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(9)2

2.2基因在染色體上第二章基因的本質(zhì)課前檢測1、控制不同性狀的_________的分離和組合是____________；在形成配子時，決定_________的成對的__________彼此分離，決定___________的______________自由組合。2、減數(shù)分裂Ⅰ后期特征：_______________________________________；3、通過受精作用，受精卵中的________數(shù)目又恢復(fù)到體細胞中的數(shù)目，保證了物種_______數(shù)目的穩(wěn)定，其中一半的_________來自父方，另一半_______來自母方。遺傳因子互不干擾的同一性狀遺傳因子遺傳因子不同性狀同源染色體分離，非同源染色體自由組合染色體染色體染色體染色體

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。導(dǎo)入新課1.對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體?

基因位于染色體上，要測定某個基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。2.為什么不測定全部46條染色體?

在常染色體中，每對同源染色體上分布的是相同基因或等位基因，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。1.薩頓假說內(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，也就是說基因就在染色體上；2.薩頓假說的依據(jù)：基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系；一.薩頓的假說基因行為染色體行為受精作用受精卵親代配子子代DDddDdDdDd受精作用比較項目基因的行為染色體的行為傳遞中的特點存在形式體細胞中配子中體細胞中的來源形成配子時的分配特點在雜交過程保持完整性和獨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基因與染色體的平行關(guān)系一.薩頓的假說【當堂演練】例1：按照薩頓假說，在圖中的染色體上標注基因符號，解釋孟德爾一對

相對性狀的雜交實驗（圖中染色體上的黑色黑線代表基因的位置）dP配子F1F1配子高莖矮莖受精高莖×減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂高莖高莖矮莖高莖F2DDddDDdDdDdDDDdDddd

2.實驗材料：果蠅1.主要科學(xué)家：摩爾根優(yōu)點：①易飼養(yǎng)，繁殖快；②后代多；③相對性狀多且明顯；④染色體數(shù)目少，便于觀察果蠅體細胞染色體圖解XY型性別決定方式：雌性：3對常染色體+XX雄性：3對常染色體+XY二基因在染色體上的實驗證據(jù)--摩爾根的果蠅雜交實驗只有具性別分化（雌雄異體）的生物才有性染色體之分3.實驗方法：假說-演繹法①雜交實驗——觀察實驗，發(fā)現(xiàn)問題說明：A.紅眼對白眼顯性B.F2中紅眼:白眼=3:1，符合分離定律，說明紅眼和白眼受一對等位基因控制現(xiàn)象：紅眼與白眼為一對相對性狀問題：為什么F2中白眼只在雄性出現(xiàn)？(為什么白眼性狀與性別關(guān)聯(lián))二基因在染色體上的實驗證據(jù)--摩爾根的果蠅雜交實驗②提出假說，解釋問題控制白眼的基因（w）位于X染色體上，Y染色體上無該基因的等位基因。二基因在染色體上的實驗證據(jù)--摩爾根的果蠅雜交實驗1、常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體。(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)

