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节 基因在染色体上 第2章 基因和染色体的关系 问题探讨 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。 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? 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。 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是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。 一、萨顿的假说 1866年 孟德尔定律发表，未被重视； 1900年 孟德尔定律重新被发现，人们意识到遗传因子是客观存在的； 1909年 约翰逊将“遗传因子”起名“基因”，并提出表现型和基因型概念。 基因究竟在细胞的什么地方呢？ 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。 一、萨顿的假说 受精作用 体细胞 24条 染色体 精子 12条 染色体 卵细胞 12条 染色体 受精卵 24条 染色体 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。 一、萨顿的假说 分离定律 遗传学 Dd 体细胞：基因成对存在 D d 等位基因分离 配子：成单存在 Dd 受精后 体细胞： 一个来自父方 一个来自母方 细胞学 一对基因 一对同源染色体 同源染色体分离 成单存在 染色体成对存在 一条来自父方 一条来自母方 看不见的基因 看得见的染色体 平行关系 基因在染色体上 一、萨顿的假说 遗传学 细胞学 两对基因 两对同源染色体 看不见的基因 看得见的染色体 平行关系 基因在染色体上 Yy Rr 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 自由组合定律 一、萨顿的假说 成对 成对 一个 一条 父方 母方 父方 母方 自由组合 自由组合 完整性和独立性 相对稳定的形态结构 1.假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 一、萨顿的假说 1.假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 2.假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 也就是说，基因就在染色体上。 一、萨顿的假说 思考：请你在图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置)。 d D D d d D D d D d D d D D D d D d d d 一、萨顿的假说 1.假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 2.假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 也就是说，基因就在染色体上。 3.假说方法：根据两个对象在某些属性上相同或相似， 通过比较而推断出他们在其他属性上也相同的方法。 “类比推理法” 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。 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 我通过豌豆杂交实验，发现了遗传规律——分离定律与自由组合定律！ 我用鼠、鸽等材料做实验，实验结果都不理想，我怀疑你的观点...... 我发现蝗虫减数分裂过程中染色体的行为与孟德尔提出的遗传因子的行为 有联系，推测基因在染色体上，据此得出基因在染色体上的假说。 孟德尔好歹做了实验，萨顿你只是推测，没有实验证据，我更不相信。你们等着吧，我最近在做果蝇杂交实验，用事实来推翻你们。 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 1.研究材料：果蝇 遗传学实验材料——果蝇的优点 ①个体小，易饲养 ②繁殖快，后代多 ③具有易于区分的相对性状 ④染色体少，易观察（4对） 红眼果蝇 野生型（在自然界中常见） 白眼果蝇 突变型 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 2.常染色体与性染色体: 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。 3对(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ) 1对 雌性：XX 雄性：XY 注：雌雄同株的植物没有性染色体。 同型 异型 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 1.研究材料：果蝇 2.研究方法：____________________。 3.研究过程： 假说—演绎法 ①观察现象，提出问题； ②提出假设，进行解释； ③演绎推理，实验验证； ④得出结论； 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （1）观察现象，提出问题： ①显性性状和隐性性状分别是什么？ 显性： 隐性： 红眼 白眼 ②红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循 分离定律呢？ F1雌雄交配，F2中红眼 : 白眼≈3:1，符合分离定律。 ③与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验相比， 果蝇眼色的遗传有何特殊之处？ F2中，白眼果蝇均为雄性。 为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？ 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （2）提出假设，进行解释： 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） X、Y同源区段的基因是成对存在的。 同源区段：Ⅱ X X - - 雌性： X Y - 雄性： - 非同源区段：Ⅰ、Ⅲ ①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上 ②基因只存在Y（Ⅲ区段）上 X X - - 雌性： X Y - 雄性： XY - 雄性： 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （3） 演绎推理，实验验证： 测交 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （3） 演绎推理，实验验证： 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （3） 演绎推理，实验验证： 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （3） 演绎推理，实验验证： 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （3） 演绎推理，实验验证： 测交 反交 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 假说1:控制果蝇眼色的基因位于、染色体的非同源区段， 染色体上有，而 染色体上没有 正交 反交 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 假说2:控制果蝇眼色的基因位于𝐗、𝐘 染色体的同源区段， 𝐗染色体和𝐘 染色体上都有 正交 反交 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） （3）演绎推理，实验验证； （4）得出结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于_____染色体上， 基因位于染色体上。 