2.2基因在染色體上（精美課件）-高一生物下學(xué)期精美課件（2019人教版必修2）

必修2第2章第2節(jié)基因在染色體上geneChromosome導(dǎo)入生物界的“真香”事件托馬斯·亨特·摩爾根沃爾特·薩頓格雷戈?duì)枴っ系聽査_頓的假說減數(shù)分裂受精卵1903年，美國科學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程,Q.為什么等位基因的分離與減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離相似？父方精子母方減數(shù)分裂卵子24條染色體24條染色體12條染色體12條染色體受精作用24條染色體有絲分裂薩頓推論：基因（遺傳因子）是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。基因與染色體有著明顯的平行關(guān)系：比較項(xiàng)目基因的行為染色體的行為傳遞中的特點(diǎn)存在形式體細(xì)胞中配子中體細(xì)胞中的來源形成配子時的分配特點(diǎn)在雜交過程保持完整性和獨(dú)立性在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)

成對成對只有成對的基因中的一個只有成對的染色體中的一條成對的基因一個來自父方，一個來自母方同源染色體一條來自父方，一條來自母方等位基因分離，非等位基因自由組合

同源染色體分離，非同源染色體自由組合薩頓推論：基因在染色體上科學(xué)方法：類比推理法Q.類比推理法得出的結(jié)論一定是正確的嗎？1.同源染色體與基因的成對存在和成單存在時平行的。2.基因在細(xì)胞分裂各時期顯示了與染色體同樣的行為特征。3.減數(shù)分裂過程中，基因和染色體在分離與組合時都具有相對性和獨(dú)立性。劃重點(diǎn)：Q.薩頓推出基因位于染色體上，是否是所有的基因都位于染色體上？真核生物核基因：質(zhì)基因核基因位于染色體上線粒體DNA(mtDNA)葉綠體DNA原核生物擬核中環(huán)狀DNA上的基因質(zhì)粒DNA上的基因病毒：位于遺傳物質(zhì)DNA/RNA上分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系A(chǔ)A高莖矮莖減數(shù)分裂A減數(shù)分裂a(bǔ)受精作用Aa減數(shù)分裂a(bǔ)aAaaAAaAAAaAaaaAaXAa基因位于染色體上的實(shí)際證據(jù)不可能！假的！摩爾根：我不相信孟德爾的遺傳理論，薩頓用類比推理的方法提出基因位于染色體上的假說，對此我持懷疑態(tài)度，這只是主管臆測，并不具有邏輯的必然性，其正確與否還需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。材料選對了，實(shí)驗(yàn)就成功了一般。孟德爾使用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料，我該選擇什么材料呢？1.果蠅作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：(1)個體小、易飼養(yǎng)；(2)繁殖快（在室溫下10多天就繁殖一代）；(3)后代多（一只雌果蠅能產(chǎn)生幾百個后代）；(4)染色體數(shù)目少（8條4對）；(5)相對性狀明顯，便于觀察、統(tǒng)計(jì)。2.常染色體與性染色體：性染色體決定性別常染色體:在生物體細(xì)胞中,存在與性別決定無關(guān)的成對存在的染色體。性染色體:一般是在性發(fā)育中起決定性作用的兩條染色體。生物性別決定方式染色體組決定性別環(huán)境因子決定性別性別決定方式XY型ZW型染色體組成雄性常染色體＋XY常染色體＋ZZ雌性常染色體＋XX常染色體＋ZW生物實(shí)例哺乳動物、雙翅目和直翅目昆蟲、菠菜、大麻等鳥類、鱗翅目昆蟲(如蝴蝶)、爬行類、某些兩棲類等雌性常染色體雄性性染色體果蠅的染色體常染色體(6條)性染色體(2條)2.果蠅雜交實(shí)驗(yàn)：P紅眼（雌）×白眼（雄）紅眼（雌、雄）F1F1雌、雄交配白眼（雄）紅眼（雌、雄）紅眼為顯性，白眼為隱性紅眼:白眼=3:1符合分離定律Q:為什么白眼果蠅總是雄性呢？13：Q:顯性性狀和隱性性狀分別是？