨顿的假说 P29 类比推理 矮 茎 高 茎 × 减数 分裂 受 精 减数 分裂 高 茎 减数 分裂 高 茎 高 茎 高 茎 矮 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 D D F2 高茎用D表示，矮茎d表示 思考与讨论：分析减数分裂中基因和染色体的关系 P29 孟德尔的遗传理论和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！ 基因真的位于染色体上吗？ 1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？ 实验材料：果蝇 （P30相关信息） ①优点 易饲养 繁殖快、后代比较多 有易于区分的性状 染色体数少，易观察 ②染色体组成 果蝇体细胞染色体图解 3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对 1对性染色体：同型：XX 异型：XY 基因位于染色体上的实验依据 P30 摩尔根运用“假说-演绎法” 进行实验探究。 (1)观察实验，发现问题 3/4 1/4 P × 白眼（雄） 红眼（雌） F1 红眼 F2 白眼（雄） 红眼（雌、雄） “F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。” 如何解释这一现象？ （雌、雄交配） 基因位于染色体上的实验依据 P30 （2）提出假说，解释问题 P F1 F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 红眼 × 红眼（雌） 白眼（雄） “如果控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因，上述现象可以得到合理解释” ＸwＹ ＸＷＸＷ ＸＷＸw ＸＷＹ ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ ＸwＹ 基因位于染色体上的实验依据 P31 (3)演绎推理(纸上谈兵) XWXw × XwY XWX w XwY F1： P： 配子： 红眼（雌） 白眼（雄） XW Xw Xw Y XwXw XWY 红雌 白雌 红雄 白雄 基因位于染色体上的实验依据 P31 与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！ 得出结论： 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。 测交结果：红眼 ：白眼= 1 : 1 （4）实验验证（测交实验） 126 120 132 115 11 结论：基因在染色体上呈线性排列。 摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。 人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。 一条染色体上应该有许多个基因。 果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个； 短硬毛 棒状眼 深红眼 朱红眼 截翅 红宝石眼 白眼 黄身 基因位于染色体上的实验依据 P31 1.真核生物基因的载体有： 染色体、线粒体、叶绿体 拟核、细胞质（质粒） 2.原核生物基因的载体有： [例2]　摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　) A．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律 B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂 交实验一样，都采用了假说—演绎法 C．摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位 于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY D．F2中红眼雌果蝇的基因型只有XWXW D 【典题·例析】P43 2．决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因控制红色性状，w基因控制白色性状。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是(　 　) A．红眼雄果蝇　　　　 B．白眼雄果蝇 C．红眼雌果蝇 D．白眼雌果蝇 2．在探索遗传本质的过程中，科学发现与研究方法相一致的是 (　 　) ①孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传定律　 ②萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”　 ③摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上 A．①假说—演绎法　②假说—演绎法　③推理法 B．①假说—演绎法　②推理法　③推理法 C．①假说—演绎法　②推理法　③假说—演绎法 D．①推理法　②假说—演绎法　③推理法 D C 【应用·体验】P43 P46 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： 孟德尔遗传规律的现代解释 P32 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。 基因的自由组合定律的实质： 孟德尔遗传规律的现代解释 P32 1．据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　 　) 【应用·体验】 P47 A 2.右图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是(　 　) A．从染色体情况看，该果蝇只能形成一种配子 B．基因e控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等 C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合 D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形 成四种配子，并且配子数量相等 D 红眼果蝇为野生型 白眼果蝇为突变型 练习与应用 P32 一、1. （√） （×） 2.B 3.D 染色体遗传理论的奠基人摩尔根 P33 1．下列叙述错误的是(　 　) A．在减数分裂过程中，同源染色体分开，其上的等位基因分离 B．在减数分裂过程中，所有的非等位基因都可能自由组合 C．果蝇的红眼基因只存在于X染色体上 D．同源染色体一条来自父方，一条来自母方 实战训练 B 2．已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该昆虫减数分裂产生配子的说法，正确的是(　　) A．果蝇的精子中含有成对基因 B．果蝇的体细胞中只含有一个基因 C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方 D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个 实战训练 D 3．下列关于果蝇的叙述，错误的是(　　) A．体细胞中有4对同源染色体，其中有3对常染色体，1对性染色体 B．白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因 C．白眼雄果蝇产生的配子中一半含有白眼基因，一半不含白眼基因 D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部表现为红眼果蝇 D 实战训练 $