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2章基因和染色體的關(guān)系第2節(jié)基因在染色體上

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?2.為什么不測定全部46條染色體?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)同源染色體上分布的基因是相同的或是等位基因，只對(duì)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。

基因位于染色體上，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。問題探討1903年，薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程。2n=24受精作用減數(shù)分裂蝗蟲子代體細(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，另一條來自母方。精子12條染色體卵細(xì)胞12條染色體體細(xì)胞24條染色體薩頓一、薩頓的假說受精作用受精卵親代配子子代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遺傳學(xué)細(xì)胞學(xué)薩頓一、薩頓的假說一、薩頓的假說基因與染色體之間存在明顯的平行關(guān)系：項(xiàng)目基因染色體獨(dú)立性基因在雜交過程中保持_____性和_____性染色體在配子形成和受精過程中，具有________的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在方式在體細(xì)胞中基因_____存在，在配子中只有_____________________在體細(xì)胞中染色體_____存在，在配子中只有_____________________來源體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來自_____，一個(gè)來自_____體細(xì)胞中成對(duì)的染色體(即______染色體)一條來自_____，一條來自_____分配____________在形成配子時(shí)自由組合______________在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合完整獨(dú)立相對(duì)穩(wěn)定成對(duì)成對(duì)的基因中的一個(gè)成對(duì)成對(duì)的染色體中的一條父方母方同源非等位基因非同源染色體父方母方類比推理基因位于染色體上（假說）用薩頓的假說解釋孟德爾的一堆相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)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請(qǐng)?jiān)趫D中的染色體上標(biāo)出基因符號(hào)，解釋孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)。（圖中染色體上的橫線代表基因的位置）一、薩頓的假說

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！我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)，我要通過確鑿的實(shí)驗(yàn)找到基因和染色體的關(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)。二、基因位于染色體上的實(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)，繁殖快2.后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計(jì)3.具有多對(duì)易于區(qū)分的相對(duì)性狀4.染色體少，易觀察二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)課本P30相關(guān)信息

從1909年開始，摩爾根開始潛心研究果蠅的遺傳行為。一天，他偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。白眼性狀是如何遺傳的？理論分析：①紅眼為

顯性

性狀②F2中，紅:白≈3:1，果蠅的眼色

遺傳符合基因

分離

定律③F2中白眼果蠅只有

雄性二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出問題為什么白眼性狀的表現(xiàn)總與性別相關(guān)聯(lián)？課本P30第4段F2F1P1111:::××白眼(雄)紅眼(雌)紅眼(雌)紅眼(雄)紅眼(雌)紅眼(雌)紅眼(雄)白眼(雄)3/4紅

1/4白

實(shí)驗(yàn)一：果蠅雜交實(shí)驗(yàn)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)課本P31第1段摩爾根那個(gè)時(shí)代已有的理論基礎(chǔ)：雌雄果蠅體細(xì)胞染色體示意圖果蠅的體細(xì)胞中有

染色體4對(duì)

是常染色體

是性染色體3對(duì)1對(duì)與性別決定有關(guān)的染色體稱為

；與性別決定無關(guān)的染色體稱為

；常染色體性染色體雄性用XY表示雌性用XX表示ⅡⅡⅡⅡⅢⅢⅢⅢⅣⅣXXXY♀♂二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)基因的表示方法如果基因在常染色體上:如果基因在性染色體上:DD、Dd、dd則將基因符號(hào)寫在性染色體符號(hào)的右上角。

(XWXW)或(XWXw)X染色體上的白眼基因w書寫為：Xw紅眼基因W書寫為：XW雌果蠅基因型：雌性：XX--紅眼白眼

(XwXw)雄果蠅基因型：雄性：X

Y-紅眼(XWY)白眼(XwY)假說：控制白眼的基因是在X染色體上,Y染色體上沒有它的等位基因。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)×♀P♂F1F2自由

交配♀♂♀♂紅：白=3:1♂紅眼白眼紅眼實(shí)驗(yàn)一：果蠅雜交實(shí)驗(yàn)XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY紅眼（

雄

）XWXw紅眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW紅眼(雌）

XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)假設(shè)：只位于X染色體上(Ⅰ)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)演繹推理設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1與隱性純合子雜交。XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：紅眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY紅雌白雌紅雄白雄測交方案11：1：1：1比例紅眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115實(shí)驗(yàn)結(jié)果：測交方案1摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)演繹推理設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1與隱性純合子雜交。XWY

×XwXwXWX

w

紅雌XwY白雄F1：P：配子：紅眼（雄）白眼（雌）XWXwY測交方案21：1比例測交方案2子代中雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼。一個(gè)特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X染色體）聯(lián)系起來得出結(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。演繹推理根據(jù)假說預(yù)期測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致，假說成立—基因在染色體上白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系提出問題假說演繹法作出假說控制白眼基因（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)證進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)回顧摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)方法：假說-演繹法從此，摩爾根成了

孟德爾

理論的堅(jiān)定支持者二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)測交實(shí)驗(yàn)親本：隱雌顯雄對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配,子代雌雄果蠅都表現(xiàn)為紅眼，這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中,紅眼雄果蠅占1/4,白眼雄果蠅占1/4,紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯(cuò)誤的是()。A.紅眼對(duì)白眼是顯性B.眼色遺傳符合分離規(guī)律C.眼色和性別表現(xiàn)自由組合D.紅眼和白眼基因位于X染色體上C全A備考P32基因在染色體上呈線性排列。熒光標(biāo)記技術(shù)果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬多個(gè)。人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬個(gè)。一條染色體上有許多個(gè)基因。果蠅X染色體上一些基因示意圖二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)紅寶石眼黃身白眼短硬毛截翅朱紅眼深紅眼棒狀眼對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述,正確的是()。

A.基因全部位于染色體上B.二倍體生物體細(xì)胞(細(xì)胞核)中基因成對(duì)存在,染色體也成對(duì)存在C.非等位基因都位于非同源染色體上D.染色體就是由基因組成的B全A備考P33并非所有基因都在染色體上?！就卣?】特別注意分析：

線粒體、葉綠體、原核細(xì)胞、病毒等基因都不具有染色體，但都含有基因。X和Y染色體

都存在等位基因，細(xì)胞質(zhì)基因、原核細(xì)胞基因

等位基因并不是都沒有三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋孟德爾所說的一對(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。等位基因:是指位于一對(duì)同源染色體相同位置上控制同一性狀不同形態(tài)的基因Aa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)胞等位基因分離的時(shí)間：減數(shù)分裂Ⅰ后期三、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)在雜合體的細(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。AaBbABABababABABAAbb或自由組合的時(shí)間：減數(shù)分裂Ⅰ后期三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋同源染色體上的非等位基因不能自由組合?；蜃杂山M合定律的實(shí)質(zhì)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。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練下列關(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和組合是互不干擾的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.同源染色體上的等位基因分離,非同源染色體上的非等位基C全A備考P33習(xí)題鞏固1．（22-23高一下·廣東深圳·期中）下列有關(guān)基因的位置及遺傳規(guī)律的敘述，正確的是（

）A．孟德爾設(shè)計(jì)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明基因在染色體上B．同源染色體分離時(shí)，等位基因隨之分離C．非等位基因都位于非同源染色體上，遵循自由組合定律D．X和Y染色體大小不同，其上基因的遺傳不遵循基因分離定律B習(xí)題鞏固2．（22-23高一下·廣東江門·期中）圖表示某果蠅X染色體上的部分基因位點(diǎn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．該果蠅的眼色不一定為白眼B．摩爾根用假說一演繹法證明基因