Q:F2紅眼比白眼的比例說明了什么？觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題F2摩爾根的“真香時刻”之一3.基因在性染色體上的三種情況①當(dāng)基因（用A和a表示）在X的非同源區(qū)段：XA雌性果蠅：XA雄性果蠅：XAY②當(dāng)基因（用W和w表示）在X、Y的同源區(qū)段：XA雌性果蠅：XA雄性果蠅：XAYA②當(dāng)基因（用W和w表示）在Y的非同源區(qū)段：X雌性果蠅：X雄性果蠅：XYA4.摩爾根的假設(shè)：①控制白眼的基因在X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因。PXAXA紅眼♀XXaY白眼♂XA配子XaYXAXaXAY紅眼♀紅眼♂F2F2雌、雄進(jìn)行交配XAXaXAY紅眼♀紅眼♂PX配子XAXaXAYXAXAXAYXaYXYa紅眼♀紅眼♂白眼♂紅眼♂假設(shè)一與實(shí)際雜交結(jié)果符合提出假說，解釋問題演繹推理PAXa紅眼♀XXaY白眼♂X雜種子一代隱形純合子XA配子XaYXAXaXaYXaXAXaXaXa紅眼♀白眼♂紅眼♀白眼♀♀:♂=1:1紅:白=1:1Q.能說明白眼性狀與性別有關(guān)嗎？F1XaXa白眼♀測交F1XPXAY紅眼♂設(shè)想或假說是否正確，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-演繹法，預(yù)測另外設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。XaXAY配子XAXaXaY紅眼♀白眼♂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與推理結(jié)果相符②控制白眼的基因在X&Y染色體上PXAXA紅眼♀XXaY白眼♂XA配子XaYXAXaXAY紅眼♀紅眼♂F2F2雌、雄進(jìn)行交配aaaXAXaXAY紅眼♀紅眼♂PX配子XAXaXAYXAXAXAYXaYXYa紅眼♀紅眼♂白眼♂紅眼♂假設(shè)二與實(shí)際雜交結(jié)果符合aaaaPAXa紅眼♀XXaY白眼♂X雜種子一代隱形純合子XA配子XaYXAXaXaYXaXAXaXaXa紅眼♀白眼♂紅眼♀白眼♀F1aXaXa白眼♀測交F1XPXAY紅眼♂XaXAY配子XAXaXaY紅眼♀紅眼♂aaAAAA演繹推理假設(shè)二與實(shí)際雜交結(jié)果不相符實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說不正確③控制白眼的基因在Y染色體上，X染色體上不含有它的等位基因。PX紅眼♀XXY白眼♂X配子XYXXXY紅眼♀白眼♂F2aaaX假設(shè)三與實(shí)際雜交結(jié)果不符合假說不正確得出結(jié)論摩爾根通過測交實(shí)驗(yàn)證明：控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上無其等位基因，即證明了基因位于染色體上。摩爾根的“真香時刻”之二科學(xué)研究方法：假說-演繹法1.提出問題白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系控制白眼基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因2.做出假說3.演繹推理根據(jù)假說設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證做測交實(shí)驗(yàn)5.得出結(jié)論基因在染色體上基因與染色體的關(guān)系資料一.果蠅有8條染色體，但卻有1.2萬個基因；資料二.人有46條染色體，但卻有2.6萬個基因；問題：資料一與資料二都說明了什么？說明在一條染色體上有多條基因摩爾根與其學(xué)生測定了基因位于染色體上的相對位置，說明了基因在染色體上呈線性排列。黃身白眼紅寶石眼截翅朱紅眼深紅眼棒狀眼短硬毛真核細(xì)胞基因的位置分析（1）主要位置：細(xì)胞核內(nèi)(即染色體上)，即：（2）次要位置：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)(位于線粒體、葉綠體中)?