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

1.运用假说与演绎的方法，理解基因与染色体的关系。(科学思维) 2．运用假说—演绎法，分析摩尔根的果蝇杂交实验。(科学探究) 3．认同摩尔根等科学家尊重事实、敢于质疑他人又否定自己的科学精神。(社会责任) 学习目标： 第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 为什么不测定全部46条染色体? 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。 每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中1条进行测序就可以了;而性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序， 问题探讨 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。 对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体? 一、萨顿的假说 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。 发现：孟德尔假设的一对遗传因子（等位基因），它们的分离与蝗虫减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 D Dd d 减数分裂中染色体的行为 豌豆杂交实验中的基因的行为 减数第一次分裂时，同源染色体分离 F1形成配子时，等位基因分离 染色体 染色体 平行 一、萨顿的假说 1、内容： 基因(遗传因子)是由 携带着从亲代传递给下一代的，即基因在 上。 2、依据： 基因和染色体的行为存在着明显的 关系。 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(即______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 完整 独立 相对稳定 成对 成对的基因中的一个 成对 成对的染色体中的一条 父方 母方 同源 非等位基因 非同源染色体 父方 母方 依据萨顿假说，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号（D或d）解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。（图中染色体上黑色横线代表基因的位置）。 基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说,但事实是否如此呢?为什么? 不一定。这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。 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！ 我要用什么作为实验材料呢？ 白眼果蝇 红眼果蝇 触角足 卷翅 黑体 无翅 1.果蝇作为材料的优点 二、基因位于染色体上的实验证据 ②易饲养,培养周期短 ①对多容易于区分的相对性状 ③繁殖快，后代数量多 ④染色体少易观察 遗传学研究常用的实验材料：果蝇（果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3～4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到） 性染色体 雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体 ３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ 常染色体 雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体 1对：XX(雌性)，XY(雄性) 2.果蝇的染色体组成 【注意】 (1) 并非所有的生物都有性染色体，如雌雄同株的个体。 (2) 并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人类的X染色体比Y染色体长。 3 1 P × 白眼（雄） 红眼（雌） F1 红眼 F2 白眼（雄） 红眼（雌、雄） （雌、雄交配） (1)观察现象，提出问题 3.摩尔根的果蝇杂交实验 （1）由F1可知 是显性性状， （2）果蝇眼色的遗传是否符合分离定律？ 红眼 （3）F2中雌性个体都是红眼； 雄性个体有红眼也有白眼 符合，因为F1自交后代的性状分离比为3:1 白眼性状的表现总是与性别相联系。如何解释这一现象呢？ 二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法) 由于白眼的遗传与性别相关联，摩尔根及同事经过推理提出假说: (2)提出假说，解释问题 ——控制眼色的基因（用W和w表示）在X染色体上，而Y染色 体上不含有它的等位基因。 假设①: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②: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③:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区段上。 二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法) 基因型的表示方法： Ⅰ：X染色体非同源区段 X染色体特有 Ⅲ：Y染色体非同源区段 Y染色体特有 X Y Ⅱ：X和Y染色体同源区段 如果基因在常染色体上: DD、Dd、dd 如果基因在性染色体上: 需将基因写在性染色体右上方。 雌果蝇基因型有： XWXW（红眼） XWXw（红眼） 雄果蝇基因型有： XWY（红眼） 控制果蝇眼色的基因在X染色体上： XwXw（白眼） XwY（白眼） 控制果蝇眼色的基因在XY同源区： XWXW XWXw XwXw XWYW 、XWYw 、XwYW 、 XWYW 控制果蝇眼色的基因在Y染色体上： XYW 、XYw XW Y Xw F1 配子 × P XwY 白眼♂ 红眼♀ XWXW XWXw 红眼♀ XWY 红眼♂ P × 白眼（雄） 红眼（雌） F1 红眼（雌、雄） F1雌、雄交配 F2 白眼（雄） 1/4 红眼（雌、雄） 3/4 假说：控制白眼的基因（w）只位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因 配子 XW Xw XW Y XWXW红眼（雌） XWXw红眼（雌） XWY红眼（雄） XwY白眼（雄） 3红眼:1白眼♂ F2 二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法) (3) 演绎推理—— 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 XWY × XwXw XWX w 红雌 XwY 白雄 F1： P： 配子： 红眼（雄） 白眼（雌） XW Xw Y 雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。 1 : 1 : 1 ： 1 方案1 方案2 测交实验（与隐性纯合子的杂交） 该结果与基因位于常染色体上时结果相同，因此，该结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇 二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法) (4) 实验验证 摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下： 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 上。 (5) 得出结论 子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。 染色体 摩尔根 摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。 二、基因位于染色体上的实验证据(假说演绎法) 假说-演绎法 演绎推理 预测测交结果 得出结论 基因在染色体上 白眼性状的表现总是与性别相联系 提出问题 假说 演 绎 法 作出假说 控制白眼基因（w）在X染色体上， 而Y染色体上不含有它的等位基因 实验验证 进行测交实验 二、基因位于染色体上的实验证据 结论1：基因在染色体上呈 排列。 摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱。 果蝇X染色体上的一些基因 线性 现代分子生物学技术将基因定位在染色体上 人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。 结论1：一条染色体上应该有多个基因。 果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个； 二、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，细胞质基因，原核生物上的基因都不位于染色体上 （一）基因分离定律的实质 A a 杂合子体细胞 等位基因随同源染色体 的分开而分离 A 配子 a 配子 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。 三、孟德尔遗传规律的现代解释 （二）基因自由组合定律的实质 A b a B B A a b 非同源染色体上的 非等位基因自由组合 A a B b 杂合子体细胞 配子 配子 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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 三、孟德尔遗传规律的现代解释 等位基因： 非等位基因 同源染色体上的非等位基因： 位于一对同源染色体的相同位置，控制着相对性状基因 非同源染色体上的非等位基因： 非同源染色体上的非等位基因自由组合 A和d,A和D,a和d，A和D A和a,D和d，C和c A和c,A和c，a和c, a和c， A 非同源染色体上的 非等位基因自由组合 A与d、a与D是同源染色体上的非等位基因 据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（ ） A a B b A B A B a b a b 异常精子产生： 当减Ⅰ异常而减Ⅱ正常时 正常:异常 = 0 : 4 A a B b A B A B a b a b 异常精子产生： 当减Ⅰ正常而减Ⅱ某次级细胞性母异常时 正常:异常 = 1 : 1 一、萨顿的假说 内容：基因在染色体上 原因：基因和染色体存在 着明显的平行关系 二、基因位于染色体 上的证据 证据：果蝇的杂交实验 结论：基因在染色体上 （类比推理） （假说演绎法） 课堂小结 ✓ ✘ B D $