【生物】基因在染色體上課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第2節(jié)基因在染色體上第2章基因與染色體的關(guān)系

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(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)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。

你覺(jué)得這樣替換有問(wèn)題嗎？由此你聯(lián)想到什么？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(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)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1866年孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律提“遺傳因子”的存在1909年，約翰遜給“遺傳因子”起了一個(gè)新名字叫做“基因”人們意識(shí)到基因是客觀存在的減數(shù)分裂的研究為找到基因提供了最正確的線索基因在哪里？

1903年，美國(guó)遺傳學(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。2n=24精子12條染色體卵細(xì)胞12條染色體受精作用體細(xì)胞24條染色體減數(shù)分裂

蝗蟲(chóng)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，另一條來(lái)自母方。DdDd

發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柤僭O(shè)的一對(duì)遺傳因子（即等位基因），其分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。1.薩頓假說(shuō)內(nèi)容基因（遺傳因子）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；2.薩頓假說(shuō)的依據(jù)：基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系；一、薩頓的假說(shuō)基因和染色體的平行關(guān)系基因的行為染色體的行為雜交過(guò)程中保持：

___________也有：

_____________體細(xì)胞中存在形式_________存在__________存在在配子中存在形式只有成對(duì)基因中的_______只有成對(duì)染色體中的_________體細(xì)胞中的來(lái)源成對(duì)中的基因一個(gè)來(lái)自______

一個(gè)來(lái)自______

同源染色體一條來(lái)自______一條來(lái)自______形成配子時(shí)組合方式非等位基因：________非同源染色體：________成對(duì)成對(duì)一個(gè)一條父方母方父方母方自由組合自由組合完整性和獨(dú)立性相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)看不見(jiàn)染色體基因在染色體上推理基因看得見(jiàn)DdDd

平行關(guān)系類比推理法高莖高莖矮莖高莖D

dD

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D

d

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d在染色體上標(biāo)注基因符號(hào)，解釋孟德?tīng)柕碾s交實(shí)驗(yàn)×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂P配子F1F1配子高莖矮莖F2dDdDD

DDDdd

孟德?tīng)柕倪z傳理論和薩頓的假說(shuō)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根（T.H.Morgan)的強(qiáng)烈質(zhì)疑。我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)我要通過(guò)確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！野生紅眼基因果蠅少見(jiàn)的白眼雄果蠅“材料選對(duì)了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半”實(shí)驗(yàn)材料二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)依據(jù)果蠅作為遺傳研究材料的優(yōu)點(diǎn)（P30相關(guān)信息）：（1）個(gè)體小，易飼養(yǎng)；（2）繁殖速度快（在室溫下10多天就繁殖一代）；（3）后代數(shù)量大（一只雌果蠅一生能產(chǎn)生幾百個(gè)后代）；（4）具有許多容易區(qū)分的相對(duì)性狀，便于觀察、統(tǒng)計(jì)；（5）果蠅有8條染色體，遺傳組成相對(duì)簡(jiǎn)單。2.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)1909年起，摩爾根開(kāi)始潛心研究果蠅的遺傳行為。摩爾根和他的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)了許多野生型紅眼果蠅，沒(méi)發(fā)現(xiàn)其它眼色果蠅。1910年5月的一天，摩爾根在實(shí)驗(yàn)室中偶然發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅。白眼性狀是如何遺傳的？摩爾根運(yùn)用“假說(shuō)-演繹法”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題3/41/4P×白眼（雄）紅眼（雌）F1紅眼F2白眼（雄）紅眼（雌、雄）“F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3:1，遵循分離定律。所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系?！?/p>

（教材P30）

如何解釋這一現(xiàn)象？（雌、雄交配）2.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)雌性雄性性染色體常染色體果蠅的染色體組成常染色體性染色體雌雄個(gè)體細(xì)胞中相同，與性別決定無(wú)關(guān)的染色體雌雄個(gè)體細(xì)胞中不相同，與性別決定有關(guān)的染色體３對(duì)：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ♀同型：XX；♂異型：XY（2）提出假說(shuō)，解釋問(wèn)題PF1F2紅眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4紅眼×紅眼（雌）白眼（雄）“如果控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因，上述現(xiàn)象可以得到合理解釋”（教材P31）雌果蠅種類：紅眼（ＸＷＸw

、ＸＷＸＷ）白眼（ＸWＸW）雄果蠅種類：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）ＸwＹＸＷＸＷＸＷＸw、ＸＷＹＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹＸwＹ2.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)

摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但是判斷一種設(shè)想或假說(shuō)是否正確，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不夠的，還應(yīng)運(yùn)用假說(shuō)-演繹法，預(yù)測(cè)另外設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。1.你能運(yùn)用上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證他們的解釋嗎？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？測(cè)交(3)演繹推理(紙上談兵)測(cè)交1測(cè)交22.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)測(cè)交(3)演繹推理(紙上談兵)XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：紅眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY紅雌白雌紅雄白雄XWY

×XwXwXWX

w

紅雌XwY白雄F1：P：配子：紅眼（雄）白眼（雌）XWXwY測(cè)交1測(cè)交22.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)（4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（測(cè)交實(shí)驗(yàn)）,得出結(jié)論紅眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115實(shí)驗(yàn)結(jié)果：測(cè)交1：測(cè)交2：子代中雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼。得出結(jié)論：控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因，基因在染色體上。2.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)作出假說(shuō)：演繹推理：測(cè)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(wèn)題：假說(shuō)演繹法從此，摩爾根成了

理論的堅(jiān)定支持者孟德?tīng)?.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)三、基因與染色體的關(guān)系結(jié)論：基因在染色體上呈線性排列。摩爾根和他的學(xué)生們，設(shè)計(jì)測(cè)量出：第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上排列圖譜。人只有23對(duì)染色體，卻有約2.6萬(wàn)個(gè)基因。一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因。果蠅只有4對(duì)染色體，攜帶的基因有1.3萬(wàn)多個(gè)；短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身摩爾根的成就●實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上●發(fā)明了測(cè)定基因在染色體上相對(duì)位置的方法●繪出第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對(duì)位置●說(shuō)明了基因在染色體上呈線性排列摩爾根短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身細(xì)胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？不是。①真核生物的核基因都位于染色體上，而質(zhì)基因位于線粒體等細(xì)胞器內(nèi)；②原核生物的基因有的位于擬核區(qū)DNA分子上，有的位于細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒上。常見(jiàn)問(wèn)題dBBaAD等位基因等位基因非同源染色體非等位基因相同基因同源染色體同源染色體1.等位基因：同源染色體的相同位置上控制相對(duì)性狀的基因1234四、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋分離定律的實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)而分離，Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd四、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)胞等位基因分離的時(shí)間：減數(shù)分裂Ⅰ后期分離定律的實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)而分離，基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。四、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。人類探明基因神秘蹤跡的歷程1903年薩頓研究蝗蟲(chóng)的精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程1909年摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)提出假說(shuō)：基因在染色體上找到基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1866年孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)提出了遺傳因子（基因）基因究竟是什么呢？假說(shuō)—演繹類比推理假說(shuō)—演繹12345678910111213141516171819202122231234567891011121314151617181920212223男女情