2.2基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第二章《基因和染色體的關(guān)系》第二節(jié)《基因在染色體上》導(dǎo)入新課，問題討論：人有46條染色體，但是旨在揭示人類基固組遺傳信息的人類基因組計(jì)劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。1.對(duì)人類基因組進(jìn)行測序，為什么首先要確定測哪些染色體?因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測定某個(gè)基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。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。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1條進(jìn)行測序就可以了;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序，因此人類基因組計(jì)劃測定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y,共24條。如果測定46條染色體，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。2.為什么不測定全部46條染色體?一、薩頓假說薩頓:美國遺傳學(xué)家(1877-1916)用蝗蟲細(xì)胞作材料，推測基因在染色體上。一種蝗蟲的體細(xì)胞中有24條染色體，生殖細(xì)胞中只有12條染色體。精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵，又具有24條染色體。蝗蟲子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與雙親的體細(xì)胞染色體數(shù)目一樣。子代體細(xì)胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分，兩兩成對(duì)，共12對(duì)，每對(duì)染色體中一條來自父方，一條來自母方。項(xiàng)目基因染色體生殖過程中存在體細(xì)胞配子體細(xì)胞中來源形成配子時(shí)在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性在配子形成和受精過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定成對(duì)成對(duì)成單成單成對(duì)基因一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方一對(duì)同源染色體，一條來自父方，一條來自母方非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體自由組合DdDd在形成配子時(shí)，成對(duì)的基因彼此分離在減數(shù)一后期，同源染色體彼此分離3、推論：基因是有染色體攜帶著從親代傳遞給下一代，，基因在染色體上。1、方法：類比推理法2、依據(jù)：基因和染色體存在平行關(guān)系（見下表）薩頓經(jīng)類比推理得出的結(jié)論：基因在染色體上究竟是否正確？如果您也認(rèn)為基于位于染色體上，假定控制高莖的顯性基因用D表示，控制矮莖的隱性基因用d表示，請(qǐng)你分別標(biāo)注在P30思考與討論的染色體上的橫線旁。（一）摩爾根：應(yīng)用假說--演繹法證明了基因位于染色體上二、基因位于染色體上實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、選擇正確的實(shí)驗(yàn)材料--果蠅（1）果蠅具有以下優(yōu)點(diǎn)①相對(duì)性狀多而明顯②易飼養(yǎng)繁殖快，后代數(shù)量多③染色體少易觀察染色體數(shù)目少，僅3對(duì)常染色體、1對(duì)性染色體，易于觀察。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3對(duì)常染色體+3對(duì)常染色體+XXXY（2）果蠅的染色體組成P：F1：F2：紅（雌、雄）白(雄)3/4

1/4

紅眼（雌、雄）×F1雌雄交配環(huán)節(jié)一、觀察現(xiàn)象，提出問題（1）此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否符合分離定律?（2）根據(jù)哪一個(gè)雜交組合判斷果蠅的顯隱性性狀?為什么?（3）摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相比，有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)?①F2中紅眼∶白眼＝3∶1?符合分離定律②F1全為紅眼?紅眼為顯性性狀③F2白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)2、假說——演繹法：證明基因位于染色體上的過程假設(shè)一：控制眼色的基因只在Y染色體上假設(shè)二：控制眼色的基因只在X染色體上假設(shè)三：控制眼色的基因在X、Y染色體同源區(qū)上1、摩爾根及其同事根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可能會(huì)作出幾種假設(shè)?哪種假設(shè)能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果?環(huán)節(jié)二、提出假設(shè)，解釋現(xiàn)象同源區(qū)段非同源區(qū)段XY染色體存在等位基因無等位基因若假設(shè)二成立：雌果蠅基因型：紅眼--XWXW或XWXw，白眼--XwXw

