生物人教版(2019)必修2 2.2基因在染色体上（共28张ppt）

(共28张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
第1课时 基因在染色体上的实验证据
问题探讨
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。
2.为什么不测定全部46条染色体
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
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
讨论
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，共24条。
发现问题：用蝗虫作材料研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔遗传定律中遗传因子（基因）的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
D d
D
d
一、萨顿的假说
1、内容：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。
2、依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
一、萨顿的假说
3、研究方法：类比推理法。
——根据两个对象在某些属性上相同或相似，通过比较而推断出他们在其他属性上也相同的推理过程。
比较项目 遗传因子（基因）的行为 染色体的行为
传递中 的性质 杂交过程中保持： 配子形成和受精作用：
体细胞中 存在形式 存在 存在
在配子中 存在形式 只有成对遗传因子中的 只有成对染色体中的
体细胞 中的来源 成对的遗传因子一个来 自 ，一个来自 　 同源染色体一条来
自 ，一条来自
形成配子 组合方式 控制不同性状的遗传因子： 非同源染色体：
自由组合
完整性和独立性
也具有相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
一、萨顿的假说
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
染色体行为
基因行为
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不见的
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
高茎
矮茎
一、萨顿的假说
D d
D D
d d
×
减数分裂
受精作用
减数分裂
高茎
P
配子
F1
F1配子
D d
F2
矮茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
D
d
d
D D
d d
D
d
减数分裂
D
D d
分析减数分裂过程中基因和染色体的关系
用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验
萨顿运用“推理” 的方法提出基因位于染色体上的假说，对此我持怀疑态度，我要相信的是实验证据，那我该选择什么材料来做实验呢？
托马斯·亨特·摩尔根
基因真的在染色体上吗？
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。
二、基因位于染色体上的实验证据
遗传学实验材料——果蝇的特点：
①个体小，易饲养；
②繁殖快，后代数量大；
③有易于区分的相对性状；
④染色体数目少（4对），且形态大小等均有明显差异。
果蝇饲养
雌性
雄性
性染色体
常染色体
常染色体
性染色体
雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体
雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体
３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ
性染色体有1对，雌性体细胞中含有两个同型的性染色体用XX表示，雄性体细胞中含有两个异型的性染色体用XY表示。
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
二、基因位于染色体上的实验证据
1、果蝇的染色体组成
1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？
二、基因位于染色体上的实验证据
2、摩尔根的果蝇杂交实验
摩尔根运用“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红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。”
如何解释这一现象？
（雌、雄交配）
2、摩尔根的果蝇杂交实验
F2
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
（2）提出假说，解释问题
P
F1
白眼（雄）
3/4
1/4
红眼
×
红眼（雌）
白眼（雄）
“如果控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因，上述现象可以得到合理解释”
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
2、摩尔根的果蝇杂交实验
F2
红眼（雌）
红眼（雄）
测 交
（3）演绎推理(纸上谈兵)
XWX w
XwY
F1：
XWXw × XwY
P：
红眼（雌） 白眼（雄）
配子：
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w 红雌
XwY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
无法证明白眼性状与性别相关联
可证明控制白眼的基因在X染色体上
（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
作出假说：
演绎推理：
测交
得出结论：
基因在染色体上
若控制白眼基因（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：
假说
演绎法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
2、摩尔根的果蝇杂交实验
作业
2、下列关于基因和染色体的叙述，错误的是（ ）
A．体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B．受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方
C．减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D．体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因
D
1、下列叙述中不能体现基因与染色体平行行为的是（ ）
A．基因位于染色体上，染色体是基因的主要载体
B．形成配子时，细胞中成对基因分开，同源染色体也分开，分别进入不同的配子
C．形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合
D．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此
A
作业
4、关于“基因位于染色体上”的说法正确的是（ ）
A．萨顿利用蝗虫为材料证明了上述说法
B．萨顿运用假说—演绎法，使其得出的结论更可信
C．摩尔根利用果蝇为材料研究基因和染色体的关系
D．摩尔根利用类比推理的方法进行研究，结果是不可靠的
C
3、下列关于果蝇的叙述，错误的是（ ）
A．果蝇容易饲养，产生的后代多，适合做遗传学实验材料
B．白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因
C．果蝇产生的精子或卵细胞中无同源染色体
D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部表现为红眼
D
第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
第2课时 孟德尔遗传规律的现代解释
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。
一条染色体上应该有许多个基因。
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
一、基因与染色体的关系
果蝇X染色体上一些基因的示意图
d
B
b
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色体
非等位基因
同源
染色体
同源
染色体
1.等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
1
2
3
4
二、孟德尔遗传规律的现代解释
A和B、b、D、d或a和B、b、D、d：非同源染色体上的非等位基因
B
B
相同基因
同源染色体上相同位点可以是等位基因（杂合子），或者相同基因（纯合子）
B和D或b和d：一条染色体上的非等位基因
B和d或b和D：一对同源染色体上的非等位基因
分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
二、孟德尔遗传规律的现代解释
基因自由组合定律的实质：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。
二、孟德尔遗传规律的现代解释
1、下列各项中不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是(　 )
A．体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在
B．体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方、一个来自母方
C．非同源染色体及其上的非等位基因自由组合
D．基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异
解析：在生殖过程中基因和染色体的变异是随机发生的，没有必然的联系，不能体现二者间的平行关系，故选D。
课堂练习
D
2、下列叙述错误的是(　 　)
A．在减数分裂过程中，同源染色体分开，其上的等位基因分离
B．在减数分裂过程中，所有的非等位基因都可能自由组合
C．果蝇的红眼基因只存在于X染色体上
D．同源染色体一条来自父方，一条来自母方
解析：减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，故选B。
B
3、下列关于孟德尔遗传规律的叙述，错误的是（ ）。
A．同源染色体分离导致等位基因分离
B．一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因
C．同源染色体上的非等位基因自由组合
D．非同源染色体上的非等位基因自由组合
C
解析：A、等位基因位于同源染色体上，所以同源染色体分离导致等位基因分离，A正确；B、遗传因子的含义就是基因，所以一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，B正确；C、同源染色体上的非等位基因只能发生交叉互换，不能自由组合，C错误；
在基因研究中，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”。
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
重要遗传学发展历
假说—演绎法
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
课堂小结