【課件】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

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。

因為基因位于染色體上，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。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？討論：人染色體的掃描電鏡照片問題探討2.為什么不測定全部46條染色體？

人有22對常染色體和1對性染色體。

在常染色體中，每對同源染色體上分布的基因是相同基因或等位基因，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?；蛟谌旧w上一、薩頓的假說1903年，美國科學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程。體細(xì)胞24條染色體精子12條染色體卵細(xì)胞12條染色體受精體細(xì)胞24條染色體子代體細(xì)胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分，兩兩成對，共12對，每對染色體中一條來自父方，一條來自母方。親代體細(xì)胞配子Dd基因成對DdDD一個來自父方一個來自母方子代體細(xì)胞成單薩頓將基因與染色體的行為進行比較DdDdDdDdDd減數(shù)分裂受精作用親代體細(xì)胞配子基因成對一個來自父方一個來自母方子代體細(xì)胞成單薩頓將基因與染色體的行為進行比較減數(shù)分裂受精作用非等位基因在形成配子時自由組合非同源染色體在形成配子時也自由組合yRYryrYRYyRr體細(xì)胞配子兩對基因兩對同源染色體基因的行為染色體的行為特性在配子形成和受精過程中保持完整性和獨立性。在配子形成和受精過程中具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對成對成單成單一個來自父方，一個來自母方一個來自父方，一個來自母方非等位基因自由組合非同源染色體自由組合雜交過程保持完整性、獨立性在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性類比推理：基因和染色體之間具有平行關(guān)系1.內(nèi)容：2.依據(jù)：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。薩頓的假說基因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。3.方法：類比推理分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系思考討論矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂高莖高莖高莖矮莖P配子F1F1配子ddDdDddDdDDddDdDDdDD

基因真的位于染色體上嗎？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。摩爾根（T.H.Morgan)我更相信的是實驗證據(jù)1.果蠅作為遺傳研究材料的優(yōu)點：二、基因位于染色體上的實驗依據(jù)-果蠅雜交實驗①個體小，易飼養(yǎng)。②繁殖快，后代數(shù)量多。③具有多對易于區(qū)分的相對性狀，便于統(tǒng)計和分析。④染色體數(shù)目少，便于觀察。雌性雄性性染色體常染色體2、染色體組成所有的生物都有性染色體嗎？如：無性別之分的生物無性染色體，如酵母菌等；雖有性別之分，但雌雄同株(或雌雄同體)的生物無性染色體，如黃瓜、蚯蚓等。所有的同源染色體都是同型的嗎？如：決定性別的染色體，如X和Y這對同源染色體。

性別主要由性染色體決定，除此以外，有些生物性別的決定還與受精與否、基因的差別以及環(huán)境條件的影響有關(guān)系。如蜜蜂和龜?shù)?。性別都是由性染色體來決定的嗎？常染色體性染色體不決定性別的染色體

決定性別的染色體果蠅有３對：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ♀同型：XX；♂異型：XY如人和果蠅等♂同型：ZZ；♀異型：ZW如鳥類和蛾類等XY型ZW型兩個異型的同源染色體，不同生物大小是不一樣的。如果蠅的Y比X大，人的X比Y大。性染色體上的基因不都是用來決定性別的。配子中有性染色體嗎？性染色體上的基因都是決定性別的嗎？性別受性染色體控制而與性染色體上的基因無關(guān)嗎嗎？體細(xì)胞中的性染色體成雙，配子中性染色體成單性別主要是由性染色體上的某些（不是全部）基因決定的性染色體上的有些基因也可以決定性別以外的其他性狀，如果蠅顏色基因F2

3/4PF1×雌雄交配果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制的

紅眼（雌、雄）紅眼（雌）白眼（雄）紅眼為顯性性狀白眼是隱性性狀紅眼（雌、雄）白眼（雄）3：1的性狀分離比符合分離定律

1/4F2白眼果蠅都是雄的3.摩爾根的果蠅雜交實驗-假說演繹法(1)觀察實驗、提出問題眼色的性狀顯隱性？是否遵循分離定律？雌果蠅：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）雄果蠅：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）假設(shè)：控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體不含有控制眼色的基因。(2)提出假說、進行推理?；蛟谌旧w上，那么,控制眼色的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢？P×XWXwYXWXW紅眼(雌)XwY白眼(雄)配子XWXw紅眼(雌)XwY白眼(雄)F1配子XWYXWXwXWXW紅眼(雌)XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄)果蠅雜交實驗分析圖解F2分析圖解-根據(jù)假說對實驗現(xiàn)象進行解釋(3)根據(jù)假說，演繹推理:測交×XWXw紅眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwYXw配子XWXwXW

