2.2 基因在染色體上課件-高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

2.2基因和染色體的關(guān)系

問題探討X6)dAA000012345

6

7

8》88

K8XekX91011121314

15YKF8為×8KXoAA^881617181920212223女《XX6)AA000012345

6

7

8K)88

k8

XxkX91011121314

15Y

Kf

88X8KXonA^81617181920212223男人有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?！?.對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體?●因為基因在染色體上，要測定某個基因序列，首先要確定該基因

在哪條染色體上，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。●2.為什么不測定全部46條染色體?●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

色體上分布的基因是相同的或是等位基因，只對其中一條測序就

可以了；性染色體X和Y差別較大，基因也大不相同，所以都要測序。K》

Y

x8

AA19

2021

22

XX23238sK》9R問題探討8111710λ1612181903年，美國科學(xué)家薩

頓用蝗蟲細胞作材料，研究精子

和卵細胞的形成過程。子代體細胞中的這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。精子12

條染色體卵細胞

12條染

色體體細胞24條染色體體細胞24條染色體受精看不見

看得見基因

染色體薩頓假說：推

論

：基因在染色體

上基因和染色體行為存在著明顯的平

行

關(guān)系一薩頓假說●18

66年孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律，人們意識到遺傳因子(1909年約翰遜命名為基因)

是客觀存在的，那么基因在哪里?比較項目基因染色體在遺傳性狀傳遞過程

中的性質(zhì)在雜交過程中保持完整性和獨立性在配子形成和受精過程

中具有穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)體細胞中的存在形式成對成對配子中的存在形式成單成單體細胞中的來源一個來自父方，一個來

自母方一個來自父方，一個來

自母方形成配子時的行為等位基因分離，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歸納基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系總結(jié)基

因

位

于

染

色

體

上

(假

說

)一

薩頓假說薩頓：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系染色體行為

基因行為高莖

矮莖

高莖

矮莖親代

l

IDDdd看得見的看不見的染色體

基

因平行關(guān)系總結(jié)基因在染色體上受精作用DdDd受精作用受精卵一薩頓假說配子D二d一薩頓假說分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系dpF?配子dD)配子減數(shù)減數(shù)

分裂矮

莖高

莖高莖

高

莖減數(shù)分裂矮莖高

莖Dd高

莖受精F?二基因位于染色體的實驗證據(jù)基因真的位于染色體上嗎?歸納總結(jié)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。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!薩頓的假說遭到同時代的遺傳學(xué)家摩爾根的強烈質(zhì)疑。O二

基因位于染色體的實驗證據(jù)自主學(xué)習(xí)，小組合作討論，完成以下問題：1.摩爾根選用了什么作實驗材料?為什么?2.果蠅的紅眼和白眼性狀，哪種是顯性性狀?為什么?3.F?

中紅眼果蠅和白眼果蠅的性狀分離比是多少?是否

符合基因的分離定律?4.果蠅白眼性狀的遺傳有什么特點?5.根據(jù)白眼性狀的遺傳特點，摩爾根作出了什么假設(shè)?二

基因位于染色體的實驗證據(jù)1.果蠅的優(yōu)點遺傳學(xué)研究常用的實驗材料：果

蠅

(果蠅是昆蟲綱雙翅目

的一種小型蠅類，體長3~4mm,

在制醋和腐爛水果的地方

可以看到)①個體小，易飼養(yǎng)。用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養(yǎng)數(shù)百甚至上千只果蠅。②繁殖快，后代數(shù)量多。在25℃左右溫度下十幾天就繁殖一代，一只雌果蠅一代能繁殖數(shù)百只。二基因位于染色體的實驗證據(jù)1.果蠅的優(yōu)點③果蠅染色體數(shù)量少，而且形狀有明顯差別。性染色體早

同

型

異

型

合IVIⅡIVIⅡⅢⅢ…出二

基因位于染色體的實驗證據(jù)1.果蠅的優(yōu)點④果蠅有眾多容易區(qū)分的相對性狀，便于觀察和統(tǒng)計。紅眼白眼常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體(Ⅱ、Ⅲ、IV)L性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X

、Y染色體二

基因位于染色體的實驗證據(jù)染色體的類型3對常染色體+

XX

同型

3對常染色體+

XY

異型如：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。常染色體性染色體染色體

的類型Ⅲ雄

性雌

性非同源區(qū)段：I、Ⅲ①基因只存在于X染色體

(I區(qū)段)上

雌

性：X-x-雄

性

：X-Y②基因只存在Y(Ⅲ

區(qū)

段

)

上

雄性：XY

一(2)同源區(qū)段：ⅡX

、Y

同源區(qū)段的基因是成對存在的。雌

性：X-x-

雄性：X-Y-如果基因在常染色體上：DD、Dd、dd如果基因在性染色體上：先寫性染色體后寫基因二

基因位于染色體的實驗證據(jù)基因的表示方法>

性

染

色

體(假說—

演繹法)觀察現(xiàn)象，提出問題：1、從摩爾根的雜交實驗分析，果蠅紅眼和白眼的遺傳符合孟德爾

的分離定律嗎?符合現(xiàn)象：

“F?紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3:1

,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P29)F?

紅眼(雌、雄交配)F?紅眼(雌、雄)白眼(雄)3/4

1/4現(xiàn)早問題：

×紅

眼

(

雌

)p發(fā)o白眼(雄)二

基因位于染色體的實驗證據(jù)解

釋

(假

設(shè))

:

“

如

果

控

制白F?

