2.2基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版必修26

第2節(jié)基因在染色體上必修2第2章基因和染色體的關(guān)系問題探討人有46條染色體，但是旨在解釋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。討論：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？因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測(cè)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。如果要測(cè)定人類基因組的基因序列，就要知道包含人類基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。人有22對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體。在常染色體中，每對(duì)同源染色體的形態(tài)、大小相同，結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只對(duì)其中1條進(jìn)行測(cè)序就可以了。而性染色體X和Y的差別很大，基因也大為不同，所以兩條性染色體都需要測(cè)序，因此人類基因組計(jì)劃測(cè)定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測(cè)定46條染色體，耗資巨大，工作量會(huì)增加一倍，但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。2.為什么不測(cè)定全部46條染色體？本節(jié)聚焦科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因與染色體有哪些平行關(guān)系？摩爾根如何證明基因位于染色體上？摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)給我們哪些啟示？怎樣從基因和染色體的層面解釋孟德爾遺傳規(guī)律？一、薩頓的假說美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)，同源染色體發(fā)生分離雜合子在形成配子時(shí)，等位基因發(fā)生分離看得見染色體看不見基因平行關(guān)系推理基因在染色體上減數(shù)分裂核心孟德爾分離定律核心DdDd一、薩頓的假說基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系類比推理在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性在配子形成和受精過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定成對(duì)成對(duì)成單成單成對(duì)的基因一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方一對(duì)同源染色體，一條來自父方，一條來自母方非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體自由組合思考討論分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系你同意以上分析嗎？如果你也認(rèn)為基因在染色體上，請(qǐng)你在圖中的染色體上標(biāo)注記基因符號(hào)，解釋孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（圖中染色體上的黑色橫線）代表基因的位置?；顒?dòng)一用扭扭棒演示薩頓經(jīng)推理得出的結(jié)論——基因在染色體上是否正確？二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)托馬斯·亨特·摩爾根（homasHuntMorgan）早期是一個(gè)堅(jiān)定的反孟德爾主義者，當(dāng)然他也不同意薩頓的假說。摩爾根（1866-1945）二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)果蠅

昆蟲綱雙翅目，體長(zhǎng)3—4mm。在制醋和腐爛水果的地方常常可以看到。常用作遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。①相對(duì)性狀多而明顯②周期短，繁殖快，數(shù)量多③染色體少易觀察實(shí)驗(yàn)材料：紅眼果蠅和白眼果蠅

選擇果蠅做實(shí)驗(yàn)材料的原因紅白P紅雄F1紅雌F2紅（雌、雄）白（雄）3/41/4實(shí)驗(yàn)一二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)---實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象：“F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3:1，所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系?！保ń滩腜30）（假說—演繹法）二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)---實(shí)驗(yàn)分析（1）實(shí)驗(yàn)所研究的是果蠅的______和_____這一對(duì)相對(duì)性狀。（2）F1全為紅眼，_______是顯性性狀。（3）F2中紅眼：白眼=3:1，符合______定律。（4）F2中只有______果蠅出現(xiàn)了白眼性狀。（5）通過實(shí)驗(yàn)，摩爾根證實(shí)了________________的正確性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了_______________________________________。（假說—演繹法）紅眼白眼紅眼分離雄性孟德爾的遺傳理論果蠅白眼的遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)雌雄果蠅體細(xì)胞的染色體示意圖3對(duì)常染色體＋3對(duì)常染色體＋XXXY雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成有何異同？染色體類型常染色體：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，如X、Y染色體①位于常染色體Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。②只位于X染色體上。③只位于Y染色體上。④位于X和Y染色體的同源區(qū)段上。如果控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)--提出假說（假說—演繹法）非同源區(qū)段無等位基因存在等位基因如果控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)--提出假說（假說—演繹法）XWXwXWXWwXwXXWYXwY二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)--對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋活動(dòng)二書寫遺傳圖解思考討論摩爾根解釋的驗(yàn)證從圖2-10可以看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但是判斷-種設(shè)想或假說是否正確，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不夠的，還應(yīng)運(yùn)用假說一演繹法，預(yù)測(cè)另外設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。討論1.你能運(yùn)用上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證他們的解釋嗎?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(shí)驗(yàn)嗎?二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)---演繹推理，進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)交雌：雄＝1:1紅：白＝1:1控制果蠅眼色的基因位于的X-Y同源區(qū)段(Ⅰ)是否可以解釋摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？存在等位基因活動(dòng)三書寫遺傳圖解wXwXXWXwXWXWXWYWXWYwXwYWXwYw排出控制果蠅眼色的基因位于的X-Y同源區(qū)段(Ⅰ)？若基因位于X-Y同源區(qū)段遺傳圖解如下：白雌紅雄PF1紅雌紅雄雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：紅眼雌和白眼雄支持“基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因"的假說。wXwXXWYWXWXwXwYW排出控制果蠅眼色的基因位于的X-Y同源區(qū)段(Ⅰ)①位于常染色體Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。②只位于X染色體上。③只位于Y染色體上。④位于X和Y染色體的同源區(qū)段上。如果控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)--提出假說非同源區(qū)段無等位基因存在等位基因×控制果蠅眼色的基因位于的Y的非同源區(qū)段()是否可以解釋摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？非同源區(qū)段無等位基因活動(dòng)四書寫遺傳圖解XXXXXYWXYw若基因位于Y的非同源區(qū)段()遺傳圖解如下：XXXYWXWXXYW排出控制果蠅眼色的基因位于的Y的非同源區(qū)段(

)？雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：紅眼雌和白眼雄支持“基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因"的假說。白雌紅雄PF1紅雌紅雄①位于常染色體Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。②只位于X染色體上。③只位于Y染色體上。④位于X和Y染色體的同源區(qū)段上。如果控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)--提出假說非同源區(qū)段無等位基因存在等位基因××控制果蠅眼色的基因位于常染色體上是否可以解釋摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？活動(dòng)四書寫遺傳圖解BB、Bbbb反駁觀點(diǎn)白雌紅雄PF1F2

BbbbBB雌雄自由交配B_紅bb白雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：紅眼雌和白眼雄支持“基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因"的假說。排出控制果蠅眼色的基因常染色體上紅眼①位于常染色體Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。②只位于X染色體上。③只位于Y染色體上。④位于X和Y染色體的同源區(qū)段上。如果控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)--提出假說×非同源區(qū)段無等位基因存在等位基因××二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)---得出結(jié)論決定果蠅眼色（紅眼和白眼）的基因位于X染色體上，從而證明了基因位于染色體上。假說--演繹法提出問題：白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？作出假設(shè)：若控制白眼基因的（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):測(cè)交得出結(jié)論：基因在染色體上從此，摩爾根成了孟德爾理論的鑒定支持者每種生物的基因數(shù)量，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于這種生物染色體的數(shù)目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三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因分離定律的實(shí)質(zhì)是：

在雜合體的細(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。（教材P32）基因自由組合的實(shí)質(zhì)是：

在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。（教材P32）練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.

基于對(duì)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(duì)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(cuò)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(gè)基因D.

基因在染色體上呈線性排列√×B練習(xí)與應(yīng)用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(cuò)誤的是

（

）A.

復(fù)制的兩個(gè)基因隨染色單體分開而分開B.

同源染色體分離時(shí)，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D練習(xí)與應(yīng)用二、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？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。練習(xí)與應(yīng)用2.生物如果丟失或增加一條或幾條染色體，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些動(dòng)植物的某些個(gè)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?。你如何解釋這一現(xiàn)象？這些生物的體細(xì)胞中的染色體數(shù)日雖然減少了一半，但仍