2.2基因在染色體上（教學(xué)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2.2基因在染色體上問題探討人有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(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲作材料研究精子和卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)孟德爾遺傳定律中遺傳因子（基因）的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓的假說孟德爾分離定律DdDd減數(shù)分裂受精作用受精卵親代配子子代染色體行為基因行為DDddDdDdDd受精作用看不見的染色體基因在染色體上推理基因看得見的

平行關(guān)系高莖矮莖高莖矮莖薩頓的假說類比推理：

由兩個(gè)或兩類對(duì)象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們?cè)诹硗獾膶傩陨弦蚕嗤囊环N推理方法。

薩頓的假說薩頓的假說基因的行為染色體的行為雜交過程中保持：________________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)胞中的來源成對(duì)中的基因一個(gè)來自______

一個(gè)來自______

同源染色體一條來自______一條來自______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)

我不相信孟德爾，更難以相信薩頓毫無事實(shí)根據(jù)的臆測(cè)！我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)我要通過確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！基因真的位于染色體上嗎？薩頓的假說遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)?；蛭挥谌旧w的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時(shí)，由于他幼兒時(shí)期喝過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國的血統(tǒng)。朗寧反駁說:“你們是喝牛奶長大的，那么你們身上一定有牛的血統(tǒng)了”?；蛭挥谌旧w的實(shí)驗(yàn)證據(jù)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料——果蠅的優(yōu)點(diǎn)：1.個(gè)體小，易飼養(yǎng)2.繁殖快，后代多3.具有易于區(qū)分的相對(duì)性狀4.染色體少，易觀察（4對(duì)）基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題3:1P×白雄紅雌F1

紅F2白雄紅雌、紅雄“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。”

如何解釋這一現(xiàn)象？（雌、雄交配）摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)XYⅠⅡⅢ非同源區(qū)段：Ⅰ、Ⅲ

①基因只存在于X染色體（Ⅰ區(qū)段）上②基因只存在Y（Ⅲ區(qū)段）上X、Y同源區(qū)段的基因是成對(duì)存在的。同源區(qū)段：Ⅱ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先寫性染色體后寫基因XY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-性染色體提出假說，解釋問題PF1F2紅雌、紅雄白雄×紅雌白雄“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”XwYXWXWXWXw、XWYXWXW、XWXw、XWYXwY3:1雌果蠅種類：紅眼（XWXW、XWXw）白眼（XwXw）雄果蠅種類：紅眼（XWY）白眼（XwY）XWXwXWYXWXWXWXwXWYXwY雄配子雌配子演繹推理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實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，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：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。摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)測(cè)交方案1測(cè)交方案2基因在染色體上假說—演繹法基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出問題：作出假說：驗(yàn)證假說：得出結(jié)論：白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？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。測(cè)交細(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。常見問題結(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基因位于染色體的實(shí)驗(yàn)證據(jù)一對(duì)遺傳因子就是位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，不同對(duì)的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因；同源染色體：非同源染色體：等位基因：非等位基因：Y與yY(y)與RABCDYyRR孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋A與B、C與DA與C、B與D等AAAaAAaaaaaaAA分裂間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂Ⅱ基因分離定律：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中獨(dú)立的，隨配子遺傳給后代。孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因分離定律的實(shí)質(zhì):

等位基因隨同源染色體的分開而分離分裂間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂ⅡAaBbaaAAbbBBBBaaAAbbAbaBBaAb自由組合定律：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。孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因分離定律的實(shí)質(zhì):

非同源染色體上的非等位基因自由組合AaBb2對(duì)等位基因位于2對(duì)同源染色體上AaBb2對(duì)等位基因位于1對(duì)同源染色體上孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳滿足基因的自由組合定律兩對(duì)等位基因不獨(dú)立遺傳不滿足基因的自由組合定律基因在染色體上薩頓的假說基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系內(nèi)容：基因在染色體上依據(jù)：基因位于染色體上的證據(jù)果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)論：基因在染色體上呈線性排列孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的分離定律的實(shí)質(zhì)基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)1.下列有關(guān)基因與染色體的關(guān)系的表述，錯(cuò)誤的是(

) A.基因就是染色體 B.有的生物的基因并不在染色體上 C.基因在染色體上的提出者是薩頓 D.同源染色體上的等位基因隨同源染色體的分開而分離2.關(guān)于孟德爾遺傳規(guī)律現(xiàn)代解釋的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.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B.同源染色體上的等位基因具有一定的獨(dú)立性C.同源染色體上的等位基因分離，非等位基因自由組合D.基因的分離定律與基因的自由組合定律體現(xiàn)在減數(shù)分裂過程中AC3.果蠅常被用作遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料，下列關(guān)于果蠅的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.果蠅易飼養(yǎng)、后代多，具有易于區(qū)分的性狀B.果蠅體細(xì)胞中含有4對(duì)常染色體，雌果蠅體細(xì)胞中含有2條X染色體C.性染色體上的基因不一定都與性別決定有關(guān)D.白眼雄果蠅的白眼基因位于X染色體上，Y染色體上無其等位基因B4.繼孟德爾之后，摩爾根也運(yùn)用了假說—演繹法進(jìn)行科學(xué)探究，其果蠅雜交實(shí)驗(yàn)成為“基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”的經(jīng)典。下列實(shí)驗(yàn)可以成功驗(yàn)證摩爾根