生物人教版(2019)必修2 2.2基因在染色体上(共27张ppt）

(共27张PPT)
2.2 基因在染色体上
基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因在染色体上。
配子
一、萨顿的假说
1、假说内容
理由：
（1）从二者在体细胞和配子存在形式
（2）来源
体细胞
（3）形成配子组合方式
（4）传递中的性质
总之：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
你认为萨顿的假说有道理吗？说说你的理由
基因行为
染色体行为
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不见的
染色体
基因位于染色体上
推论（即假说）
基因
看得见的
平行关系
基因与染色体的行为进行比较
类比--推理法
类比推理一定正确吗？具有说服力吗？有没有更科学的方法？
笑话：加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”
我不相信孟德尔，更
难以相信萨顿毫无
事实根据的臆测！
我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到基因和染色体的关系！
基因真的位于染色体上吗？
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。
摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。
1. 易饲养，繁殖快
2. 后代多
3.果蝇有众多容易区分的相对性状，便于观察和统计
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇 昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养、繁殖快，10多天就繁殖一代，后代比较多。常用作遗传学研究的实验材料。
（一）果蝇作为实验材料的优点：
4.果蝇染色体数量少，而且形状有明显差别。
♀
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅱ
Ι
Ι
♂
3对常染色体+
XX
同型
+3对常染色体
XY
异型
性染色体
常染色体：与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
Ⅲ
亲代体细胞的性染色体组成 亲代产生的配子性染色体组成
XY型 雌
雄
XX
XY
X型卵细胞
X型精子 Y型精子
（二）性染色体与性别决定类型
性别决定类型
P： XX（♀） × XY（♂）
配子：
X Y
XX XY
1/2 1/2
X
F1
后代性别决定于:
父方
野生型果蝇均为红眼；
摩尔根偶然在一群果蝇中发现一只白眼雄果蝇······他对果蝇的这一对相对性状的遗传进行了研究
假说-演绎法 进行实验探究。
(1)观察实验，发现问题
3/4
1/4
P
×
白眼（雄）
红眼（雌）
F1
红眼
F2
白眼（雄）
红眼（雌、雄）
（雌、雄交配）
（三）摩尔根的果蝇杂交实验
红眼是显性性状
3：1的性状分离比符合分离定律
F2中，白眼果蝇均为雄性。
为什么白眼性状的表现总与性别相关联？
提出 问题
红眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
XwY
写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄）杂交产生F1的遗传图解
（2）提出假说
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因
注：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上( 例DD、dd)，而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
红眼
×
红眼（雌）
白眼（雄）
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
ＸwＹ
ＸＷＸＷ
ＸＷＸw
、ＸＷＹ
ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ
ＸwＹ
（三）摩尔根的果蝇杂交实验
一种假说仅能解释已有的实验结果是不够的。还应该根据假说进行演绎推理，预测新的实验结果，再通过实验来进行检验。如果实验结果与预期相符，则支持假说。
演绎推理
预期结果
实验检验
实验结果
假说正确
一致
测 交
(3)演绎推理(纸上谈兵)
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w 红雌
XwYW白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交1
测交2
2.摩尔根的果蝇杂交实验
（4）实验验证（测交实验）,得出结论
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果：
测交1：
测交2：
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。
得出结论：
控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。
2.摩尔根的果蝇杂交实验
实验结果与推理演绎一致
实验检验：
根据假说预期测交实验结果
得出结论：
实验结果与预期结果一致，假说成立—基因在染色体上
控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
如何解释白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
回顾摩尔根的实验：
演绎推理：
进行测交实验
假说
演
绎
法
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法(三点测交法)，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，说明基因在染色体上呈线性排列。没有重复、倒退、分枝！
三、基因与染色体的关系
一条染色体上应该有许多个基因
细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
常见问题
等位基因：位于同源染色体的同一位置上，控制
着一对相对性状的两个基因，如图中的B与b，F与f。
相同基因：虽位于同源染色体的同一位置上，
但不是控制一对相对性状的基因，如图中的A与A、D与D、g与g等。
非等位基因：
一是非同源染色体上的非等位基因，如B、b与F、f等，这些非等位基因遵循孟德尔自由组合定律；
二是同源染色体上的非等位基因，如E、e与B、c等，这些非等位基因不遵循孟德尔自由组合定律。
③
④
①
②
A
B
c
D
E
A
b
c
D
e
F
g
f
g
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的一对等位基因，
不同对遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。
四、孟德尔遗传规律的现代解释
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。
——基因分离定律的实质
三、孟德尔遗传规律的现代解释
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
D
D
d
d
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
——基因自由组合定律的实质
三、孟德尔遗传规律的现代解释
a
b
B
A
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
B
B
a
a
b
b
B
A
a
b
B
A
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
a
b
B
A
A
A
a
a
B
B
b
b
b
b
A
A
B
B
a
a
A
b
A
b
a
B
a
B
三、孟德尔遗传规律的现代解释
——基因自由组合定律的实质
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
（2）减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，而不是所有的非等位基因。因为同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。
（1）同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数第一次分裂后期。
（3）基因分离定律的细胞基础是：同源染色体分离；
基因自由组合定律的细胞学基础是：非同源染色体自由组合。
注意：
三、孟德尔遗传规律的现代解释
（4）基因分离定律的细胞实质是：等位基因的分离；
基因自由组合定律的细胞学基础是：非同源染色体上非等位基因的自由组合。
小结
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
依据：
基因在染色体上的证据(现象→假说→推理→验证→结论)
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
注意：基因主要在染色体上
1．果蝇某一条染色体上有许多基因（如图所示），下列有关说法正确的是（　　）
A．白眼基因与深红眼基因是控制果蝇眼色的一对等位基因
B．控制果蝇白眼和朱红眼的基因在减数分裂时可发生分离
C．该染色体上的所有基因都呈线性排列
D．该染色体上基因控制的性状一定会在后代中同时显现
C
练习
2.基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体上。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　)
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③　　B.①④　　C.②③　　D.②④
A
3、下列各项中，肯定含有Y染色体的是（ ）
A.受精卵和初级精母细胞
B.受精卵和次级精母细胞
C.精子和男性口腔上皮细胞
D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞
D