2.2 基因在染色体上课件（28张ppt）高中生物学人教版（2019）必修2

(共27张PPT)
第2节 　基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系　
本节聚焦：
1.通过类比推理法解释萨顿“基因位于染色体上”的假说
2.尝试运用“假说—演绎法”体会摩尔根的果蝇杂交实验。
3.孟德尔遗传定律的实质。
问题探讨
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？
因为基因位于染色体上
2.为什么不测定全部46条染色体？
位于同源染色体相同位置上的基因控制的是同一性状的不同类型
01
萨顿的假说
假说的依据
假说的内容
提出假说运用的方法
1、萨顿通过蝗虫实验观察到了什么现象？
体细胞
24条染色体
精子12条染色体
卵细胞
12条染色体
受精
体细胞
24条染色体
一、萨顿的假说
分离定律中成对的基因的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。
子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方
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
这种方法称为：
类比推理
一、萨顿的假说
萨顿的依据
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的 来源
形成配子时的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
同源染色体一条来自父方，一条来自母方
等位基因分离
非等位基因自由组合
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
思考与讨论
参考萨顿的假说，请你在图中染色体上标注基因符号（D或d），解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。（图中染色体上黑色横线代表基因的位置）。
d
d
D
D
D
D
d
d
D
d
d
D
D
D
D
D
d
d
d
d
♀
♂
相同基因
DD，dd
等位基因
Dd
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遗传和染色体的关系！
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。
基因位于染色体上的实验证据
02
实验材料—果蝇
摩尔根的果蝇杂交实验—“假说-演绎法”
基因与染色体的关系
基因位于染色体上的实验证据
二、摩尔根果蝇杂交实验
果蝇作为遗传学实验材料的优点：
①易饲养
②繁殖快、后代比较多
④染色体数少
③有易于区分的性状
雌性
雄性
性染色体
常染色体
果蝇的染色体组成
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
♀同型：XX；♂异型：XY
从实验现象中发现问题
思考：
1、眼色遗传中，显性性状是？
2、眼色基因遗传符合孟德尔的分离定律吗？
3、用分离定律能解释白眼性状的表现总是与性别相关联？
3/4
1/4
P
×
红眼（雌）
白眼（雄）
F1
红眼
（雌、雄交配）
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
提出假说
P：
×
F1：
红眼 （雌、雄）
F1雌雄交配
F2：
3红
1白
（雌、雄）
(全为雄蝇)
雌果蝇
红眼
白眼
雄果蝇
红眼
白眼
摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
（ＸＷＸＷ、ＸＷＸw）
（ＸwＸw）
（ＸＷＹ）
（ＸwＹ）
温馨提示：
1)性染色体及基因型写法：性染色体要大写 ，基因写在染色体右上角。如 XBXb 、XBY等。
2)先写常染色体上的基因，再写性染色体及基因
运用上述假说，解释实验现象：
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（ 雄 ）
XWXw红眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Y
XWXW红眼(雌 ）
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄 )
合理的解释
假说的正确

演绎推理
实验验证
你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗
XWY
红眼雄果蝇
XwXw
白眼雌果蝇
×
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
雌果蝇均为红色,雄果蝇均为白色
测交亲本
测交子代
测交亲本
XwY
白眼雄果蝇
XWXw
红眼雌果蝇
×
测交子代
XWXw
红眼雌
XwXw
白眼雌
XWY
红眼雄
XwY
白眼雄
红：白 = 1:1
雌：雄 = 1:1
实验验证——测交实验
摩尔根实验的结果为子代雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼
雌果蝇都是红眼
雄果蝇都是白眼
结论：控制白眼基因在X染色体上，且Y染色体上不含有它的等位基因
摩尔根果蝇实验
回看
摩尔根也使用了假说——演绎法的科学探究方法。
请思考：假说——演绎法分为哪几步？
摩尔根做出的假说关键是什么？
控制白眼性状的隐性基因w仅位于X染色体上，Y染色体上不携带这个基因的显性等位基因。
同源区段
非同源区段
摩尔根实际上是假设控制果蝇眼色的基因仅位于XY染色体的非同源区段。
XY染色体
存在等位基因
无等位基因
摩尔根果蝇实验
回看
摩尔根也使用了假说——演绎法的科学探究方法。
请思考：假说——演绎法分为哪几步？
摩尔根做出的假说是什么？
控制白眼性状的隐性基因w仅位于X染色体上，Y染色体上不携带这个基因的显性等位基因。
摩尔根是如何验证假说的？
进行测交实验，让白眼雌果蝇与红眼雄果蝇进行杂交。
摩尔根的果蝇杂交实验证明了什么？
基因位于染色体上。
XWY
XwXw
资料分析一
1.果蝇被人们研究过的基因就达数百个，体细胞内却只有4对染色体；
2.人只有23对染色体，却约有几万个基因。
一条染色体上应该有许多个基因。
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
基因在染色体上呈线性排列；
一条染色体上应该有许多个基因
资料分析二：
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。
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
重要遗传学发展历程
注意1
假说--演绎法
假说--演绎法
类比推理法
03
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质
基因自由组合定律的实质
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
相
同
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
孟德尔遗传规律的现代解释
a
A
a
A
等位基因随同源染色体的分开而分离
杂合子体细胞
配子
配子
在杂合体的细胞中，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。
2.基因分离定律的实质：
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色体上的非等位基因自由组合
杂合子体细胞
配子
配子
3.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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
人体细胞染色体示意图
人类基因组计划
1990正式启动人类基因组计划，该计划旨在测定组成人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，辨识基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划被誉为生命科学的“登月计划”。
人类基因组进行测序时只测定了人的24条染色体的DNA序列，你知道是哪24条吗？为什么不测定全部46条染色体？
萨顿的假说
孟德尔遗传规律的现代解释
萨顿通过对蝗虫受精过程的研究，提出基因在染色体上
基因位于染色体上的实验证据
摩尔根以果蝇为实验材料，证明基因在染色体上
课堂小结