生物人教版（2019）必修2 2.2基因在染色体上（课件共36张ppt)

(共36张PPT)
孟德尔
19世纪孟德尔发现了遗传学的两大定律
——基因分离和自由组合定律
基因在哪里呢？
2.2 基因在染色体上
学习目标
1.理解类比推理法的含义。
2.掌握摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上的过程（重难点）。
3.说出孟德尔遗传规律的实质（重点）。
沃尔特·萨顿
萨顿的研究
①完整性和独立性
D d
D
d
分离定律的核心
减数分裂的核心
杂合子在形成配子时等位基因分离
减数第一次分裂时同源染色体分离
平行关系
①相对稳定性的结构
②成对存在
②成对存在
③一条来自父方
一条来自母方
③一个来自父方一个来自母方
④自由组合
④自由组合
萨顿的假说——类比推理法
基因行为 染色体行为
独立性
存在方式
来源
分配
染色体在配子形成和受精过程中,具有相对稳定的形态结构。
在体细胞中染色体成对存在。在配子中成对的染色体只有一条。
体细胞中成对的染色体也是一条来自父方,一个条自母方。
同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
基因在杂交过程中保持完整性和独立性。
在体细胞中基因成对存在。在配子中成对的基因只有一个。
体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。
等位基因分离，非等位基因自由组合。
萨顿的假说——类比推理法
萨顿的假说：
基因由染色体携带着由亲代传递给下一代，即基因在染色体上！基因和染色体行为存在明显的平行关系。
萨顿的假说——类比推理法
思考与讨论：请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。（假设控制豌豆高、矮茎的基因分别为D、d)
d d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D d
d d
D D
D d
萨顿的假说——类比推理法
摩尔根的果蝇杂交实验
摩尔根的果蝇杂交实验
①易饲养，繁殖快。 ②后代数量多，便于统计。
③具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。 ④染色体数目少，便于观察。
摩尔根的果蝇杂交实验
P　　红眼(雌)　　×　　　　　　
红眼与白眼为一对相对性状，红眼为显性性状。
白眼性状的表现总是与性别相联系。
符合分离定律,红眼和白眼性状受一对等位基因控制。
3/4 ： 1/4
F1
F2
F1雌雄交配
什么为显性性状？
提出问题
提出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
基因在染色体上的证据——假说演绎法
为什么白眼性状的表现总是与性别相联系？
♀
♂
X X
X Y
性染色体与常染色体：
与性别决定有关的染色体就是性染色体；与性别决定无关的染色体是常染色体。
雌性
雄性
性染色体
常染色体
果蝇有4对染色体，其中3对是常染色体（３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ），1对是性染色体。其中♀用XX（同型）表示，♂用XY（异型）表示。
或
人的体细胞中的染色体 46条
（23对）
摩尔根及其同事设想，控制颜色的基因位于X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
X染色体
Y染色体
提出问题
提出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
基因在染色体上的证据——假说演绎法
控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。
基因的表示方法：
如果基因在常染色体上：D，d
如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因
雌果蝇基因型：
(XWXW)或(XWXw)
雄果蝇基因型：
(XwXw)
(XWY)
(XwY)
红眼：
白眼：
白眼：
红眼：
X X
X Y
-
-
-
雌性：
雄性：
若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W，白眼w。
提出问题
提出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
基因在染色体上的证据
写出摩尔根果蝇杂交实验的遗传图解
P
F1
F2
×
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
基因在染色体上的证据——假说演绎法
提出问题
提出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
基因在染色体上的证据
XWXw
XwY
Y
Xw
配子
Xw
XWXw
XwY
子代
红眼雌
白眼雄
1 ： 1 ： 1 ： 1
设计测交实验——验证假说
P
×
红眼雌果蝇（F1）与白眼雄果蝇杂交
杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，并且后代出现红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1。
XW
XwXw
XWY
白眼雌
红眼雄
基因在染色体上的证据——假说演绎法
提出问题
提出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
基因在染色体上的证据
XwXw
XWY
Y
XW
配子
Xw
XWXw
XwY
子代
红眼雌
白眼雄
1 ： 1
设计测交实验——验证假说
P
×
白眼雌果蝇与红眼雄果蝇（F1）杂交
如果假说成立，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交后代为雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼。性状表现与性别相联系。
基因在染色体上的证据——假说演绎法
提出问题
提出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
基因在染色体上的证据