基因表示方式：DD、Dd、dd2、性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體。

基因表示方式：將基因符號寫在性染色體符號的右上角。

雌果蠅：紅眼（ＸＷＸＷ）（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）雄果蠅：紅眼（ＸＷＹ）

白眼（ＸwＹ）紅

：

白=3：1PF1F2×

紅眼雌果蠅

XWXW白眼雄果蠅

XwY

比例

紅眼雌

XWXw紅眼雄XWY×

XWXW

紅雌

XWXw

紅雌

XWY

紅雄

XwY

白雄×♀P♂F1F2自由交配♀♂♀♂紅：

白=3:1♂紅眼白眼紅眼XWXwY配子二基因在染色體上的實驗證據(jù)--摩爾根的果蠅雜交實驗②提出假說，解釋問題摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實驗現(xiàn)象。但是判斷一種設(shè)想或假說是否正確，僅能解釋已有的實驗現(xiàn)象是不夠的，還應(yīng)運用假說-演繹法，預(yù)測另外設(shè)計的實驗結(jié)果，再通過實驗來檢驗。1.你能運用上述果蠅雜交實驗的知識設(shè)計一個實驗，來驗證他們的解釋嗎？2.如果控制白眼的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗嗎？③演繹推理——設(shè)計測交實驗二基因在染色體上的實驗證據(jù)--摩爾根的果蠅雜交實驗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子代測交親本XwY白眼雄果蠅XWXw紅眼雌果蠅×測交子代XWXw紅眼雌XwXw白眼雌XWY紅眼雄XwY白眼雄紅：白=1：1雌：雄=1：1用F1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行測交實驗；再選其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配。二基因在染色體上的實驗證據(jù)--摩爾根的果蠅雜交實驗紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115④實驗驗證，得出結(jié)論③演繹推理——設(shè)計測交實驗基因在染色體上對點訓(xùn)練摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實驗過程如圖所示。下列相關(guān)敘述中錯誤的是A.果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律B.摩爾根發(fā)現(xiàn)的問題是F2中的白眼果蠅為什么都是雄性C.摩爾根提出的假說是白眼基因只位于X染色體上D.F2中的紅眼雌果蠅的基因型只有XWXWD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。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。④用實驗證明了“基因在染色體上”。約翰遜摩爾根

假說—演繹法薩頓孟德爾

假說—演繹法果蠅X染色體上的一些基因1910年，摩爾根與白眼果蠅結(jié)緣，證明基因位于染色體上。1909年，“遺傳因子”正式改名“基因”。1902年，薩頓提出“遺傳因子位于染色體上”的假說。19世紀，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)細胞核中有一種叫“染色體”的物質(zhì)。摩爾根經(jīng)過十多年的努力，證明了基因在染色體上線性排列。1.現(xiàn)象：每種生物的基因數(shù)量遠多于染色體數(shù)目2.推測：一條染色體上有許多個基因3.證明方法：摩爾根和他的學(xué)生發(fā)明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪制出第一個果蠅各種基因在染色體上相對位置圖。4.結(jié)論：①一條染色體上有許多個基因②基因在染色體上呈線性排列基因線性排列是指基因一個接著一個,沒有重復(fù)、倒退、分枝等現(xiàn)象?；蛟谌旧w上1.真核生物基因的載體有：染色體、線粒體、葉綠體擬核、細胞質(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、葉綠體上圖從熒光點（四個）的分布來看，位置相同，說明圖中是一對含有染色單體的同源染色體。細胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？基因在染色體上1.基因分離定律的實質(zhì)在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的_________，_____________________時，__________會隨著____________的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。減數(shù)分裂Ⅰ分裂間期AaAAaaaaAA減數(shù)分裂ⅡAAaa同源染色體減數(shù)分裂形成配子等位基因獨立性等位基因：位于同源染色體上同一位置，控制相對性狀的基因。三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋2.基因自由組合定律的實質(zhì)位于_______________上______________的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，______________上的____________分離的同時，________________上的________________自由組合。

等位基因非同源染色體非等位基因同源染色體非同源染色體非等位基因減數(shù)分裂Ⅰ分裂間期aaAA減數(shù)分裂ⅡAaBbAAaaBBbbBBbbabABaAB三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋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。摩爾根發(fā)現(xiàn)了基因的連鎖和互換定律——遺傳學(xué)第三大定律AAaaBBbbAAaaBBbbA、B基因連鎖B、b基因互換三.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)在解釋3.基因連鎖互換AaBbAABBaabb分裂間期減數(shù)分裂ⅠABBAaabb減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂ⅡABabABab（1）連鎖（完全連鎖）2對等位基因位于1對同源染色體上A和B、a和b連鎖，可以產(chǎn)生AB、ab兩種配子三.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)在解釋3.基因連鎖互換AaBb分裂間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂ⅡABAbaabBABaAabbB（2）互換（不完全連鎖）2對等位基因位于1對同源染色體上B和b發(fā)生互換，可以產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種配子AABabbBaAB：ab：Ab：aB=a:a:b:b(a≠b;a+b=0.5)三.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)在解釋3.基因連鎖互換（概率低）1.已知顯隱性—雌隱雄顯XaXa