雄果蠅基因型：紅眼--XWY，白眼--XwY2、如果用W表示控制紅眼的基因，用w表示控制白眼的基因，則雌性和雄性果蠅眼睛顏色的性狀分別有哪些類型?白眼的遺傳與X染色體的遺傳相似，最可能的假設(shè)是什么?并用遺傳圖解加以解釋。若假設(shè)三成立：雌果蠅基因型：紅眼--XWXW或XWXw，白眼--XwXw

雄果蠅基因型：紅眼--XWYW或XWYw或XwYW，白眼--XwYw若假設(shè)一成立：雌果蠅基因型：紅眼--XX雄果蠅基因型：紅眼--XYW，白眼--XYw（1）如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因?yàn)閄染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗(yàn)轱@性，所以不會(huì)出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符;（2）如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以假設(shè)一不能解釋摩爾根發(fā)現(xiàn)的遺傳現(xiàn)象。假設(shè)一對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋由此分析，假設(shè)為假設(shè)一不能解析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不成立。PF1F2×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）假設(shè)二對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋假設(shè)三對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋F1雌雄互交XWYw紅眼雄果蠅XWXw紅眼雌果蠅×F2表現(xiàn)型XWXw紅眼雌XWXW紅眼雌XWYW紅眼雄XwYw白眼雄紅：白=3:1雌：雄=1:1假設(shè)三也能解釋摩爾根發(fā)現(xiàn)的果蠅遺傳現(xiàn)象。環(huán)節(jié)三、演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證討論：1.如果假設(shè)二成立，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)，來驗(yàn)證他們的解釋嗎?

XWY紅眼雄果蠅XwXw白眼雌果蠅×XWXw紅眼雌XwY白眼雄雌果蠅均為紅色,雄果蠅均為白色測交親本測交子代由此分析，假設(shè)三成立，測交子代雌雄果蠅均為紅眼。環(huán)節(jié)三、演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證討論：1.如果假設(shè)三成立，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)，來驗(yàn)證他們的解釋嗎?

由此分析，假設(shè)三成立，測交子代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼。XWYW紅眼雄果蠅XwXw白眼雌果蠅×XWXw紅眼雌XwYW紅眼雄雌雄果蠅均為紅眼測交親本測交子代摩爾根反復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合假設(shè)二演繹的結(jié)果，所以假設(shè)二成立，假設(shè)三不成立。環(huán)節(jié)四、歸納總結(jié)，得出結(jié)論：基因在染色體上1、基因與染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系？基因在染色體上怎么排列？①一條染色體上有許多個(gè)基因。果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬個(gè)，人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬個(gè)。②基因在染色體上呈線性排列現(xiàn)代分子生物學(xué)利用熒光標(biāo)記用什么方法顯示出來的？2、測定基因位于染色體上相對(duì)位置的方法：熒光標(biāo)記技術(shù)、三點(diǎn)雜交法例析、人和鼠細(xì)胞融合形成的雜種細(xì)胞每分裂一次，都會(huì)丟失一些人的染色體，經(jīng)過若干次分裂后會(huì)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，這時(shí)的雜種細(xì)胞含有小鼠的全套染色體和人的一或多條染色體，通過某基因產(chǎn)物與人的染色體是否共存就可以進(jìn)行基因定位。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

雜種細(xì)胞系

A B C

D E人體基因 a ＋ － － ＋ －

b － ＋ －

＋ －

c ＋ － － ＋ －

d ＋ ＋ ＋ － －人染色體 1 － ＋ － ＋ －

2 ＋ － － ＋ －

3 － － － ＋ ＋

A．b在1號(hào)染色體上

B．a(chǎn)在2號(hào)染色體上 C．d不在1、2、3號(hào)染色體上 D．c在3號(hào)染色體上C①孟德爾提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點(diǎn)。②約翰遜把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念。③薩頓提出“基因在染色體上”的假說。④摩爾根用實(shí)驗(yàn)證明了“基因在染色體上”。2、知識(shí)小結(jié)三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1、