二、基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根） 1.研究材料：果蝇 2.研究方法：____________________。 3.研究过程： 假说—演绎法 ①观察分析，提出问题； ②提出假设，进行解释； ③演绎推理，实验验证； ④得出结论； ①人类历史上第一次将一个特定的基因（白眼基因w)和 一条特定染色体（X染色体）联系起来， 用实验证明了基因在染色体上。 ②将遗传学研究推向细胞水平。 4.研究意义： 三、基因与染色体的关系 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； 基因在染色体上呈连续排列吗？ 四、摩尔根的成就 ● 实验证明基因位于染色体上 ● 发明了测定基因在染色体上相对位置的方法 ● 绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置 ● 说明了基因在染色体上呈线性排列 所有的基因都位于染色体上吗？ 四、摩尔根的成就 思考：所有的基因都位于染色体上吗？ 不是 真核生物 原核生物： 病毒： 染色体 核酸（DNA或RNA） 细胞核基因： 细胞质基因： 线粒体和叶绿体DNA 拟核区的DNA和细胞质的质粒DNA上 基因：具有遗传效应的DNA片段。 四、摩尔根的成就 A、B基因连锁 B、b基因互换 摩尔根发现了基因的连锁和互换定律——遗传学第三大定律 四、摩尔根的成就 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 类比推理法 五、孟德尔遗传规律的现代解释 孟德尔所说的一对遗传因子就是位于 对 上的 ，不同对的遗传因子就是位于 上的 。 一 同源染色体 等位基因 非同源染色体 非等位基因 Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ 控制相对性状的基因 同源染色体 等位基因 B与b、D与d 非等位基因 控制不同性状的基因 A与b、B与D 相同基因 A与A 非同源染色体上的非等位基因 A与D(d)、B与D(d)、b与D(d) 五、孟德尔遗传规律的现代解释——分离定律 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性； 在减数分裂形成配子的过程中， 会随_____________的分开而 ， 分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 等位基因 同源染色体 分离 实质 时间 减数分裂Ⅰ后期 五、孟德尔遗传规律的现代解释——自由组合定律 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是 的； 在减数分裂过程中 彼此分离， 上的 自由组合。 同源染色体上的等位基因 非同源染色体 互不干扰 非等位基因 实质 时间 减数分裂Ⅰ后期 五、孟德尔遗传规律的现代解释——自由组合定律 思考：所有的非等位基因都能自由组合吗？ 两对等位基因独立遗传 满足基因的自由组合定律 两对等位基因不独立遗传 不满足基因的自由组合定律 六、两对基因位置的判断 思考：两对等位基因在染色体上的位置可能有哪些情况？ ①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙： ②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙： 六、两对基因位置的判断 ①自交法：双杂合子自交 如果后代表型分离比符合 ，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上； 如果后代表型分离比符合 ，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源 染色体上。 3∶1 9∶3∶3∶1 ②测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交 如果后代表型比符合 ，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上； 如果后代表型比符合 ，则控制两对相对性状的基因位于两对同源 染色体上。 1∶1 1∶1∶1∶1 判断方法 六、两对基因位置的判断 不互换 基因连锁 互换 配子种类及数量关系： AB=ab>Ab=aB AB=ab<Ab=aB AB=ab=Ab=aB 练习 1. 萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推出基因在染色体上的假说。( ) √ 2. 果蝇易饲养、繁殖快,常用它作为遗传学研究的材料。( ) √ 3. 摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。( ) × 4. 染色体是基因的载体，染色体是由基因组成的。( ) × 5. 摩尔根和他的学生们应用同位素标记法检测出基因在染色体上的位置。( ) × 6. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。( ) × 7. 控制果蝇朱红眼和深红眼的基因是一对等位基因。( ) × 练习 1.下列相关叙述错误的是（ ） A．萨顿提出了基因位于染色体上的假说 B．萨顿发现了基因与染色体行为的平行关系 C．萨顿证明了基因位于染色体上 D．萨顿假说的提出并没有科学的实验依据作为支撑 C 练习 2.摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时，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。上面三个叙述中各属于哪一过程（ ） 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 C 练习 3.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 练习 4.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 练习 5.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。现用基因型为AABBCC的个体与aabbcc的个体杂交得到F1，对F1进行测交，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（ ） A 练习 6.萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”提出“基因（遗 传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的”假说,以下不属于他所 依据的“平行”关系的是( ) C A. 基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都是成单存在的 B. 非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂过程中也 自由组合 C. 作为遗传物质的 ,是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的 D. 基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中, 也有相对稳定的形态结构 练习 7.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，并绘制出第一幅果蝇 各种基因在染色体上的相对位置图（如图所示）。错误的是( ) B A. 该图说明基因在染色体上呈线性排列 B. 控制白眼、朱红眼和深红眼的基因互为等位基因 C. 复制产生的两个白眼基因一般会随染色单体分离而分开 D. 卵细胞中可能同时存在黄身和截翅的基因 Thank You UTC 2024-03-05 04:37:32 Lavf58.76.100 $