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

2.2基因在染色體上基因在哪里？悠悠百年，尋尋覓覓。懷疑、爭論、推理……最終是觀察和實(shí)驗(yàn)，探明它神秘的蹤跡加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時(shí)，由于他幼兒時(shí)期吃過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國血統(tǒng)。朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長大的，你們身上一定有牛的血統(tǒng)了?！?/p>

【科學(xué)方法】類比推理:根據(jù)兩個(gè)對象有部分屬性相同的前提，推論出他們的其他屬性也相同的結(jié)論。科學(xué)家利用類比推理得出了很多重要的結(jié)論。注意: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)。例：以下選項(xiàng)和給出的例子努力∶成功在邏輯關(guān)系相似的是（）A.生根∶發(fā)芽B.耕耘∶收獲C.城市∶鄉(xiāng)村D.原告∶被告B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。【回顧舊知】人體染色體組成22對常染色體+1對性染色體1.對人類基因組進(jìn)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(gè)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?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的或是等位基因，只對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。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。發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子（即等位基因），其分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。AaAa等位基因形成配子時(shí)分離體細(xì)胞形成生殖細(xì)胞時(shí)同源染色體分離基因（遺傳因子）是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，既基因在染色體上。一、薩頓的假說（類比推理）發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)孟德爾定律中基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。假說的內(nèi)容：基因是由染色體攜帶著從親代傳給下一代的。假說的核心：基因位于染色體上。依據(jù)：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系?；虻男袨槿旧w的行為雜交過程中保持________________也有__________________體細(xì)胞中存在形式_________存在__________存在在配子中存在形式只有成對基因中的____只有成對染色體中的____體細(xì)胞中的來源成對中的基因：一個(gè)來自____，一個(gè)來自_____同源染色體：一條來自______，一條來自______形成配子時(shí)組合方式非等位基因：________非同源染色體：________基因和染色體的平行關(guān)系完整性和獨(dú)立性相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)成對成對一個(gè)一條父方母方父方母方自由組合自由組合基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根早期是一個(gè)堅(jiān)定的反孟德爾主義者，他不同意孟德爾，也不同意薩頓。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)分的相對性狀4.染色體少，易觀察（4對）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?！?/p>

野生紅眼♂小白X1、如何知道白眼是顯性還是隱性？2、如何讓果蠅雜交？受精囊雌果蠅生殖器官有受精囊，可以保存與多只雄果蠅交配所得的大量精子。因此，在做果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，雌果蠅必須從未交配過（處女蠅）。雌果蠅自羽化（破蛹而出）開始10小時(shí)內(nèi)尚未性成熟而無交配能力。將收集到的處女蠅，單獨(dú)培養(yǎng)3天，如果產(chǎn)卵就說明不是處女蠅了，如果沒產(chǎn)卵，則為處女蠅，這個(gè)時(shí)候再放入雄果蠅完成雜交實(shí)驗(yàn)。♀

野生紅眼♂小白XP：F1：1、如何知道白眼是顯性還是隱性？白眼是隱性。XF2：♀

♂2紅眼雌1紅眼雄1白眼雄紅眼：白眼=3:1同時(shí)進(jìn)行紅眼女兒♂小白X回交1紅眼雌1紅眼雄1白眼雄1白眼雌果蠅的性別決定常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體果蠅的染色體組成：3對常染色體+1對性染色體性染色體組成果蠅性別XX雌性XY雄性XO雄性XXY雌性果蠅的性別與Y染色體無關(guān)，與X的條數(shù)有關(guān)?！?/p>

野生紅眼♂小白XP：F1：XF2：♂2紅眼雌1紅眼雄1白眼雄♀

事實(shí)1：果蠅的紅/白眼遺傳與性別相關(guān)聯(lián)事實(shí)2：果蠅的性別取決于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染色體上不含其等位基因。紅眼（顯性）：W白眼（隱性）：wXWXw紅/白眼色基因位于X染色體上，Y染色體上不含其等位基因。♀

野生紅眼♂小白XP：F1：XF2：♂2紅眼雌1紅眼雄1白眼雄♀

親本:XWXW紅眼（雌）XwY白眼（雄）配子:XWXwYXWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）F1:XWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）F1:

雌配子雄配子配子棋盤法：XWXwXWYXWXW紅眼（雌）XWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XwY白眼（雄）紅眼：白眼=3:1且白眼全是雄性♀