；蚨ㄎ坏倪z傳設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)依據(jù)：細(xì)胞質(zhì)遺傳具有母系遺傳的特點(diǎn)，子代性狀與母方相同。因此正、反交結(jié)果不相同，且子代性狀始終與母方相同。實(shí)驗(yàn)方法：進(jìn)行正交和反交實(shí)驗(yàn)。（1）探究基因位于細(xì)胞核還是位于細(xì)胞質(zhì)中正交和反交實(shí)驗(yàn)正交、反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與母方一致正交、反交結(jié)果并非與母方一致基因位于細(xì)胞質(zhì)基因位于細(xì)胞核例1：海水稻的耐鹽堿能力與STRK1基因密切相關(guān)。請利用穩(wěn)定遺傳的耐鹽堿水稻和不耐鹽堿水稻為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該基因是位于細(xì)胞核中還是細(xì)胞質(zhì)中_________（簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)論）。讓穩(wěn)定遺傳的耐鹽堿水稻和不耐鹽堿水稻分別進(jìn)行正反交，若正反交結(jié)果一致則基因位于細(xì)胞核中;若正反交，結(jié)果不一致則基因位于細(xì)胞質(zhì)中①基因位于細(xì)胞核中耐鹽堿X不耐鹽堿♀♂♀♂正交X♀♂♀反交耐鹽堿耐鹽堿不耐鹽堿耐鹽堿②基因位于細(xì)胞質(zhì)中耐鹽堿X不耐鹽堿♀♂正交耐鹽堿♀♂X♀♂反交耐鹽堿不耐鹽堿不耐鹽堿基因定位的遺傳設(shè)計(jì)（2）探究基因位于常染色體上還是X染色體上若已知性狀的顯隱性，可通過一次雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷：選擇純合隱性雌性個體與純合顯性雄性個體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)是否與性別相關(guān)聯(lián)予以確認(rèn)①基因位于常染色體②基因位于性染色體Paa(♀)XAA(♂)AaF1XaXaPXXAYF1XAXaXaY基因定位的遺傳設(shè)計(jì)若不知性狀的顯隱關(guān)系時，利用正交和反交實(shí)驗(yàn)通過一代雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷正交和反交實(shí)驗(yàn)正交、反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致正交、反交結(jié)果不一致基因在常染色體基因在性染色體

灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蠅3/401/40雄蠅3/83/81/81/8灰身與黑身的比例，雌蠅中為3∶1，雄蠅中也為3∶1，二者相同，故灰身與黑身的遺傳為常染色體遺傳；直毛與分叉毛的比例，雄蠅中為1∶1，雌蠅中為1∶0，二者不同，故直毛與分叉毛的遺傳為伴X遺傳。根據(jù)子代性別、性狀的數(shù)量比分析判斷（3）探究基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段還是位于常染色體上設(shè)計(jì)思路：隱性的純合雌性個體與顯性的純合雄性個體雜交，獲得的F1全表現(xiàn)為顯性性狀，再選子代中的雌雄個體雜交獲得F2，觀察F2的表現(xiàn)型情況。♀♂純合隱性純合顯性XF1均表現(xiàn)顯性F1♀XF1♂F2例2：已知果蠅的長翅（V）與殘翅（v）受一對等位基因控制?，F(xiàn)以多只純合長翅雌、雄果蠅與多只純合殘翅雌、雄果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn)探究此相對性狀的基因是位于常染色體上還是X染色體上。實(shí)驗(yàn)思路：___________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若__________________，則該對基因位于常染色體上；若__________________，則該對基因位于X染色體上。在顯隱性已知的情況下，為驗(yàn)證某對等位基因是位于常染色體上還是X染色體上，可以采用雌隱和雄顯的雜交組合，即