P 白眼（雌） × 红眼（雄）
F1 红眼（雌） 白眼（雄）
1 : 1
进行测交实验
测交后代与理论推测一致，说明假说完全正确。
——证明了基因在染色体上
基因在染色体上的证据——假说演绎法
类比推理法
假说演绎法
新的疑问
果蝇只有4对染色体，被人们研究过的基因就有上百个，基因与染色体之间可能有怎样的对应关系？
一条染色体上有很多个基因。
基因在染色体上呈线性排列
孟德尔遗传规律的现代解释
① 等位基因：位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。
② 非等位基因：位于非同源染色体上或者同源染色体不同位置上的基因。
非等位基因
（A与B，A与b）
非等位基因：A（B、b）与D，A（B、b）与d
1.染色体上基因之间的关系
A
A
B
b
d
D
1 2
3 4
等位基因
（B与b，D与d）
相同基因
（A与A）
2.基因的分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
d
D
D
d
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
D
1
D
d
2
d
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
时间：减数分裂Ⅰ后期
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。
减数分裂Ⅰ
分裂间期
a a
A A
减数分裂Ⅱ
A a
B b
A A
a a
B B
b b
B B
b b
a
b
A
B
a
A
B
时间：减数分裂Ⅰ后期
还可以产生哪两种配子？
Ab、aB
2.基因的自由组合定律的实质
孟德尔遗传规律的现代解释
b
2对等位基因位于1对同源染色体上时，还能自由组合吗？
注意：
（1）只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
（2）真核生物细胞核基因遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
（3）原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
A
a
B
b
3.遗传定律适应范围
（1）真核生物。
（2）进行有性生殖的生物。
（3）细胞核遗传。
孟德尔遗传规律的现代解释
基因在染色体上
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
上的实验证据
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
1.基因的分离定律和自由组合定律分别发生于下图中哪个过程？( )
A.①和① B.①和②
C.①和①② D.②和①②
AaBb
1AB:1Ab:1aB:1ab
配子间16种结合方式
①
②
③
子代中有9种基因型
④
4种表现型（9:3:3:1）
A
易错点1：控制不同性状的基因分离和组合是同时进行的。
2.据图分析，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是( )
A.Aa与Cc B.Cc与Dd C.Aa与Dd D.Bb与Aa
C
易错点2：非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能进行自由组合。
AD
ad
BC
bc
联系与应用
一、概念检测
1．基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。 （ ）
（2）非等位基因都位于非同源染色体上。（ ）
√
x
2．基因主要位于染色体上，下列关于基因和
色体关系的表述，错误的是 （ ）
A．染色体是基因的主要载体
B．染色体就是由基因组成的
C．一条染色体上有多个基因
D．基因在染色体上呈线性排列
B
3．基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是 （ ）
A．复制的两个基因随染色单体分开而分开
B．同源染色体分离时，等位基因也随之分离
C．非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
D．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
D
二、拓展应用
1. 用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么？用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？
XWXW
红眼雌果蝇
XwY
白眼雄果蝇
P
F1
XWXw
XWY
子一代无论雌雄，全部为红眼。
×
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
P
F1
子代雌、雄果蝇都是既有红眼，也有白眼。
×
XWXw
XwY
XwY
XWXw
XwXw
XWY
因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
二、拓展应用
1. 用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么？用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？
白眼雌果蝇
白眼雄果蝇
P
F1
XwY
XwY
XWXw
XwXw
红眼全为雌性，白眼全为雄性，可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
×
2. 生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象？
这些生物的体细胞中的染色体数日虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。
3. 人的体细胞中有 23 对染色体，其中1~22 号是常染色体，23 号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。
人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。