【課件】2.2基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

人有46條染色體，但是旨在揭示人類(lèi)基因組遺傳信息的人類(lèi)基因組計(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。

因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測(cè)定某個(gè)基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。1.對(duì)人類(lèi)基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體？討論：人染色體的掃描電鏡照片問(wèn)題探討2.為什么不測(cè)定全部46條染色體？

人有22對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體。

在常染色體中，每對(duì)同源染色體上分布的基因是相同基因或等位基因，所以每對(duì)只測(cè)序1條即可；

而性染色體X和Y的差別很大，兩條性染色體都要測(cè)序。

因此測(cè)定22條常染色體和兩條性染色體，共24條?；蛟谌旧w上一、薩頓的假說(shuō)1903年，美國(guó)科學(xué)家薩頓用蝗蟲(chóng)細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程。體細(xì)胞24條染色體精子12條染色體卵細(xì)胞12條染色體受精體細(xì)胞24條染色體子代體細(xì)胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)分，兩兩成對(duì)，共12對(duì)，每對(duì)染色體中一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。親代體細(xì)胞配子Dd基因成對(duì)DdDD一個(gè)來(lái)自父方一個(gè)來(lái)自母方子代體細(xì)胞成單薩頓將基因與染色體的行為進(jìn)行比較DdDdDdDdDd減數(shù)分裂受精作用親代體細(xì)胞配子基因成對(duì)一個(gè)來(lái)自父方一個(gè)來(lái)自母方子代體細(xì)胞成單薩頓將基因與染色體的行為進(jìn)行比較減數(shù)分裂受精作用非等位基因在形成配子時(shí)自由組合非同源染色體在形成配子時(shí)也自由組合yRYryrYRYyRr體細(xì)胞配子兩對(duì)基因兩對(duì)同源染色體基因的行為染色體的行為特性在配子形成和受精過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性。在配子形成和受精過(guò)程中具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來(lái)源形成配子時(shí)的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對(duì)成對(duì)成單成單一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方非等位基因自由組合非同源染色體自由組合雜交過(guò)程保持完整性、獨(dú)立性在配子形成和受精過(guò)程中保持穩(wěn)定性類(lèi)比推理：基因和染色體之間具有平行關(guān)系1.內(nèi)容：2.依據(jù)：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。薩頓的假說(shuō)基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說(shuō)基因就在染色體上。3.方法：類(lèi)比推理分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系思考討論矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂高莖高莖高莖矮莖P配子F1F1配子ddDdDddDdDDddDdDDdDD

基因真的位于染色體上嗎？類(lèi)比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性。其正確與否,還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。摩爾根（T.H.Morgan)我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.果蠅作為遺傳研究材料的優(yōu)點(diǎn)：二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)依據(jù)-果蠅雜交實(shí)驗(yàn)①個(gè)體小，易飼養(yǎng)。②繁殖快，后代數(shù)量多。③具有多對(duì)易于區(qū)分的相對(duì)性狀，便于統(tǒng)計(jì)和分析。④染色體數(shù)目少，便于觀察。雌性雄性性染色體常染色體2、染色體組成所有的生物都有性染色體嗎？如：無(wú)性別之分的生物無(wú)性染色體，如酵母菌等；雖有性別之分，但雌雄同株(或雌雄同體)的生物無(wú)性染色體，如黃瓜、蚯蚓等。所有的同源染色體都是同型的嗎？如：決定性別的染色體，如X和Y這對(duì)同源染色體。

性別主要由性染色體決定，除此以外，有些生物性別的決定還與受精與否、基因的差別以及環(huán)境條件的影響有關(guān)系。如蜜蜂和龜?shù)?。性別都是由性染色體來(lái)決定的嗎？常染色體性染色體不決定性別的染色體

決定性別的染色體果蠅有３對(duì)：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ♀同型：XX；♂異型：XY如人和果蠅等♂同型：ZZ；♀異型：ZW如鳥(niǎo)類(lèi)和蛾類(lèi)等XY型ZW型兩個(gè)異型的同源染色體，不同生物大小是不一樣的。如果蠅的Y比X大，人的X比Y大。性染色體上的基因不都是用來(lái)決定性別的。配子中有性染色體嗎？性染色體上的基因都是決定性別的嗎？性別受性染色體控制而與性染色體上的基因無(wú)關(guān)嗎嗎？體細(xì)胞中的性染色體成雙，配子中性染色體成單性別主要是由性染色體上的某些（不是全部）基因決定的性染色體上的有些基因也可以決定性別以外的其他性狀，如果蠅顏色基因F2

3/4PF1×雌雄交配果蠅的紅眼和白眼是受一對(duì)等位基因控制的

紅眼（雌、雄）紅眼（雌）白眼（雄）紅眼為顯性性狀白眼是隱性性狀紅眼（雌、雄）白眼（雄）3：1的性狀分離比符合分離定律

1/4F2白眼果蠅都是雄的3.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)-假說(shuō)演繹法(1)觀察實(shí)驗(yàn)、提出問(wèn)題眼色的性狀顯隱性？是否遵循分離定律？雌果蠅：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）雄果蠅：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）假設(shè)：控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體不含有控制眼色的基因。(2)提出假說(shuō)、進(jìn)行推理?；蛟谌旧w上，那么,控制眼色的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢？P×XWXwYXWXW紅眼(雌)XwY白眼(雄)配子X(jué)WXw紅眼(雌)XwY白眼(雄)F1配子X(jué)WYXWXwXWXW紅眼(雌)XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解F2分析圖解-根據(jù)假說(shuō)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋(3)根據(jù)假說(shuō)，演繹推理:測(cè)交×XWXw紅眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwYXw配子X(jué)WXwXW

