生物人教版（2019）必修2 2.2基因在染色体上（共33张ppt）

(共33张PPT)
基因在染色体上
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。
讨论：
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
因为基因在染色体上
2.为什么不测定全部46条染色体
人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。
01
02
03
萨顿假说
基因位于染色体上的实验证据
（摩尔根）
孟德尔遗传规律的现代解释
01
萨顿假说
1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。发现孟德尔假设的一对遗传因子，其分离与减数分裂中同源染色体的
分离非常相似。
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
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。
一、萨顿的假说
1.萨顿的假说：
2.原因：
3.方法：
一、萨顿的假说
分离定律—遗传因子
D d
D
d
减数分裂—染色体
基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
基因和染色体的行为存在明显的平行关系。
类比推理
看得见的
基因
基因在染色体上
推理
染色体
看不见的
平行关系
一、萨顿的假说
探究活动1：阅读课本29页，完成表格填写。
基因的行为 染色体的行为
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
传递中的性质
成对存在
成对存在
单个
单个
一个来自父方一个来自母方
一条来自父方一条来自母方
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
杂交过程保持完整性、独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
一、萨顿的假说
高 茎
高 茎
矮 茎
高 茎
D d
D D
d d
D d
d d
探究活动2：在染色体上标注基因符号，解释孟德尔的杂交实验
×
分裂
减数
受 精
分裂
减数
高 茎
减数
分裂
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
02
基因在染色体上的实验证据
孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。
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！
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。
基因真的位于染色体上吗？
摩尔根
Thomas Hunt Morgan
(1866-1945)
二、基因在染色体上的实验证据
1.实验材料：“材料选对了就等于实验成功了一半”
果蝇作为遗传研究材料的优点（P30相关信息）
（1）个体小，易饲养；
（2）繁殖速度快（在室温下10多天就繁殖一代）；
（3）后代数量大（一只雌果蝇一生能产生几百个后代）；
（4）有明显的相对性状，便于观察、统计；
（5）染色体数目少（4对），便于观察；
少见的白眼雄果蝇
野生红眼基因果蝇
二、基因在染色体上的实验证据
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。
2.果蝇的染色体组成
2.果蝇的染色体组成
3.研究过程：假说-演绎法
①杂交实验——提出问题
A.红眼对白眼显性
B.F2中红眼:白眼=3:1，符合分离定律，说明红眼和白眼受一对等位基因控制
问题：
为什么F2中白眼只在雄性出现？(为什么白眼性状与性别关联)
P
F1
F2
红（雌、雄）：白 (雄)=3:1
×
F1雌雄交配
白雄 782
红雌 2495
红雄 1011
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
红眼雄
红眼雌
二、基因在染色体上的实验证据
②对现象的解释——作出假说
假说一：控制白眼的基因只位于Y染色体上(Ⅱ1)，X染色体上没有它的等位基因。
二、基因在染色体上的实验证据
假说二：控制白眼的基因只在X染色体上(Ⅱ2)，而Y染色体上不含有它的等位基因
②对现象的解释——作出假说
假说一：控制白眼的基因只位于Y染色体上(Ⅱ1)，X染色体上没有它的等位基因。
×
P
F1
×
红眼雌果蝇
XX
白眼雄果蝇
XYw
比例
XX
红眼雌
XYw
白眼雄
1 : 1
不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。
二、基因在染色体上的实验证据
假说三：位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。
假说二：只位于X染色体上。
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 )
XWXW红眼（雌）
×
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
XWYw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)
XWYw红眼(雄)
XwYw白眼(雄 )
二、基因在染色体上的实验证据
③演绎推理
XWXw红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
P
F1
配子
XWXw
红眼(雌 ）
XwXw
白眼(雌)
XWY
红眼(雄)
XwY
白眼(雄 )
Xw
假说三：位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。
假说二：只位于X染色体上。
测交(演绎推理)
测交(演绎推理)
1 : 1 : 1 : 1
XWXw红眼（雌）
×
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
P
F1
配子
XWXw
红眼(雌 ）
XwXw
白眼(雌)
XWYw
红眼(雄)
XwYw
白眼(雄 )
Xw
1 : 1 : 1 : 1
二、基因在染色体上的实验证据
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
④实验验证
二、基因在染色体上的实验证据
①提出问题
到底是位于X染色体的非同源区段（II2）位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)？
位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。
只位于X染色体上(Ⅱ2)。
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 )
XWXW红眼（雌）
×
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
XWYw红眼（ 雄 ）
XWXw红眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Yw
XWXW红眼(雌 ）
XWXw红眼(雌)
XWYw红眼(雄)
XwYw白眼(雄 )
二、基因在染色体上的实验证据
二、基因在染色体上的实验证据
②作出假说
③演绎推理
XWXw红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
P
F1
配子
XWXw
红眼(雌 ）
XwXw
白眼(雌)
XWY
红眼(雄)
XwY
白眼(雄 )
Xw
位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。
只位于X染色体上(Ⅱ2)。
测交(演绎推理)
测交(演绎推理)
1 : 1 : 1 : 1
XWXw红眼（雌）
×
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
P
F1
配子
XWXw
红眼(雌 ）
XwXw
白眼(雌)
XWYw
红眼(雄)
XwYw
白眼(雄 )
Xw
1 : 1 : 1 : 1
二、基因在染色体上的实验证据
④实验验证
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
怎么办
追
加→
实
验
XwXw × XWY
↓
XWXw XwY
白眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
XwXw × XWYW
↓
白眼(雌)
红眼(雄)
XWXw XwYW
红眼(雌)
红眼(雄)
位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)
只位于X染色体上(Ⅱ2)
P
F1
P
F1
二、基因在染色体上的实验证据
红眼雌性 白眼雄性
126 115
√
二、基因在染色体上的实验证据
决定果蝇眼色(红眼和白眼)基因位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，亦证明基因位于染色体上。
我就说基因在染色体上吧！你还不信！
托马斯·亨特·摩尔根
好好好，都听你的！
沃尔特·萨顿
二、基因在染色体上的实验证据
⑤得出结论
托马斯·亨特·摩尔根
演绎推理
实验验证：
测交实验验证。
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：
作出假说：
假说—演绎法
二、基因在染色体上的实验证据
继续探究
●现象：
●推测1：一条染色体上应该有许多个基因。
每种生物的基因数量远多于染色体数目。
基因与染色体的关系
4对染色体，1.3万个基因
23对染色体，2.6万个基因
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
结论2：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。
● 实验证明基因位于染色体上
● 发明了测定基因在染色体上相对位置的方法
● 绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置
● 说明了基因在染色体上呈线性排列
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
基因与染色体的关系
03
孟德尔遗传规律的现代解释
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
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
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。
基因分离定律的实质
三、孟德尔遗传规律的现代解释
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
即时训练
1.下列哪个杂合子的自交后代会出现9：3：3：1的性状分离比（　　 ）
C
END