【課件】高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：基因在染色體上

第2章基因和染色體的關(guān)系第2節(jié)基因在染色體上1.基于基因和染色體的相關(guān)事實，運用歸納，概括演繹推理等科學(xué)思維，闡明基因在染色體上，進一步體會假說演繹法2.從基因和染色體關(guān)系的角度，對孟德爾定律作出解釋問題探討人有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劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。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基因是相同的或等位基因，所以每對只測序1條即可；而性染色體X和Y的差別很大，兩條性染色體都要測序，因此測定22條常染色體和兩條性染色體，共24條。回到19世紀(jì)——

孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律人們意識到遺傳因子（基因）是客觀存在的

尋找基因基因孟德爾豌豆雜交實驗中基因的行為變化。減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化。歷史回顧：染色體2n=24精子12條染色體卵細胞12條染色體受精作用體細胞24條染色體一、薩頓的假說

蝗蟲子代體細胞中的這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，另一條來自母方。減數(shù)分裂2

基因在體細胞成對存在，配子中只有其中一個2

染色體在體細胞成對存在,配子中只有其中一條孟德爾分離定律的核心DdDd減數(shù)分裂的核心1

基因在雜交過程中保持完整性和獨立性1

染色體在配子形成和受精作用中有穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)孟德爾自由組合定律的核心AaDdADadAdaD減數(shù)分裂的核心4

非等位基因在形成配子時自由組合4

非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期自由組合3體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方3體細胞中同源染色體一條來自父方，一條來自母方科學(xué)研究方法之一看不見染色體假說：基因在染色體上推理基因看得見類比平行關(guān)系類比推理DdDd——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。3.研究方法看不見的基因和看得見的染色體類比類比推理類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。一、薩頓的假說D

dD

Ddd

請你在圖中染色體上標(biāo)注基因符號，解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實驗?！翜p數(shù)分裂受精作用減數(shù)分裂高莖P配子F1F1配子DdF2矮莖高莖高莖高莖高莖矮莖DddD

Dd

dDd減數(shù)分裂DD

d

我不相信孟德爾，更難以相信薩頓毫無事實根據(jù)的臆測！

我更相信的是實驗證據(jù)我要通過確鑿的實驗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代的遺傳學(xué)家摩爾根（T.H.Morgan)的強烈質(zhì)疑。

摩爾根的這種大膽質(zhì)疑，科學(xué)務(wù)實的研究精神是值得我們努力學(xué)習(xí)的。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有多對容易區(qū)分的相對性狀；④染色體數(shù)目少，便于觀察2實驗材料：果蠅二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)

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。）性染色體常染色體果蠅共有

條染色體，____對同源染色體，其中___對常染色體，___對性染色體。雌果蠅性染色體是同型的，用

表示；雄果蠅的性染色體是異型的，用

表示。8431XXXY常染色體:雌雄個體細胞中相同，不決定性別的染色體。性染色體:雌雄個體細胞中不相同，決定性別的染色體。XY型性別決定的生物，Y染色體比X染色體短，但果蠅的Y染色體比X染色體大常染色體和性染色體既存在于體細胞中，也存在于生殖細胞中。

從1909年開始，摩爾根開始潛心研究果蠅的遺傳行為。摩爾根和他的學(xué)生在實驗室里培養(yǎng)了許多野生型紅眼果蠅，沒發(fā)現(xiàn)其它眼色果蠅。1910年5月的一天，摩爾根在實驗室中偶然發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅。白眼性狀是如何遺傳的？與孟德爾豌豆一對相對性狀的雜交實驗相比，果蠅眼色的遺傳有何特殊之處？果蠅的眼色遺傳是否符合分離定律？判斷果蠅眼色性狀的顯隱性關(guān)系？紅眼對白眼為顯性。F2中，紅:白≈3:1，符合分離定律F2中，白眼果蠅均為雄性。二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)PF1F2×

紅眼（雌、雄）

紅眼

白眼3/41/4（雌、雄）（雄）紅眼白眼F1雌雄交配提出問題：為什么白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)？二、基因在染色體上的實驗證據(jù)（1）摩爾根的果蠅的雜交試驗-----提出問題假說—演繹法二、基因在染色體上的實驗證據(jù)（實驗者：摩爾根）（1）摩爾根的果蠅的雜交試驗-----演繹推理回交試驗白色性狀不是雄性特有的，但又和性別相關(guān)聯(lián)。白眼基因位于性染色體上，那具體在那個

區(qū)段呢？基因位于染色體上的假說與證據(jù)XYⅠⅡⅢ(1)非同源區(qū)段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——伴Y遺傳——伴X遺傳（伴X顯、伴X隱

）Ｘ、Ｙ同源區(qū)段的基因是成對存在的。(2)在同源區(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：-X、Y染色體上基因的遺傳

點石成金成單存在，不存在等位基因成對存在，存在等位基因基因所在區(qū)段基因型(隱性遺傳病)男正常男患病女正常女患?、?/p>

.

