生物人教版（2019）必修2 2.2基因在染色体上（共31张ppt）

(共31张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
一、萨顿的假说
1、萨顿研究发现
识
别
融合
12条
受精卵
24条
精子
雄蝗虫
卵细胞
雌蝗虫
24条染色体
24条
(12对)
子代个体
12条
24条染色体
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，即基因就在染色体上。
基因与染色体存在明显的平行关系。
3、假说依据：
2、假说内容：
项目 基因 染色体
杂交或形成配子与受精过程
体细胞中数目
在配子中数目
体细胞中来源
在配子形成时
成对存在 成对存在
含成对基因中一个 含成对染色体中一条
保持完整性独立性 相对稳定的形态结构
一个来自父方 一条来自父方
一个来自母方 一条来自母方
非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
d
D
请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。(显性基因用D表示)
d
d
D
D
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
♀
♂
二、基因位于染色体上的实验证据
摩尔根
实验材料:果蝇
易饲养、繁殖快、后代数量多、相对性状明显、细胞中染色体数量少易观察。
果蝇作为实验材料的优点：
P
红眼(雌)
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
红眼(雌、雄)
白眼(雄)
×
F1雌雄交配
3/4
1/4
F1
F2
1、摩尔根设计的果蝇杂交实验
红眼对白眼为显性； F2中红眼和白眼的数量比是3:1，符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。
白眼果蝇为什么都是雄的？
为什么白眼性状总是与性别相联系呢
果蝇体细胞中的染色体
果蝇有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体，其中♀用XX表示，♂用XY表示。
男性染色体组型图
女性染色体组型图
常染色体：
男、女相同（22对）
性染色体：
男、女不同（1对）
对性别起决定作用
（2）性别决定的类型
XY型
ZW型
雄性
雌性
人、果蝇、哺乳动物及很多雌雄异株的植物
鸟类、蛾蝶类及
某些两栖类
生物类型
XY(异型)
XX(同型)
ZZ(同型)
ZW(异型)
类型
常染色体：与性别无关，在雌雄个体中相同
性染色体：决定性别，在雌雄个体中不同
（1）染色体的分类
２.染色体分类与性别决定
（雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分）
P38
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）
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄)
摩尔根设想：控制白眼的基因(w)在X染色体上，
而Y染色体不含它的等位基因。
XWXW红眼(雌)
×
P
配子
XW
Xw
Y
3.果蝇杂交实验分析
XW Y
XW XWXW红眼(雌) XWY红眼(雄)
Xw XWXw红眼(雌) XwY白眼(雄)
F1
F2
×
4.果蝇测交实验分析（演绎推理）
(1)实验一：F1中红眼雌果蝇与F2中白眼雄果蝇交配。
①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：
XWXw
红眼(雌)
XWY
红眼(雄)
XwY白眼(雄)
XWXw红眼(雌)
×
测交亲本
配子
XW
Xw
Y
测交子代
1 : 1 : 1 : 1
Xw
XwY
白眼(雄)
XwXw
白眼(雌)
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：
两种假说结果一样，不能验证假说。但通过本实验得到了白眼雌果蝇。
(2)实验二：利用纯种红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。
①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：
XWXw
红眼(雌)
XwXw白眼(雌)
XWY红眼(雄)
×
测交亲本
配子
XW
Xw
测交子代
1 : 1
Y
XwY
白眼(雄)
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：
摩尔根所做实验二杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，结果与①相同，由此证明假说①成立。
摩尔根通过实验将一个特定的基因(控制白眼的基因w)和一条特定的染色体(X)联系起来，从而证明了基因在染色体上。
演绎推理：
测交
得出结论：
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
白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
假说
演
绎
法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
实验验证：
基因在染色体上呈线性排列。
一条染色体上有许多个基因；
结论：
5.基因在染色体上的排列
思考:人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
A
a
a
A
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过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
1.基因的分离定律的实质是:p32
三、孟德尔遗传规律的现代解释
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
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。
2.基因的自由组合定律的实质是:p32
D
d
e
E
同源染色体上的非等位基因（如A、a与D、d），能自由组合吗？
不能
（同源染色体、非同源染色体、等位基因、非等位基因）
发生时间：减数第一次分裂后期
基因在染色体上
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：
基因位于染色
体上的证据
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上、基因在染色体上呈线性排列
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
摩尔根：假说-演绎法
1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。
③提出“基因在染色体上”的假说。
④用实验证明了“基因在染色体上”。
补充练习：
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
2、豌豆的杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787：277，上述实验结果的实质是( ）
A、高茎基因对矮茎基因是显性的
B、F1自交，后代出现了性状分离
C、控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上
D、等位基因随同源染色体的分离而分开
D
3、猴的下列各组细胞中，肯定含有Y染色体的是( )
A、受精卵 B、次级精母细胞
C、初级精母细胞 D、雄猴的神经元
E、精子 F、雄猴的肠上皮细胞
CDF
4.
