2.2基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版必修25

基因和染色體的關(guān)系第2章第2節(jié)基因在染色體上本節(jié)聚焦科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因與染色體有哪些平行關(guān)系？摩爾根如何證明基因位于染色體上？摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)給我們哪些啟示？怎樣從基因和染色體的層面解釋孟德?tīng)栠z傳規(guī)律？213運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀,理解自由組合定律的實(shí)質(zhì)運(yùn)用假說(shuō)—演繹法,分析薩頓假說(shuō)和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)認(rèn)同摩爾根等科學(xué)家尊重事實(shí)、敢于質(zhì)疑他人又否定自我的科學(xué)精神

1903年X月X日，晴，這是我第10001次觀察蝗蟲(chóng)的減數(shù)分裂，我發(fā)現(xiàn)一個(gè)很奇怪的事情：孟德?tīng)柤僭O(shè)的一對(duì)遺傳因子，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似……沃爾特·薩頓1遺傳因子（基因）vs染色體：項(xiàng)目基因染色體獨(dú)立性存在方式來(lái)源分配體細(xì)胞:配子:基因成對(duì)存在一個(gè)來(lái)自父方一個(gè)來(lái)自母方受精后體細(xì)胞:成單存在基因行為染色體成對(duì)存在成單存在一條來(lái)自父方一條來(lái)自母方同源染色體分離同源染色體分離定律DdDdDd完整性獨(dú)立性相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)形成配子和受精卵:獨(dú)立性存在方式來(lái)源平行關(guān)系看不見(jiàn)的基因看得見(jiàn)的染色體等位基因分離Rr非等位基因在形成配子時(shí)自由組合非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ后期自由組合YyRrYyYRYryRyr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自由組合定律分配體細(xì)胞:配子:平行關(guān)系項(xiàng)目基因染色體獨(dú)立性存在方式來(lái)源分配1遺傳因子（基因）vs染色體：假說(shuō)依據(jù)：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系假說(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，即基因在染色體上。分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系任務(wù)一1.根據(jù)薩頓的假說(shuō)，請(qǐng)?jiān)趫D中染色體上標(biāo)注基因符號(hào)，解釋孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)(圖中染色體上白色橫線代表基因的位置，相關(guān)基因用D、d表示)。DDdddDDdDdDdDDddD

dDd這樣推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否還需要實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。不一定2.基因和染色體的行為存在平行關(guān)系。從理論上支持基因在染色體上的假說(shuō)，但事實(shí)是否如此呢？為什么？我不相信孟德?tīng)?，更難以相信薩頓那家伙毫無(wú)事實(shí)根據(jù)的臆測(cè)！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！摩爾根他一直琢磨著設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究生物的遺傳與染色體到底什么關(guān)系。1909年開(kāi)始，摩爾根開(kāi)始潛心研究果蠅的遺傳行為。我是一個(gè)文明有風(fēng)度的黑粉！科學(xué)研究方法之一

類(lèi)比推理①有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀察。紅眼黑腹果蠅白眼黑腹果蠅野生狀態(tài)下1910年5月，摩爾根的實(shí)驗(yàn)室里出現(xiàn)了1只奇特的白眼雄果蠅。①突然出現(xiàn)的白眼性狀是顯性還是隱性？②對(duì)于紅眼和白眼這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵不遵循孟德?tīng)柕姆蛛x定律呢？思考1實(shí)驗(yàn)者:________2實(shí)驗(yàn)材料:________摩爾根果蠅相對(duì)性狀：眼色3探究過(guò)程方法：假說(shuō)—演繹法如何解釋白眼性狀的表現(xiàn)

總是與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象？結(jié)果分析：a.F1全為紅眼，說(shuō)明

為顯性；b.F2紅眼和白眼的數(shù)量比為3:1，說(shuō)明符合

定律，紅眼和白眼受

等位基因控制。c.白眼性狀的表現(xiàn)與_______相聯(lián)系紅眼分離性別一對(duì)

(1)觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題當(dāng)時(shí)，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合“薩頓假說(shuō)”你能作出怎樣的解釋?雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成有何異同？3對(duì)常染色體+3對(duì)常染色體+XXXY染色體的類(lèi)型常染色體：與性別決定無(wú)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3探究過(guò)程方法：假說(shuō)—演繹法假說(shuō)：控制眼色的基因位于X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有。(2)提出假說(shuō)，進(jìn)行解釋基因的表示方法：X

X--雌性：X

Y-雄性：如果基因在常染色體上:如果基因在性染色體上:DD、Dd、dd先寫(xiě)性染色體后寫(xiě)基因。3探究過(guò)程假說(shuō)：控制眼色的基因位于X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有。(2)提出假說(shuō)，進(jìn)行解釋如何驗(yàn)證呢？測(cè)交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)交方案1測(cè)交方案2（3）演繹推理還有其他測(cè)交方案嗎？雌果蠅均為紅眼,雄果蠅均為白眼。假說(shuō)：控制眼色的基因只在X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有回交實(shí)驗(yàn)1:1:1:11：1紅眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115實(shí)驗(yàn)結(jié)果：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。測(cè)交方案1測(cè)交方案2(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論演繹推理測(cè)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(wèn)題假說(shuō)演繹法作出假說(shuō)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?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證測(cè)交結(jié)果回顧摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：假說(shuō)-演繹法從此，摩爾根成了