.

.

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.XbXbⅡ-1(伴Y染色體遺傳)XYBXYbⅡ-2(伴X染色體遺傳)

.

.XBXB、XBXbXbXbXBYB、XBYb、XbYBXbYbXBXB、XBXbXBYXbY7種基因型X和Y染色體并不是都存在等位基因，X和Y染色體的同源區(qū)段存在等位基因假說假說1：控制眼色的基因位于X染色體的非同源區(qū)段，X染色體上有，而Y染色體上沒有假說2：控制眼色的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，X染色體和Y染色體上都有實驗一圖解

基因位于染色體上的假說與證據(jù)分析問題，提出假說實驗二圖解

疑惑上述兩種假說都能夠解釋實驗一和實驗二的實驗現(xiàn)象基因位于染色體上的假說與證據(jù)分析問題，提出假說為了驗證假說，摩爾根設(shè)計了多個新的實驗，其中有一組實驗最為關(guān)鍵，即白眼雌果蠅與野生型紅眼雄果蠅交配，假說假說1：控制果蠅眼色的基因位于X染色體的非同源區(qū)段，X染色體上有，而Y染色體上沒有假說2：控制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，X染色體和Y染色體上都有圖解

判斷性染色體和常染色體判斷同源區(qū)段和非同源區(qū)段基因位于染色體上的假說與證據(jù)演繹推理，驗證假說同隱異顯實驗驗證：得出結(jié)論：基因在染色體上控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？提出問題：作出假說：假說演繹法回顧摩爾根的實驗：點二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)演繹推理：親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→子代中雌性紅蠅∶雌性白蠅∶雄性紅蠅∶雄性白蠅＝_________。繼而又用白眼雌性果蠅和野生紅眼雄性果蠅雜交，子代___________________________

1∶1∶1∶1紅眼雌性果蠅：白眼雄性果蠅＝1：1拓展：細胞生物的基因一定位于染色體上嗎?①真核生物細胞核中的基因都位于染色體上，而細胞質(zhì)中的基因位于線粒體和葉綠體中的DNA上。②原核細胞中無染色體，原核細胞的基因在擬核DNA或者細胞質(zhì)中的質(zhì)粒DNA上。拓展：類比推理與假說—演繹法有怎樣的區(qū)別?類比推理——根據(jù)兩個或兩類對象有部分屬性相同，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。并不是以實驗為基礎(chǔ)，推理與事實之間不具有必然性，結(jié)論不一定是正確的。假說—演繹法——在觀察基礎(chǔ)上提出問題、作出假設(shè)、演繹推理、實驗驗證、得出結(jié)論，結(jié)論的得出以實驗檢驗為依據(jù)，結(jié)果具有可靠性。三、基因與染色體的數(shù)量和位置關(guān)系果蠅的體細胞有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個。人的體細胞有23對染色體，攜帶的基因有2.6萬多個。一條染色體上應(yīng)該有許多個基因思考？結(jié)論：摩爾根和他的學(xué)生繪制了第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖，說明基因在染色體上呈

。線性排列提醒(1)方法：熒光標(biāo)記法，不是同位素標(biāo)記。(2)

X染色體和Y染色體在大小和攜帶的基

因都不一樣。非同源區(qū)段上無相應(yīng)等位基因。為什么同種顏色在同一條染色體上會有兩個?觀察的時期為有絲分裂中期,每條染色體上含有兩條染色單體,其相同位置上的基因相同。三、基因與染色體的數(shù)量和位置關(guān)系

基因型為Aa的生物體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子或卵細胞都是兩種：A∶a=1∶1源染色體上等位基因相同同(1)基因的分離定律：等位基因隨同源染色體分離而分離四、遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋

基因型為AaBb的生物體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子或卵細胞都是四種：AB∶aB∶Ab∶ab=1∶1∶1∶1自由組合相同基因(2)基因的自由組合定律：等位基因隨同源染色體分離而分離，位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體而自由組合。四、遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋觀察下列3個果蠅遺傳圖解,思考回答。

上述三個實驗均屬于測交實驗,哪個實驗驗證摩爾根的假說最為關(guān)鍵?點石成金若讓F2的果蠅自由交配,理論上F3果蠅紅眼與白眼的比例是多少?提示:F2果蠅的基因型為XAXA、XAXa、XAY、XaY。精子卵細胞

XAXa2YXAXAXAXAXaXAYXaXAXaXaXaXaY因此F3果蠅中紅眼∶白眼=13∶3。雌果蠅產(chǎn)生的卵細胞XA∶Xa=3∶1,雄果蠅產(chǎn)生的精子為XA∶Xa∶Y=1∶1∶2。精子和卵細胞隨機結(jié)合。點石成金練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測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√×BD1.下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是：A.染色體是基因的主要載體B.基因在染色體上呈線性排列C.一條染色體上有多個基因D.染色體就是由基因組成的D鞏固練習(xí)2.果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