【課件】基因在染色體上課件2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第二節(jié)基因在染色體上人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。1.對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？問題探討因為基因位于染色體上，要測定某個基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測定人類基因組的基因序列，就要知道包含人類基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。2.為什么不測定全部46條染色體？問題探討人有22對常染色體和1對性染色體。在常染色體中，每對同源染色體的形態(tài)、大小相同，結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只對其中1條進行測序就可以了。而性染色體X和Y的差別很大，基因也大為不同，所以兩條性染色體都需要測序，因此人類基因組計劃測定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測定46條染色體，耗資巨大，工作量會增加一倍，但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。問題探討人類染色體回到19世紀——

孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律

人們才意識到遺傳因子（基因）是客觀存在的基因在哪里？一、薩頓的假說發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲作材料，研究精子和卵細胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，也就是等位基因，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。體細胞24條染色體精子12條染色體卵細胞12條染色體受精體細胞24條染色體基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系；基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系；受精作用精子卵細胞12條12條受精卵24條減數(shù)分裂24條染色體按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分，兩兩成對，共12對，每對染色體中一條來自父方，一條來自母方。24條24條♂♀×某種蝗蟲：體細胞24條染色體一、薩頓的假說1.依據(jù)：基因和染色體行為存在著明顯的_____關(guān)系基因在________上，基因是由_______攜帶著從親代傳遞給下一代的。

2.推論：平行染色體類比推理法染色體看不見染色體基因在染色體上推理基因看得見

平行關(guān)系DdDd9基因的行為染色體的行為體細胞中的存在形式配子中的存在形式在體細胞中的來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對成對成單成單一個來自父方，一個來自母方一個來自父方，一個來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程保持完整性、獨立性在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性

思考與討論參考薩頓的假說，請你在圖中染色體上標(biāo)注基因符號（D或d），解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實驗。（圖中染色體上黑色橫線代表基因的位置）。ddDDDDddDddDDDDDdddd♀♂相同基因DD，dd等位基因Dd二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)

我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實根據(jù)的臆測！1866-1945我更相信的是實驗證據(jù)，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關(guān)系！他的果蠅摩爾根二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)1、果蠅作為實驗材料的優(yōu)點

1）個體小，易飼養(yǎng)，成本低；3）相對性狀多且易于區(qū)分；4）染色體數(shù)目少（4對）；2）繁殖快、后代多；雜交實驗的好材料

2、果蠅體細胞染色體圖解常染色體性染色體雌性雄性3對常染色體+XX3對常染色體+XY2、果蠅體細胞染色體圖解

雌性雄性性染色體常染色體染色體的類型常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y染色體所有的生物都有性染色體嗎？如：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。例題：某種羊的性別決定為XY型，回答下列問題：一般來說，對于性別決定為XY型的動物群體而言，當(dāng)一對等位基因（如A/a）位于常染色體上時，基因型有

種；當(dāng)其只位于X染色體上時，基因型有

種；當(dāng)其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時（如圖所示），基因型有

種357同源染色體：AA、Aa、aa只在X染色體：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaYXY的同源區(qū)段：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYaPF1F2×

紅眼（雌、雄）3、摩爾根的果蠅雜交實驗紅眼是顯性性狀3：1的性狀分離比符合分離定律

紅眼

白眼3/41/4（雌、雄）（雄）白眼果蠅都是雄的？雌果蠅：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）雄果蠅：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）控制白眼的基因（用w表示）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。(2)經(jīng)過推理、提出假說基因在染色體上，那么,控制白眼的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢？經(jīng)過推理、提出假說。XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY紅眼（雄）XWXw紅眼（雌）×PF2F1配子XwXWYXWXWXW紅眼（雌）XWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XwY白眼（雄）根據(jù)假說對實驗現(xiàn)象進行解釋（分析圖解）(3)根據(jù)假說，演繹推理:測交×XWXw紅眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwYXw配子XWXwXW

YXwXwXwY測交后代紅眼雌:紅眼雄:白眼雌:白眼雄1:1:1:1如何選擇測交的兩個親本？F1XWXw紅眼（雌）或XWY紅眼（雄）與隱性純合子（白眼雄果蠅）測交。(4)實驗驗證，得出結(jié)論摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115摩爾根通過實驗觀察，把一個特定的基因和一條特定的染色體聯(lián)系起來，最終確定了基因在染色體上的結(jié)論。從孟德爾理論的懷疑者成為孟德爾理論堅定的支持者。演繹推理：測交得出結(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)系提出問題：假說演繹法回顧摩爾根的實驗：作出假說：控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因

把一個特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來，證明了基因在染色體上。摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。摩爾根解釋的驗證：實驗結(jié)果雌果蠅均為紅色，雄果蠅均為白色。與理論推測一致，證明了控制果蠅眼色的基因在X染色體上。XWY紅眼雄果蠅XwXw白眼雌果蠅×測交親本XWXw紅眼雌XwY白眼雄測交子代思考?討論1、運用上述果蠅雜交實驗再設(shè)計一個實驗，來驗證他們的解釋。2023/2/32、如果控制眼色的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎？

如果控制白眼的基因在Y染色體，紅眼基因在X染色體上，因為X染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗轱@性，所以不會出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符；

如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，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驗。

果蠅的體細胞有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個。人的體細胞有23對染色體，攜帶的基因有2.6萬多個。一條染色體上應(yīng)該有許多個基因思考？結(jié)論：問題：基因在染色體上是如何排列的呢？二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)3、基因線性排列一條染色體上有許多個基因?；蛟谌旧w上呈線性排列。二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)4、早期基因研究歷程孟德爾（1845）性狀由遺傳因子決定。約翰遜（1909）薩頓（1913）將遺傳因子改為基因，提出等位基因概念?；蛟谌旧w上（假說）。摩爾根（1914）基因在染色體上（實驗證實）。摩爾根及其他科學(xué)家一條染色體上有許多個基因?；蛟谌旧w上呈線性排列。從數(shù)量上從位置上三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的分離定律的實質(zhì)是：在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，___________會隨_____________的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。等位基因同源染色體Aa精原細胞初級精母細胞AaAa次級精母細胞AAaaAaAa精細胞三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的自由組合定律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的__________分離的同時，非同源染色體上的_____