D
5、右图示果蝇的原始生殖细胞，
图中1、1′……4、4 ′表示染
色体,B、b、W、w分别表示控制
不同性状的基因。果蝇的红眼
和白眼分别由位于X染色体上的
W、w控制，请据图回答下列问题：
（1）该细胞是__________。该细胞中有_____个DNA分子。
（2）图中的______________________________属常染色体，而________属性染色体。
卵原细胞
1和1′， 2和2′， 3和3′
4和4 ′
（3）该果蝇基因型可写成____________________。
（4）经减数分裂它可产生__________种基因型的配子。
8
BbXWXw
4
(2017全国Ⅰ)某种羊的性别决定为XY型，回答下列问题：
（3）一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有　　 种；
当其只位于X染色体上时，基因型有　　种；
当其位于X和Y染色体的同源区段时（如图所示），基因型有　　 种
3
5
7
常染色体：AA、Aa、aa
只在X染色体：
XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY
XY的同源区段：
XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa
问题1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。
问题2：为什么不测定全部46条染色体？
在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。
P29
课本p32课后题
3．如何判断控制某种性状的基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上？
用具有相对性状的亲本进行正交、反交，若正、反交后代雌雄个体中性状表现一致，则为常染色体上的基因所控制；若正、反交后代雌雄个体性状表现有明显差异，则为性染色体上的基因所控制。
练习册p44
孟德尔有做正反交实验；
但是摩尔根没有做正反交实验（开始没有白眼雌果蝇）。
3、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （ ）
A、杂合红眼雌果蝇× 红眼雄果蝇
B、白眼雌果蝇 × 红眼雄果蝇
C、杂合红眼雌果蝇× 白眼雄果蝇
D、白眼雌果蝇× 白眼雄果蝇
B
12、如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列有关叙述正确的是(　　)
A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子
B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C．形成配子时基因A、a与D、d之间
不能自由组合
D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，
该个体能形成四种配子，并且配
子数量相等
D
P190
p189
13．如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹，“”表示有标记基因，据此图判断，下列分析不正确的是(　　)
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上
B.基因Ⅱ与基因Ⅳ可能位于同一条染色体上
C.基因Ⅲ可能位于X染色体上
D.基因Ⅴ可能位于Y染色体上
D
灰身直毛 灰身分叉毛 黑身直毛 黑身分叉毛
雌果蝇 3/4 0 1/4 0
雄果蝇 3/8 3/8 1/8 1/8
15．已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代表型和比例：
请回答下列问题：
(1)控制灰身与黑身的基因位于________上，控制直毛与分叉毛的基因位于________上。
(2)亲代果蝇的表型：雌果蝇为________；雄果蝇为________。
(3)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为______________、____________。
(4)子代表型为灰身直毛的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为________。
(5)子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为________、________，黑身直毛的基因型为________。
(1)由图甲中F1可知，果蝇眼形的________是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于________染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于________________________________，也可能位于________________________。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)中的问题做出进一步判断。
16．野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示，据图分析回答下列问题：
(4)实验步骤：①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到棒眼雌果蝇；②用棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，观察子代中有没有棒眼个体出现
预期结果与结论：①若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于X染色体的Ⅱ区段；②若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ
4.果蝇测交实验分析（演绎推理）
(1)实验一：F1中红眼雌果蝇与F2中白眼雄果蝇交配。
①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：
XWXw
红眼(雌)
XWY
红眼(雄)
XwY白眼(雄)
XWXw红眼(雌)
×
测交亲本
配子
XW
Xw
Y
测交子代
1 : 1 : 1 : 1
Xw
XwY
白眼(雄)
XwXw
白眼(雌)
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：
两种假说结果一样，不能验证假说。但通过本实验得到了白眼雌果蝇。
(2)实验二：利用纯种红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。
①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：
XWXw
红眼(雌)
XwXw白眼(雌)
XWY红眼(雄)
×
测交亲本
配子
XW
Xw
测交子代
1 : 1
Y
XwY
白眼(雄)
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：
摩尔根所做实验二杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，结果与①相同，由此证明假说①成立。
摩尔根通过实验将一个特定的基因(控制白眼的基因w)和一条特定的染色体(X)联系起来，从而证明了基因在染色体上。
男性ＸＹ
女性ＸＸ
配子
Ｘ
Ｙ
Ｘ
男性ＸＹ
女性ＸＸ
人的性别决定过程
1 : 1
性染色体
X
Y
X的非同源区段
Y的非同源区段
同源区段