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

第2節(jié)基因在染色體上一、薩頓的假說假說依據(jù)：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系基因成對存在只有成對的基因中的一個成對的同源染色體一條來自父方，一條來自母方。成對的基因一個來自父方，一個來自母方。基因行為染色體行為體細(xì)胞染色體成對存在只有成對染色體中的一條配子來源P配子F1P配子F1♂♀DdDdDD♂dd♀××配子形成和受精過程中有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。雜交過程中基因保持完整性和獨(dú)立性。傳遞性質(zhì)一、薩頓的假說假說依據(jù)：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系Rr非等位基因在形成配子時自由組合基因行為染色體行為行為變化非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ后期自由組合YyRrYyYRYryRyr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薩頓將基因與染色體的行為進(jìn)行比較比較項(xiàng)目等位基因行為同源染色體行為傳遞中的特點(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【當(dāng)堂演練】例1：按照薩頓假說，在圖中的染色體上標(biāo)注基因符號，解釋孟德爾一對

相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（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薩頓的推論基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系假說：基因在染色體上雌性雄性美國生物學(xué)家摩爾根曾經(jīng)明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論，譏笑孟德爾的研究方法，稱“解釋結(jié)果需要高級雜?！?。對薩頓的基因位于染色體上的學(xué)說更持懷疑態(tài)度，認(rèn)為這是主觀的臆測，缺少實(shí)驗(yàn)證據(jù)。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)遺傳學(xué)研究常用的實(shí)驗(yàn)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）①易飼養(yǎng)，繁殖快。②后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計(jì)。③具有多對易于區(qū)分且穩(wěn)定遺傳的相對性狀。④染色體數(shù)目少，便于觀察。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、果蠅體細(xì)胞染色體示意圖常染色體:雌雄個體細(xì)胞中相同，不決定性別的染色體。性染色體:雌雄個體細(xì)胞中不相同，決定性別的染色體。性染色體有1對，雌性體細(xì)胞中含有兩個同型的性染色體用XX表示，雄性體細(xì)胞中含有兩個異型的性染色體用XY表示。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1909年起，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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？2、摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)××10112459782PF1F2紅眼（雌）白眼（雄）紅眼（雄）紅眼（雌）紅眼（雄）白眼（雄）2:1:1眼色的顯性性狀什么？紅眼眼色遺傳是否遵循分離定律？是，F(xiàn)1自交后代的性狀分離比為3∶1白眼果蠅都是雄的。為什么白眼個體總是與性別相關(guān)聯(lián)？摩爾根和他的學(xué)生養(yǎng)了一群果蠅，繁殖多代都是紅眼，后來偶然出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅紅眼（雌）二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)××10112459782PF1F2紅眼（雌）白眼（雄）紅眼（雄）紅眼（雌）紅眼（雄）2:1:1紅眼（雌）事實(shí)1：果蠅紅/白眼遺傳與性別相關(guān)聯(lián)事實(shí)2：果蠅性別取決于X染色體薩頓：基因位于染色體上提出假設(shè)紅/白眼色基因位于X染色體上，Y染色體不含其等位基因二、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)X、Y染色體含同源區(qū)段，如圖中A、C段；在X染色體上存在的基因，在Y染色體上存在著相同基因或等位基因（XAYa）（僅X或Y染色體獨(dú)有區(qū)段）非同源區(qū)段,如圖中B和D段存在著X或Y染色體上特有的基因（XAY或XYA）假說：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。

（基因位于B段）雌果蠅：紅眼（ＸＷＸＷ）（ＸＷＸw）雄果蠅：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）白眼（ＸwＸw）XWXW紅眼（雌）XwY白眼（雄）XWXWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）配子XwYXWXwXWYXWXW紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XWXw紅眼（雌）XwY白眼（雄）F2F1親本配子XW——紅眼Xw——白眼紅/白眼色基因位于X染色體上，Y染色體不含其等位基因二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)×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摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！實(shí)驗(yàn)結(jié)果雌果蠅均為紅色，雄果蠅均為白色。與理論推測一致，證明了控制果蠅眼色的基因在X染色體上。XWY紅眼雄果蠅XwXw白眼雌果蠅×測交親本XWXw紅眼雌XwY白眼雄測交子代得出結(jié)論基因在染色體上從此，摩爾根成了

理論的堅(jiān)定支持者孟德爾（1）現(xiàn)象：每種生物的基因數(shù)量遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目XX4對染色體，1.3萬個基因23對染色體，2.6萬個基因（2）推測：一條染色體上有許多個基因二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（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。紅寶石眼黃身白眼截翅朱紅眼深紅眼棒狀眼短硬毛果蠅X染色體上一些基因的示意圖（4）結(jié)論證明了一條染色體上有許多個基因同時也說明了基因在染色體上呈線性排列二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)等位基因：位于同源染色體的同一個位置上控制著相對性狀的基因（如：A和a、D和d。其中B和B，C和C為相同基因，不能稱為等位基因）非等位基因：不同對等位基因之間互為非等位基因（如：A和E、A和B、B和E等）判斷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√×三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋1.基因分離定律的實(shí)質(zhì)在雜合子的細(xì)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(jìn)入到兩個配子中，獨(dú)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(dú)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。2.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)減數(shù)分裂Ⅰ分裂間期aaAA減數(shù)分裂Ⅱ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AaBbAAaaBBbbBBbbabABaAB三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋連鎖遺傳：生殖細(xì)胞形成過程中，位于同一條染色體上的基因是連鎖在一起的，作為一個單位進(jìn)行傳遞連鎖現(xiàn)象有完全連鎖和不完全連鎖兩種，（1）完全連鎖：連鎖基因的雜合子只產(chǎn)生兩種親本類型的配子，而不產(chǎn)生非親本類型的配子。即只產(chǎn)生AB和ab兩種配子。（2）不完全連鎖：連鎖基因的雜合子不僅產(chǎn)生親本類型的配子，還會產(chǎn)生新類型的配子。即不只產(chǎn)生AB和ab兩種配子，還會產(chǎn)生Ab和aB兩種新類型配子（概率低）。例如：右圖中A和B連鎖遺傳，a和b連鎖遺傳；即在配子中AB不分開，存在于同一個配子中，ab不分開，存在于同一個配子中。三、孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋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XWXW的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交：

子一代無論雌雄，全部為紅眼如果基因型為XWXw的紅眼雌果蠅與基因型為XwY的白眼雄果蠅雜交：

子代雌果蠅和子代雄果蠅都是既有紅眼，也有白眼果蠅眼睛顏色的雜交實(shí)驗(yàn)，共有紅眼雌果蠅（XWXW或XWXw）與紅眼雄果蠅（XWY）、紅眼雌果蠅（XWXW或XWXw）與白眼雄果蠅（XwY）、白眼雌果蠅（XwXw）與白眼雄果蠅（XwY）、白眼雌果蠅（XwXw）與紅眼雄果蠅（XWY）雜交等組合。

只有白眼雌果蠅（XwXw）與紅眼雄果蠅（XWY）雜交的子代，紅眼全為雌性，白眼全為雄性，可以通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別。2.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(dú)發(fā)育來的，如蜜蜂中的雄蜂等。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睢Ｄ闳绾谓忉屵@一現(xiàn)象？這些生