基因在染色體上-高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2節(jié)基因在染色體上19世紀(jì)——孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律

人們意識到遺傳因子（基因）是客觀存在的基因，你究竟在哪呢？問題探討孟德爾分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。

基因

基因

基因

同源染色體同源染色體同源染色體？你覺得這樣替換有問題嗎？由此你聯(lián)想到什么？薩頓的假說發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)孟德爾定律中基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓簡介：美國遺傳學(xué)家，薩頓對蝗蟲的研究表明，不同對的染色體常?？梢詮男螒B(tài)和大小加以區(qū)別，父方和母方的染色體在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會。以后他把細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)的資料結(jié)合起來，說明了染色體在遺傳中的作用，開創(chuàng)了細(xì)胞遺傳學(xué)研究領(lǐng)域。雜合子在形成配子時，等位基因發(fā)生分離減數(shù)第一次分裂時，同源染色體發(fā)生分離平行關(guān)系孟德爾分離定律的核心DdDd減數(shù)分裂的核心

基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。推論：理由：一、薩頓的假說基因位于染色體上，由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？？基因的行為染色體的行為在配子形成和受精時

體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來源形成配子時的組合方式

一個來自父方一個來自母方一條來自父方一條來自母方雜交過程保持:

完整性和獨(dú)立性保持相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)

類比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系

等位基因分離同源染色體分開非等位基因自由組合非同源染色體自由組合

只有成對基因中一個

只有成對染色體中一條成對成對基因與染色體的關(guān)系科學(xué)研究方法之一看不見染色體假說：基因在染色體上推理基因看得見類比平行關(guān)系類比推理DdDd——類比推理由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。

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ddDDdDDddDDdDdDdddDDF2高莖用D表示，矮莖d表示思考與討論：請用薩頓的假說解釋孟德爾的一對相對性狀的豌豆雜交實驗

類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。甲乙發(fā)燒咳嗽頭痛確診H7N9患者發(fā)燒咳嗽頭痛?二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)實驗材料：紅眼果蠅和白眼果蠅摩爾根成功選擇的試驗材料是什么？科學(xué)家:摩爾根果蠅的優(yōu)點：

1.相對性狀多而明顯2.易飼養(yǎng)3.繁殖快，后代數(shù)量多4.染色體少易觀察P：F1：F2：紅（雌、雄）白(雄)3/41/4紅眼（雌、雄）×（一）摩爾根的果蠅雜交實驗F1雌雄交配雜交實驗白眼果蠅都是雄的是否符合孟德爾遺傳定律？如何解釋？特殊在什么地方？當(dāng)時，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，據(jù)此你能作出怎樣的解釋？符合白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系控制白眼性狀的基因可能在性染色體上F2中紅眼：白眼比是3︰1觀察實驗、提出問題(二)經(jīng)過推理、想象提出假說:摩爾根那個時代已有的理論基礎(chǔ)：1、性染色體和常染色體的認(rèn)識2、薩頓的假說基因在染色體上性染色體常染色體果蠅體細(xì)胞染色體圖解6+6+XXXY染色體的類型常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y染色體假設(shè)三：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。假設(shè)二：控制白眼的基因在Y染色體上，而X染色體上不含有它的等位基因。白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，但果蠅成對的兩個性染色體大小、形態(tài)相差懸殊。這個白眼基因會在哪個位置呢？假設(shè)一：控制白眼的基因在X、Y染色體上。（二)、經(jīng)過推理、想象提出假說:雌果蠅基因型：雄果蠅基因型：——控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體不含有它的等位基因若用w表示控制眼睛顏色的基因，紅眼W,白眼w（二)、經(jīng)過推理、想象提出假說:基因的表示方法：如果基因在常染色體上：DD、dd

如果基因在性染色體上：先寫性染色體后寫基因X

YXX---雌性：雄性：

(XwXw)

(XwY)白眼白眼紅眼紅眼

(XWXW)或(XWXw)

(XWY)PF1F2×對實驗現(xiàn)象的解釋XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4紅眼（雌、雄）1/4白眼（雄）3/4紅眼（雌、雄）1/4白眼（雄）19從以上果蠅雜交實驗分析圖解可看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實驗現(xiàn)象。后來他們又通過測交等方法，進(jìn)一步驗證了這些解釋。二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)5.測交驗證：F1與隱性純合子雜交×F1XWXwXwYYXw配子XWXwXWXwXwXwXWYXwY測交后代雌紅眼雌白眼雄白眼雄紅眼比例：1:1:1:1摩爾根的成功：摩爾根通過實驗，將一個特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X染色體）聯(lián)系起來，從而用實驗證明了：基因在染色體上。從以上果蠅雜交實驗分析圖解可看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實驗現(xiàn)象。后來他們又通過測交等方法，進(jìn)一步驗證了這些解釋。驗證假說：測交得出結(jié)論：基因在染色體上若控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？提出問題：作出假說：假說演繹法從此，摩爾根成了

理論的堅定支持者孟德爾回顧摩爾根的實驗：果蠅有4對染色體，攜帶的基因大約有1.5萬個。人有23對染色體，攜帶的基因大約有3.5萬個。資料分析：基因與染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系？？基因在染色體上呈線性排列一條染色體上有許多個基因結(jié)論：三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

細(xì)胞遺傳學(xué)的研究結(jié)果表明，孟德爾所說的一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因，不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因。AaBbABABabab精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞ABABababABabaABbaaBBABABababAAbbAaBbaABb精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代

分離定律的實質(zhì)：

三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋AaaA等位基因隨同源染色體的分開而分離分離定律

基因自由組合定律的實質(zhì)

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，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。AaBbAbaBBAab非同源染色體上的非等位基因自由組合自由組合定律DdeE同源染色體上的非等位基因，能自由組合嗎？薩頓的假說（類比推理法）基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系內(nèi)容：基因在染色體上依據(jù)：基因在染色體上的證據(jù)(假說——演繹法)摩爾根果蠅的雜交實驗結(jié)論：基因在染色體上孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的分離定律的實質(zhì)基因的自由組合定律的實質(zhì)課堂小結(jié)：1、回顧科學(xué)史：在基因研究中，有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？①提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點。②把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色體上”的假說。④用實驗證明了“基因在染色體上”。孟德爾約翰遜摩爾根薩頓課堂練習(xí)：2、有成對基因中的一個下列哪種細(xì)胞含有同源染色體（）A.精細(xì)胞B.次級卵母細(xì)胞C.肌肉細(xì)胞D.極體3、已知某動物的體細(xì)胞中含有2N條染色體，那么該動物的初級精母細(xì)胞、次級精母細(xì)胞、精子中的DNA分子數(shù)依次是（）A．4N、2N、2NB．2N、4N、2NC．4N、2N、ND．4N、N、2N4、人、果蠅（4對染色體）這兩種生物在形成配子的減數(shù)第一次分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)四分體的數(shù)量是（）A．23、8B．23、4C．46、8D．46、45、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是（）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基因D、染色體就是由基因組成的D6、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