2.2基因在染色体上课件2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2（共27张PPT0

(共27张PPT)
第二章基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
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？
2.为什么不测定全部46条染色体？
人类基因组计划：测序22条常染色体+X+Y
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
一、萨顿的假说
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。
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
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。
1.萨顿的假说内容
2.萨顿的假说依据
一、萨顿的假说
高茎
矮茎
×
减数
分裂
受精
减数
分裂
高茎
减数
分裂
P
配子
F1
F1配子
D D
D
d
D d
D
d d
d
d
D
高茎
高茎
矮茎
高茎
d d
D d
D D
D d
思考讨论
P30
分析减数分裂中基因和染色体的关系
基因和染色体的行为存在平行关系，从理论上支持了基因位于染色体上的假说，但事实是否如此呢？
我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙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,以及基因又是怎么回事？
摩尔根
1.摩尔根选用了什么作实验材料？为什么？
2.果蝇的红眼和白眼性状，哪种是显性性状？为什么？
3.F2中红眼果蝇和白眼果蝇的性状分离比是多少？是否符合 基因的分离定律？
4.果蝇白眼性状的遗传有什么特点？
5.根据白眼性状的遗传特点，摩尔根作出了什么假设？
探究活动一：
自主学习课本P30-31页，完成以下问题（2分钟）
“材料选对了就等于实验成功了一半”
实验材料
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；
二、基因位于染色体上的实验依据
少见的白眼雄果蝇
野生红眼基因果蝇
F2
3/4
P
F1
×
雌雄交配
红眼（雌、雄）
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
1/4
摩尔根的果蝇的杂交实验
F1全是为 ，
说明 。
红眼
红眼为显性性状
F2中红眼：白眼= ，
说明颜色的遗传符合 定律。
3 ：1
分离
白眼果蝇都是雄性个体？
观察现象
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
♀同型：XX；♂异型：XY
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
在同一时期，生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。
X
Y
X和Y同源区段
X非同源区段
Y非同源区段
X
思考：
X、Y染色体是同源染色体，但它们大小、形态不同，因此对于等位基因的分布会有怎样的影响呢？
许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上可能没有相应的等位基因。
提出问题
作出假设
(二) 对实验现象的解释
大胆假设：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，
而Y染色体不含有它的等位基因。
根据摩尔根的设想，写出不同眼色果蝇的基因型。
雌果蝇的基因型为：
白眼
雄果蝇的基因型为：
白眼
红眼
红眼
ＸＷＸＷ 、 ＸＷＸw
ＸwＸw
ＸＷＹ
ＸwＹ
P
×
ＸＷ
Ｘw
Y
ＸＷＸＷ红眼(雌)
ＸwＹ白眼(雄)
配子
ＸＷＸw红眼(雌)
ＸＷY红眼(雄)
F1
配子 ＸＷ Y
ＸＷ
Ｘw
ＸＷＸＷ红眼(雌)
ＸＷＸw红眼(雌)
ＸＷY 红眼(雄)
ＸwY 白眼(雄)
果蝇杂交实验分析图解
F2
提出问题
作出假设
(二) 对实验现象的解释
测交
×
XWXw红眼（雌）
XwY白眼（雄）
XW
Xw
Y
Xw
配子
XWXw
XW Y
XwXw
XwY
测交后代
红眼雌:红眼雄:白眼雌:白眼雄 1 : 1: 1 : 1
提出问题
作出假设
演绎推理
(三) 对解释的验证----测交
F1 XWXw红眼（雌）与（白眼雄果蝇）或
XWY红眼（雄）与（白眼雌果蝇）测交。
摩尔根解释的验证：
实验结果雌果蝇均为红色，雄果蝇均为白色。与理论推测一致，证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上。
XWY
红眼雄果蝇
XwXw
白眼雌果蝇
×
测交亲本
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
测交子代
1. 运用上述果蝇杂交实验再设计一个实验，来验证他们的解释。
思考讨论 P31
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
提出问题
作出假设
演绎推理
实验验证
得出结论
摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体---X染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。
思考讨论
2.如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？
②如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，则果蝇的基因型为XWYw，红眼基因对白眼基因为显性，不会出现白眼雄果蝇。与实验结果不符。
①如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，果蝇的基因型为XYw，白眼基因只会随Y染色体遗传，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼。与实验结果不符。
摩尔根解释的验证：
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
三、基因与染色体的关系
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
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
四、孟德尔遗传规律的现代解释
分离定律的实质：在杂合子减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
四、孟德尔遗传规律的现代解释
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
P32黑体字
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。
四、孟德尔遗传规律的现代解释
课本P32——练习与应用
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。 （ ）

×
2.基因主要位于染色体上，下列叙述，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
课本P28——练习与应用
一、概念检测
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，使所有的非等位基因也自由组合
D
课本P28——练习与应用
二、拓展应用
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
通过眼色直接判断子代果蝇的性别
或证明基因只在X染色体上，
1.思路：显雄×隐雌（亲本均纯合）
2.预期结果（以XY性别决定生物为例）
①后代雄性个体都为隐性，雌性个体都为显性
②否则，位于常染色体上
课本P28——练习与应用
二、拓展应用
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，如蜜蜂中的雄峰等。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？
这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们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。
课本P28——练习与应用
二、拓展应用
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。体现已经发现多一条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。
可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或在胚胎旱期就死亡了。