眼的基因在X染色

體上，而Y

染紅眼(雌、雄)白眼(雄)色體上不含它的等位基因，上述3/4

1/4

現(xiàn)象可以解釋”

(教材P31)(假說—

演繹法)現(xiàn)象：“F?

紅眼和白眼之間的

數(shù)量比是3:1,所不同的是白

眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相p早

×

o紅眼(雌)↓白眼(雄)

F?二

基因位于染色體的實驗證據(jù)(雌、雄交配)聯(lián)系?！倍?/p>

基因位于染色體的實驗證據(jù)紅眼

白眼PF

紅眼1雌雄自由交配

分析問題，提出假說：控制眼色的基因是在X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因。2459

986紅眼：白眼=3:1F二

基因位于染色體的實驗證據(jù)P配子

F1

F2摩爾根的解釋

控制白眼的基因(a)

在x染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。XAxA紅眼(雌)xay白眼(雄)XAXAxA紅眼(雌)

XAx

紅眼(雌)YXAY紅眼(雄)

xaY白眼(雌)XAxa紅眼(雌)XAY紅眼(雄)XAxaY配

子XAxax二

基因位于染色體的實驗證據(jù)

P

配子

F?xwxW

紅眼(雌)

xW

xw

xw紅眼(雌)xwY白眼(雄)

Xw

Y

xWY紅眼(雄)如何驗證這個解釋是否正確?WY

F?配子xw

xw紅眼(

雌

)

xWY

紅眼(

雄

)

xWxw

xw紅眼(

雌

)

XwY白眼(雄)

Xw果蠅雜交實驗分析圖解F?二

基因位于染色體的實驗證據(jù)演繹推理，實驗驗證：測交白眼

紅眼

白眼

紅眼P:

XWXw

X

xWY

P:

XWXw×xwYw配子：Xw

xW

Y

配子：

Xw

xW

YWF?:

XWxw

XwY

F?:XWxw

XwYW紅眼

126白

眼

115

紅眼

紅眼控制白眼的基因(w)

在X

染色體上，而Y

染色體不含有

它的等位基因。提出問題：白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系?作出假說：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

驗證假說：測交得出結(jié)論：基因在染色體上二基因位于染色體的實驗證據(jù)歸

納

綜

合

，總結(jié)規(guī)律：—基因在染色體上從此，摩爾根成了孟

德

爾理論的堅定支持者假說

-

-

_演繹法3.基因與染色體的關(guān)系果蠅只有4對染色體，攜帶的基因有1

.3萬多個；人只有23對染色體，卻有約2

.6萬個基因。一條染色體上應(yīng)該有許多個基因。摩爾根和他的學(xué)生們，設(shè)計測量出：第一個果蠅各種基因在染色體上排列圖譜。結(jié)

論

：基因在染色體上呈線性排列。黃身一白眼紅寶石眼

截翅朱紅眼深紅眼棒狀眼短硬毛二基因位于染色體的實驗證據(jù)實驗證明基因位于染色體上發(fā)明了測定基因在染色體上相對位置的方法>

繪出第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對位置說明了基因在染色體上呈線性排列二

基因位于染色體的實驗證據(jù)黃身一白眼一紅寶石眼一截翅朱紅眼深紅眼棒狀眼

短硬毛三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋細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

的位于細胞質(zhì)的質(zhì)粒上。重要遺傳學(xué)發(fā)展歷程在基因研究中，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。

孟德爾

假說—演繹法②把“遺傳因子”改為“基因”,并提出“等位基因”概念。

約翰遜③提出“基因在染色體上”的假說。

薩

頓④用實驗證明了“基因在染色體上”。摩

爾

根

假說

—

演繹法三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋等

位

基

因

：同

源染色體的相同位置上控制相對性狀的基因A

a—

2非等位基因B

Bd3

4等位基因相

同基因非同源染色體同源

染色體同源

染色體等位基因三

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，等位基因會隨同源染色

體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。

A(教材P32)+

十a(chǎn)間期復(fù)制AaAy同源染色體分離a染色單體分開

相同基因分開a一次分裂a減數(shù)第二次分裂aA

AA等位基因分離減數(shù)第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，同源染色體上的等位基因分離的同時，

非同源染色體上的非等位基因自由組合。(

教

材P32)三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋減Ⅱ減Ⅱ減Ⅱ減ⅡA#

B#a+bflA+b+a+BtAt

Btat

btAtbtat

Bt減I

①②減IAtta

BttbAffa

BT1b間期復(fù)制雄性：XY:異型性染色體>

XY

型性別決定雌

性

：XX:同型性染色體男6

女

：22對(常)+XY

(性)

22對(常)+XX

(性)XY型性別決定在生物界中是較為普遍的，包括哺乳動物、某些種類的兩棲類、魚類

和昆蟲等，

一

些雌雄異株的植物也是XY型性別決定方式。三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

性別決定方式三

孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋性別決定方式雄性子n-1

對常染色體+ZZ>

ZW

型性別決定雌

性on-1

對常染色體+ZW內(nèi)容：基因在染色體上依據(jù)：

基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系果蠅的雜交實驗結(jié)

論

：基因在染色體上

基因的分離定律的實質(zhì)

基因的自由組合定律的實質(zhì)

薩頓的假說摩爾根的實驗孟德爾遺傳規(guī)

律的現(xiàn)代解釋基因在染色體上小結(jié)即時訓(xùn)練1.已知果蠅的體細胞內(nèi)有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該

動物減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的說法正確的是(

p

)A.

果蠅的精子中含有成對的基因B.果蠅的體細胞中含有一個基因C.果蠅的4對同源染色體