孟德?tīng)?/p>

理論的堅(jiān)定支持者。在基因研究中，下列成就分別是由哪些科學(xué)家來(lái)完成的？①提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點(diǎn)。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(shuō)。④用實(shí)驗(yàn)證明了“基因在染色體上”。約翰遜摩爾根

假說(shuō)—演繹法薩頓孟德?tīng)?/p>

假說(shuō)—演繹法（1）現(xiàn)象：每種生物的基因數(shù)量遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目XX4對(duì)染色體，1.3萬(wàn)個(gè)基因23對(duì)染色體，2.6萬(wàn)個(gè)基因（2）推測(cè)：一條染色體上有許多個(gè)基因（3）證明方法：摩爾根和他的學(xué)生發(fā)明了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)位置的方法，并繪制出第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上相對(duì)位置圖。4進(jìn)一步探究資料：果蠅的體細(xì)胞有4對(duì)染色體，攜帶的基因有1.3萬(wàn)多個(gè)。人的體細(xì)胞有23對(duì)染色體，攜帶的基因有2.6萬(wàn)多個(gè)。結(jié)論1：一條染色體上有許多個(gè)基因；結(jié)論2：基因在染色體上呈線性排列。思考：用熒光標(biāo)記法可顯示基因在染色體上的位置，圖片中同種顏色在同一條染色體上會(huì)有兩個(gè)的原因是什么？

觀察的時(shí)期為有絲分裂中期，每條染色體上含有兩條染色單體，其相同位置上的基因相同?，F(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)將基因定位在染色體上1.真核生物基因的載體有：染色體、線粒體、葉綠體擬核、細(xì)胞質(zhì)（質(zhì)粒）2.原核生物基因的載體有：基因在染色體上呈__________。染色體是基因的__________，________________也是基因的載體。根據(jù)基因的存在部位，可將其分為

和

。線性排列主要載體核基因質(zhì)基因線粒體、葉綠體細(xì)胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？1基因的分離定律的實(shí)質(zhì)在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，

會(huì)隨_____________的分開(kāi)而

，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。等位基因同源染色體分離Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDdAa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（1）等位基因的概念：位于同源染色體上同一位置，控制相對(duì)性狀的基因。如A和a注意：A和A、a和a叫做相同基因（2）等位基因分離的原因：隨同源染色體的分離而分離（3）等位基因分離的時(shí)間：減數(shù)分裂Ⅰ后期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(guò)程中_______________________彼此分離的同時(shí)，__________________________自由組合。同源染色體上的等位基因非同源染色體上的非等位基因2基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或①自由組合的原因：隨非同源染色體的自由組合而自由組合②自由組合的時(shí)間：減數(shù)分裂Ⅰ后期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所有的非等位基因都能自由組合嗎？只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。(1)同源染色體上等位基因的分離與非同源染色體上的非等位基因間的自由組合同時(shí)進(jìn)行，都發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期。(2)同源染色體上每對(duì)等位基因的遺傳均遵循基因的分離定律。(3)減數(shù)分裂時(shí)自由組合的是非同源染色體上的非等位基因(即兩對(duì)等位基因必須位于兩對(duì)同源染色體上)，而不是所有的非等位基因，因?yàn)橥慈旧w上的非等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律。(4)真核生物的細(xì)胞核基因位于染色體上，細(xì)胞質(zhì)基因位于葉綠體和線粒體的DNA上；真核生物細(xì)胞質(zhì)中的基因與原核生物中的基因在遺傳過(guò)程中均不遵循孟德?tīng)柕膬蓚€(gè)遺傳規(guī)律。關(guān)于基因自由組合定律的幾點(diǎn)說(shuō)明問(wèn)題探討人有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。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？2.為什么不測(cè)定全部46條染色體？因?yàn)榛蛟谌旧w上。要測(cè)定某個(gè)基因序列，首先要確定該基因在哪條染色體上，如果要測(cè)定人類(lèi)基因組的基因序列，就要知道包含人類(lèi)基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。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(duì)其中一條進(jìn)行測(cè)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(cè)序，因此人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測(cè)定46條，耗資巨大，工作量會(huì)增加一倍，但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。拓展延伸

長(zhǎng)句特訓(xùn)

與高考接軌(1)一個(gè)基因型為AaDd的個(gè)體，基因的分布如上題圖所示，則該個(gè)體自交，后代的基因型及比例是________________________________。(2)位于性染色體上的等位基因在遺傳時(shí)是否遵循分離定律？控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因一定遵循自由組合定律嗎？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1