×

XAYXAX

a

顯性XaY隱性F1：P：配子：XaXAY（1）若子代性狀表現(xiàn)與性別無關(guān)，則基因位于常染色體上。（2）若子代雌性個體全為顯，雄性個體全為隱，則基因位于X染色體上。三.基因在染色體上（知識拓展）1.判斷等位基因A、a位置（1）若正反交結(jié)果相同，則基因位于常染色體上。（2）若正反交結(jié)果不同，則基因位于X染色體上。2.未知顯隱性—正反交XaXa

×

XAYXAX

a

顯性XaY隱性F1：P：配子：XaXAYXAXA

×

XaYXAX

a

顯性XAY顯性F1：P：配子：XAXaY判斷等位基因A、a位置三.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)在解釋1.判斷等位基因A、a位置1、在未知顯隱性的情況下，用雌雄純合子進行正反交實驗①若這對基因在常染色體上，則有：AA(♀)×aa（♂）→Aa,后代全部表現(xiàn)為顯性性狀；aa(♀)×AA（♂）→Aa,后代全部表現(xiàn)為顯性性狀；

正反交結(jié)果相同。②若這對基因在X染色體上，則有：XAXA×XaY→XAXa

、XAY，全部表現(xiàn)為顯性性狀；XaXa×XAY→XAXa、XaY，雌性全部表現(xiàn)為顯性,雄性全部表現(xiàn)為隱性。

正反交結(jié)果不同，且子代形狀表現(xiàn)與性別相關(guān)聯(lián)。三.基因在染色體上（知識拓展）1.判斷等位基因A、a位置2.在已知顯隱性的情況下，選用隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交①若這對基因在常染色體上（相關(guān)基因用A、a表示），則有：aa(♀)×AA(♂)→Aa，后代全部表現(xiàn)為顯性性狀；aa(♀)×Aa(♂)→1Aa:1aa，后代雌雄個體都有一半表現(xiàn)為顯性性狀，一半表現(xiàn)為隱性性狀。②若者對基因在X染色體上，則有：XaXa×XAY→XAXa、XaY,后代雌性全部為顯性性狀，雄性全部為隱性性狀三.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)在解釋1.判斷等位基因A、a位置4.已知果蠅中，灰身與黑身是一對相對形狀（基因用B、b表示）；直毛與分叉毛為一對相對形狀（基因用F、f表示）．兩只親代果蠅雜交，得到以下子代類型和比例：

請回答：（1）灰身基因是位于______染色體上______性基因；分叉毛基因是位于______染色體上______性基因．（2）親代果蠅的表現(xiàn)型為

、

．（3）親代果蠅的基因型為

、

．（4）子代表現(xiàn)型為灰身直毛的雌蠅中，純合體與雜合體的比例為

．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導(dǎo)圖小結(jié)基因在染色體上薩頓的假說___________________________________內(nèi)容：_________________依據(jù)：基因位于染色體上的證據(jù)材料：方法：實驗檢驗：得出結(jié)論：提出問題：作出假說：演繹推理：假說演繹法1.基于對同源染色體和非同源染色體上相關(guān)基因的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）位于一對同源染色體上相同位置的基因控制同一種性狀。（）（2）非等位基因都位于非同源染色體上。（）2.基因主要位于染色體上，下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的表述，錯誤的是（）A.染色體是基因的主要載體B.染色體就是由基因組成的C.一條染色體上有多個基因D.基因在染色體上呈線性排列3.基因和染色體的行為存在平行關(guān)系。下列相關(guān)表述，錯誤的是（）A.復(fù)制的兩個基因隨染色單體分開而分開B.同源染色體分離時，等位基因也隨之分離C.非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類也越多D.非同源染色體自由組合，使所有非等位基因也自由組合

√×B

D二、拓展應(yīng)用1.用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，通過眼睛顏色可判斷子代果蠅的性別；用白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅雜交，通過眼睛顏色卻不能判斷子代果蠅的性別，這是為什么？用其他雜交組合，能否通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別呢？紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw兩種類型，白眼雄果蠅的基因型為XwY。如果基因型為