野生紅眼♂小白XP：F1：XF2：♀

♂2紅眼雌1紅眼雄1白眼雄紅眼：白眼=3:1同時(shí)進(jìn)行紅眼女兒♂小白X回交1紅眼雌1紅眼雄1白眼雄1白眼雌XWXWXwYXWXwXWYXWXwXWXWXWYXwYXWXwXwYXWXwXWYXwYXwXw摩爾根的假說可以合理解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明假設(shè)是合理的。但是還需要對假說進(jìn)行驗(yàn)證。假說-演繹法雌果蠅基因型：XWXWXWXwXwXw雄果蠅基因型：XWYXwY隱雌X顯雄P：XwXwXWYX白眼雌蠅紅眼雄蠅配子：XwXWYF1：XWXw紅眼雌蠅XwY白眼雄蠅1:1隱雌X顯雄根據(jù)后代的眼睛顏色直接判斷性別。摩爾根首次把一個(gè)特定的基因（決定果蠅眼睛顏色的基因）和一個(gè)特定的染色體（X染色體）聯(lián)系起來，從而用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上?；仡櫮柛墓夒s交實(shí)驗(yàn)方法：假說-演繹法白眼性狀的表現(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演繹推理根據(jù)假說預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)親本：隱雌顯雄得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致，假說成立—基因在染色體上拓展：基因在染色體上的不同位置XYⅠⅡⅢX特有區(qū)段Y特有區(qū)段如果基因在常染色體上:DD、Dd、dd如果基因在性染色體上:則將基因符號寫在性染色體符號的右上角。如XWXW(1)非同源區(qū)段（特有區(qū)域）

①基因只存在于X染色體（Ⅰ區(qū)段）上X

Y-雄性：②基因只存在Y（Ⅲ區(qū)段）上XY-雄性：(2)在同源區(qū)段Ⅱ（共有區(qū)域）Ｘ、Ｙ同源區(qū)段的基因是成對存在的。X

Y-雄性：-假說1控制白眼的基因是在Y染色體上，X染色體上沒有它的等位基因PF1×

紅眼雌果蠅

XX白眼雄果蠅

XYw

P

紅眼雌果蠅

XX比例

XX紅眼雌

XYw白眼雄1

:1不符合×♀P♂F1♀♂紅眼白眼紅眼假說2控制白眼的基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上。紅：白=3：1PF1F2×

紅眼雌果蠅

XWXW白眼雄果蠅

XwYw

比例

XWXw紅眼雌

XWYw紅眼雄×

XWXW

紅雌

XWXw

紅雌

XWYw

紅雄

XwYw

白雄♀

野生紅眼♂小白XP：F1：XF2：♂2紅眼雌1紅眼雄1白眼雄♀

符合隱雌x顯雄XwXw╳XWYWXWXwXwYW紅眼（雌）紅眼（雄）不符合假說2控制白眼的基因在X、Y染色體的同源區(qū)段上。假說假說1：控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上，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)段上圖解

實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果：紅眼雌性白眼雄性126115實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身熒光標(biāo)記技術(shù)摩爾根及其弟子發(fā)明了測定基因在染色體上相對位置的方法，發(fā)現(xiàn)基因在染色體上呈線性排列。一條染色體上有許多個(gè)基因。基因在染色體上呈線性排列。染色體是基因的主要載體思考：細(xì)胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？①真核生物的核基因都位于染色體上，而質(zhì)基因位于線粒體、葉綠體中；②原核生物的基因有的位于擬核區(qū)DNA分子上，有的位于細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒上。1．在摩爾根所做的果蠅野生型與白眼突變體雜交實(shí)驗(yàn)中，最早能夠判斷白眼

基因位于X染色體上的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是()

A．白眼突變體與野生型雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型，雌雄比例1∶1

B．F1相互交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄性

C．F1雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為1∶1

D．白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全部為雄性，野生型全部為雌性BC2．果蠅的紅眼對白眼為顯性，控制紅眼和白眼性狀的基因位于X染色體上，

在下列哪組雜交組合中，通過眼色就可直接判斷子代果蠅的性別()

A．白眼(♀)×白眼(♂)

B．雜合紅眼(♀)×紅眼(♂)

C．白眼(♀)×紅眼(♂)

D．雜合紅眼(♀)×白眼(♂)三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1、分離定律aAAa

等位基因：位于同源染色體的相同位置,控制相對性狀的基因。

如D和d（字母相同，大小寫不同）三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1、分離定律

在雜合體的細(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。aAa雜合子體細(xì)胞A配子配子1、分離定律分離定律實(shí)質(zhì):等位基因隨同源染色體的分開而分離發(fā)生時(shí)間:減數(shù)分裂Ⅰ后期AaAaaaaaaAA分裂間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ同源染色體分離，等位基因分離AAA減數(shù)分裂Ⅱ染色單體分開，相同基因分離

等位基因（A和a）的分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期2、自由組合定律dBBaAD非等位基因：①位于同源染色體上不同區(qū)段的非等位基因

②位于非同源染色體上的非等位基因

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分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。2、自由組合定律AbaBBAabAaBb雜合子體細(xì)胞配子配子自由組合定律實(shí)質(zhì):2、自由組合定律非同源染色體上的非等位基因自由組合減數(shù)分裂Ⅰ后期發(fā)生時(shí)間：分裂間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂ⅡAaBbaaAAbbBBBBaaAAbbaBBaAb

非等位基因的自由組合也發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期AbAaBb2對等位基因位于2對同源染色體上AaBb2對等位基因位于1對同源染色體上兩對等位基因獨(dú)立遺傳滿足基因的自由組合定律兩對等位基因不獨(dú)立遺傳不滿足基因的自由組合定律同源染色體上的非等位基因不能自由組合。易錯(cuò)提醒：

“基