【生物課件】基因在染色體上 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2節(jié)基因在染色體上第2章

基因和染色體的關(guān)系

生命觀念：通過對(duì)基因與染色體相關(guān)事實(shí)的分析討論，闡明基因在染

色體上，以及果蠅眼色的遺傳與性別相聯(lián)系。科學(xué)思維：通過分析基因與染色體的關(guān)系發(fā)展邏輯推理能力，歸納、

概括、演繹推理等科學(xué)思維方法?？茖W(xué)探究：通過設(shè)計(jì)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建遺傳圖解，對(duì)遺傳雜交實(shí)驗(yàn)

做出判斷和論證，提升合作學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)。社會(huì)責(zé)任：結(jié)合基因在染色體上的知識(shí)對(duì)現(xiàn)實(shí)中的一些遺傳學(xué)問題進(jìn)

行分析，拒絕迷信和偽科學(xué)。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。1.對(duì)人類基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體？2.為什么不測(cè)定全部46條染色體？因?yàn)榛蛭挥谌旧w上。22對(duì)常染色體的形態(tài)和大小相同，上面分布的是相同基因或等位基因，所以只對(duì)其中的一條測(cè)序即可；而性染色體X和Y的差別很大，兩條性染色體都要測(cè)序。美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓發(fā)現(xiàn)問題：1903年，美國(guó)遺傳學(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，發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對(duì)遺傳因子，也就是等位基因，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似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)系減數(shù)分裂的核心孟德爾分離定律的核心比較項(xiàng)目基因的行為染色體的行為傳遞中的特點(diǎn)存在形式體細(xì)胞中配子中體細(xì)胞中的來源形成配子時(shí)的分配特點(diǎn)在雜交過程保持完整性和獨(dú)立性在配子形成和受精過程中，也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)成對(duì)成對(duì)只有成對(duì)的基因中的一個(gè)只有成對(duì)的基因中的一個(gè)成對(duì)的基因一個(gè)來自父方，一個(gè)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2.薩頓假說的依據(jù)：看不見染色體基因在染色體上推理基因看得見DdDd平行關(guān)系3.方法：類比推理法

薩頓將看不見的基因和看得見的染色體進(jìn)行類比，根據(jù)其驚人的一致性，大膽推理出了一個(gè)偉大的結(jié)論。減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系高莖高莖矮莖高莖D

dD

Dd

d

D

d

d

d×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂P配子F1F1配子高莖矮莖F2dDdDD

DDDdd依據(jù)薩頓的理論，請(qǐng)?jiān)谡n本30頁(yè)“思考討論”圖中的染色體上標(biāo)出基因符號(hào)

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)。摩爾根二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)“材料選對(duì)了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半”紅眼果蠅白眼果蠅1.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)）托馬斯·亨特·摩爾根二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體。(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體。雄果蠅：XY雌果蠅：XX注：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。1.性染色體與常染色體：二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)正常女性♀正常男性♂性染色體1對(duì)常染色體22對(duì)3/41/4P×白眼（雄）紅眼（雌）F1

紅眼F2白眼（雄）紅眼（雌、雄）（雌、雄交配）1.此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否符合分離定律?2.根據(jù)哪一個(gè)雜交組合判斷果蠅的顯隱性性狀?

為什么?3.摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾豌豆雜

交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相比，有哪些不同點(diǎn)?F2中紅眼∶白眼＝3∶1?符合分離定律F1全為紅眼?紅眼為顯性性狀,白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)。如何解釋這一現(xiàn)象？二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)觀察現(xiàn)象提出問題假說一：控制眼色的基因只在Y染色體上假說二：控制眼色的基因只在X染色體上假說三：控制眼色的基因在X、Y染色體

同源區(qū)上如果按照薩頓的假說:基因在染色體上,那么,控制白眼的基因是在什么染色體上呢?提出假說解釋問題具等位基因不具等位基因不具等位基因二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)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PF1F2紅眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4

紅眼×紅眼（雌）白眼（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”雌果蠅種類：紅眼（ＸＷＸw

、ＸＷＸＷ）白眼（ＸWＸW）雄果蠅種類：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）ＸwＹＸＷＸＷＸＷＸw、ＸＷＹＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹＸwＹ二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出假說

解釋問題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演繹推理雌果蠅均為紅眼,雄果蠅均為白眼二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)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。測(cè)交方案1測(cè)交方案2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

得出結(jié)論二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)演繹推理測(cè)交得出結(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)證測(cè)交結(jié)果回顧摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：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)果蠅X染色體上的一些基因資料1：果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬多個(gè)。資料2：人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬個(gè)。結(jié)論1：一條染色體上有許多個(gè)基因結(jié)論2：基因在染色體上呈線性排列三、基因與染色體的關(guān)系一對(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；A與B、C與D同源染色體：等位基因：非等位基因：Y與yY(y)與RABCDYyRR相同基因：R與R四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋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。實(shí)質(zhì):等位基因隨同源染色體的分開而分離減數(shù)分裂Ⅰ后期四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋分裂間期減數(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。實(shí)質(zhì):非同源染色體上的非等位基因自由組合減數(shù)分裂Ⅰ后期四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1.下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.薩頓提出了基因位于染色體上的假說B.薩