YXwXwXwY測(cè)交后代紅眼雌:紅眼雄:白眼雌:白眼雄1:1:1:1如何選擇測(cè)交的兩個(gè)親本？F1XWXw紅眼（雌）與（白眼雄果蠅）或XWY紅眼（雄）與（白眼雌果蠅）測(cè)交。測(cè)交×XwXw紅眼（雌）F1：XWY白眼（雄）XwYXW配子X(jué)WXwXwY測(cè)交后代紅眼雌:白眼雄

1:1(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，把一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體聯(lián)系起來(lái)，最終確定了基因在染色體上的結(jié)論。

證明了摩爾根的假設(shè)是正確的因此也證明了控制果蠅眼色的基因在X染色體上。演繹推理：演繹測(cè)交結(jié)果得出結(jié)論：基因在染色體上白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系提出問(wèn)題：假說(shuō)演繹法回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：作出假說(shuō)：控制眼色的基因在X染色體上，而Y染色體上不含控制顏色的基因

把一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來(lái)，證明了基因在染色體上。摩爾根成了孟德?tīng)柪碚摰膱?jiān)定支持者。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：測(cè)交下列各項(xiàng)中，能證明基因與染色體具有平行關(guān)系的實(shí)驗(yàn)是（）A.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)

B.孟德?tīng)柕耐愣挂粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)C.孟德?tīng)柕耐愣箖蓪?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)

D.細(xì)胞的全能性實(shí)驗(yàn)A

下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.染色體是基因的主要載體B.基因在染色體上呈線性排列C.一條染色體上有多個(gè)基因D.染色體就是由基因組成的D

果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱性性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過(guò)眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（

）A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳，其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中，通過(guò)眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（）。A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅

D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B2023/2/2如果控制白眼的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)嗎？

XY都有控制顏色的基因時(shí)，如果控制白眼的基因在Y染色體，紅眼基因在X染色體上，因?yàn)閄染色體上的紅眼基因?qū)染色體上的白眼基因?yàn)轱@性，所以不會(huì)出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符；

Y有控制眼色的基因，X上沒(méi)有控制眼色的基因時(shí)。如果控制白眼的基因在Y染色體上，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。

思考討論4.基因與染色體的關(guān)系一條染色體上有許多個(gè)基因果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬(wàn)個(gè)；人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬(wàn)。基因與染色體可能有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身基因在染色體上呈線性排列；問(wèn)題：那么多基因在染色體上是如何排列的呢？染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，能儲(chǔ)存遺傳信息的是DNA，蛋白質(zhì)主要起到穩(wěn)定DNA的作用。染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的位于真核細(xì)胞核中的DNA是結(jié)合在染色體上的，而位于真核細(xì)胞質(zhì)和原核細(xì)胞中的DNA則是獨(dú)立存在的。染色體是DNA的主要載體1.基因的分離定律實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，一對(duì)同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而分離，產(chǎn)生不同的配子。

三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋Aa精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞AaAa次級(jí)精母細(xì)胞AAaaAaAa精細(xì)胞等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中。適用范圍：真核生物、有性生殖、細(xì)胞核遺傳一對(duì)相對(duì)性狀2．基因的自由組合定律實(shí)質(zhì)在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合，產(chǎn)生不同的配子。Aa精原細(xì)胞Bb次級(jí)精母細(xì)胞AAbbaaBBBabA精細(xì)胞bABa初級(jí)精母細(xì)胞AabBaABbAa精原細(xì)胞Bb次級(jí)精母細(xì)胞AABBaabbbaBA精細(xì)胞BAba初級(jí)精母細(xì)胞AabBaABb同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合2．基因的自由組合定律實(shí)質(zhì)自由組合定律適用范圍：真核生物、有性生殖、細(xì)胞核遺傳兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀遺傳，且控制兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的等位基因位于不同對(duì)的同源染色體上。它們也分離也自由組合，因?yàn)槭羌兒献铀灾划a(chǎn)生一種配子?？刂苾蓪?duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的等位基因位于同一對(duì)的同源染色體上，會(huì)怎樣？控制兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的相同的分離和自由組合是怎樣的？它們無(wú)法自由組合，因?yàn)樗鼈冞B鎖在一起。它們遵循的是遺傳學(xué)第三定律連鎖定律。下列關(guān)于基因和染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中行為變化的描述，錯(cuò)誤的是（）同源染色體分離的同時(shí)，等位基因也隨之分離非同源染色體自由組合，使所有的非等位基因之間也發(fā)生自由組合染色單體分開(kāi)時(shí)，復(fù)制而來(lái)的兩個(gè)基因也隨之分開(kāi)非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類(lèi)也越多

生物如果丟失或增加一條或幾條染色體，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些動(dòng)植物的某些個(gè)體是由未受精的生殖細(xì)胞（如卵細(xì)胞）單獨(dú)發(fā)育來(lái)的，如蜜蜂中的雄峰等。這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)阅苷Ｉ睢Ｄ闳绾谓忉屵@一現(xiàn)象？這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)跃哂幸徽追峭慈旧w，這一套染色體攜帶著控制該種生物所有性狀的一整套基因。4.人的體細(xì)胞中有23對(duì)染色體，其中