YXwXwXwY測交后代紅眼雌:紅眼雄:白眼雌:白眼雄1:1:1:1如何選擇測交的兩個親本？F1XWXw紅眼（雌）與（白眼雄果蠅）或XWY紅眼（雄）與（白眼雌果蠅）測交。測交×XwXw紅眼（雌）F1：XWY白眼（雄）XwYXW配子XWXwXwY測交后代紅眼雌:白眼雄

1:1(4)實驗驗證，得出結(jié)論摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115摩爾根通過實驗觀察，把一個特定的基因和一條特定的染色體聯(lián)系起來，最終確定了基因在染色體上的結(jié)論。

證明了摩爾根的假設(shè)是正確的因此也證明了控制果蠅眼色的基因在X染色體上。演繹推理：演繹測交結(jié)果得出結(jié)論：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：假說演繹法回顧摩爾根的實驗：作出假說：控制眼色的基因在X染色體上，而Y染色體上不含控制顏色的基因

把一個特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來，證明了基因在染色體上。摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。實驗驗證：測交下列各項中，能證明基因與染色體具有平行關(guān)系的實驗是（）A.摩爾根的果蠅雜交實驗

B.孟德爾的豌豆一對相對性狀的雜交實驗C.孟德爾的豌豆兩對相對性狀的雜交實驗

D.細(xì)胞的全能性實驗A

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

果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱性性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（

）A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳，其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（）。A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅

D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B2023/2/2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？

XY都有控制顏色的基因時，如果控制白眼的基因在Y染色體，紅眼基因在X染色體上，因為X染色體上的紅眼基因?qū)染色體上的白眼基因為顯性，所以不會出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符；

Y有控制眼色的基因，X上沒有控制眼色的基因時。如果控制白眼的基因在Y染色體上，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驗。

思考討論4.基因與染色體的關(guān)系一條染色體上有許多個基因果蠅有4對染色體，攜帶的基因大約有1.3萬個；人有23對染色體，攜帶的基因大約有2.6萬?；蚺c染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身基因在染色體上呈線性排列；問題：那么多基因在染色體上是如何排列的呢？染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，能儲存遺傳信息的是DNA，蛋白質(zhì)主要起到穩(wěn)定DNA的作用。染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的位于真核細(xì)胞核中的DNA是結(jié)合在染色體上的，而位于真核細(xì)胞質(zhì)和原核細(xì)胞中的DNA則是獨立存在的。染色體是DNA的主要載體1.基因的分離定律實質(zhì)：在減數(shù)分裂形成配子的過程中，一對同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而分離，產(chǎn)生不同的配子。

三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋Aa精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞AaAa次級精母細(xì)胞AAaaAaAa精細(xì)胞等位基因隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中。適用范圍：真核生物、有性生殖、細(xì)胞核遺傳一對相對性狀2．基因的自由組合定律實質(zhì)在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合，產(chǎn)生不同的配子。Aa精原細(xì)胞Bb次級精母細(xì)胞AAbbaaBBBabA精細(xì)胞bABa初級精母細(xì)胞AabBaABbAa精原細(xì)胞Bb次級精母細(xì)胞AABBaabbbaBA精細(xì)胞BAba初級精母細(xì)胞AabBaABb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因自由組合2．基因的自由組合定律實質(zhì)自由組合定律適用范圍：真核生物、有性生殖、細(xì)胞核遺傳兩對或兩對以上相對性狀遺傳，且控制兩對或兩對以上相對性狀的等位基因位于不同對的同源染色體上。它們也分離也自由組合，因為是純合子所以只產(chǎn)生一種配子。控制兩對或兩對以上相對性狀的等位基因位于同一對的同源染色體上，會怎樣？控制兩對或兩對以上相對性狀的相同的分離和自由組合是怎樣的？它們無法自由組合，因為它們連鎖在一起。它們遵循的是遺傳學(xué)第三定律連鎖定律。下列關(guān)于基因和染色體在減數(shù)分裂過程中行為變化的描述，錯誤的是（）同源染色體分離的同時，等位基因也隨之分離非同源染色體自由組合，使所有的非等位基因之間也發(fā)生自由組合染色單體分開時，復(fù)制而來的兩個基因也隨之分開非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類也越多

生物如果丟失或增加一條或幾條染色體，就會出現(xiàn)嚴(yán)重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些動植物的某些個體是由未受精的生殖細(xì)胞（如卵細(xì)胞）單獨發(fā)育來的，如蜜蜂中的雄峰等。這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)阅苷Ｉ?。你如何解釋這一現(xiàn)象？這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)跃哂幸徽追峭慈旧w，這一套染色體攜帶著控制該種生物所有性狀的一整套基因。4.人的體細(xì)胞中有23對染色體，其中