生物人教版（2019）必修2 2.2基因在染色体上课件（共34张ppt）

(共34张PPT)
2.2 基因在染色体上
一、萨顿的假说
1、染色体 染色体
2、（1）染色体的行为 平行 （2)完整性和独立性 相对稳定
(3)成对 成对的基因中的一个 成对 成对的染色体中的一条
（4）父方 母方 同源 父方 母方 （5） 非等位基因 非同源染色体
二、基因位于染色体上的实验证据
2、（1）①相对性状 ②周期短 ⑤染色体 （2）3 1 XX XY
3、（2）红眼 （3）3:1 分离 等位基因 （4）雄性 性别
5、（1）X染色体
6、测交
7、X 基因位于染色体上
8、 许多 线性
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1、（1）同源染色体 独立性 （2）同源染色体
2、（1）互不干扰 （2）等位基因 非等位基因
预习自测
课程标准要求 核心素养对接 学业质量水平
阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合；阐明有性生殖中基因的分离和自由组合。 1.生命观念——掌握基因在染色体上的本质，并能利用此观念解释各种情景中的生命现象。 水平二
2.科学思维——基于染色体和基因的平行一致的关系，理解萨顿运用类比推理的方法，得出基因应该位于染色体上的科学假说。 水平一
3.科学探究——利用果蝇作为实验材料，理解摩尔根等人通过假说—演绎的科学思维方法，证明基因位于染色体上的科学探究过程。 水平二
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。发现等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离相似。
萨顿
美国遗传学家
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
将看不见的基因与看的见得染色体的行为进行类比
萨顿的假说
———————————————自主梳理———————————————
1.研究方法　类比推理。　
将看不见的基因和看得见的染色体进行类比
2.依据　基因和染色体的行为存在明显的 关系。
项目 基因 染色体
性质 在杂交过程中保持____________________ 在配子形成和受精过程中，保持相对__________________
存在形式 体细胞 成对 成对
配子 _________________ ___________________________
平行
完整性和独立性
稳定的形态结构
成对中的一个
成对中的一条
来源 成对的基因一个来自_____、一个来自_______ ______________一条来自父方，一条来自母方
行为 _______________在形成配子时自由组合 ________________在减数分裂Ⅰ的后期时自由组合
3.内容
基因是由 携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在 上。
父方
母方
同源染色体
非等位基因
非同源染色体
染色体
染色体
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
分析减数分裂中基因和染色体的关系
思考 讨论
d d
d
d
D d
d
D d
D D
d d
D d
D D
D
D
D
[典例1] 1．(2020·浙江绍兴一中高一下期中)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，染色体是基因的载体
B．形成配子时，细胞中成对的基因分开，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
解析　基因位于染色体上是根据基因与染色体的平行行为推测出的结论。
答案　A
———————————————自主梳理———————————————
1.实验者　美国生物学家 。
2.实验科学方法　假说—演绎法。
基因位于染色体上的实验证据
萨顿提出“基因在染色体上”（类比推理法）
摩尔根证明了“基因在染色体上”（假说-演绎法）
摩尔根
3.实验材料--果蝇
　
遗传学研究常用的实验材料：果蝇（果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3—4mm，在制醋和腐烂水果的地方可以看到）
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。
雌雄果蝇体细胞染色体示意图
常染色体:雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体。
性染色体:雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体。
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。
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？
4.实验证据--摩尔根的果蝇杂交实验
(1)观察实验，提出问题
①眼色的显性性状什么？
②眼色遗传是否遵循分离定律？
③白眼果蝇都是雄的。为什么白眼个体总是与性别相关联？
基因分离
一对
雌果蝇：
红眼（ＸＷＸＷ）
红眼（ＸＷＸw）
白眼（ＸwＸw）
雄果蝇：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
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。
(2) 经过推理、提出假说
基因在染色体上，那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢？经过推理、提出假说。
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F2
F1
配子
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
根据假说对实验现象进行解释（分析图解）
(3) 根据假说，演绎推理:
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
如何选择测交的两个亲本？F1XWXw红眼（雌）或XWY红眼（雄）与隐性纯合子（白眼雄果蝇）测交。
(4) 实验验证，得出结论
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
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联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。
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
思考 讨论
上述测交实验现象并不能充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。请写出该实验方案中亲本的表型并预期子代的表型。（提示：亲本从上述测交子代和野生群体中选取）
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
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，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。一条染色体上应该有许多个基因；同时说明基因在染色体上呈线性排列。
5、基因与染色体的关系
[典例2]摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述中错误的是(　　)
　P　　　　红眼(雌)×白眼(雄)
　　　　　 ↓
F1　　　　　 红眼(雌、雄)
　　　　　　　　 ↓F1雌雄交配
　F2　　红眼(雌、雄)　 白眼(雄)
　　　　　 3/4　　　　 1/4
A．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律
B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎法”
C．摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY
D．F2中的红眼雌果蝇的基因型只有XWXW
解析　F2中的红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw，D错误。
答案 D
【易错提示】
(1)常染色体中同源染色体的大小和形态相同，但性染色体的形态、大小可能不同，如果蝇的X与Y。
(2)书写基因型时，常染色体上的基因直接书写，性染色体上的基因书写在性染色体的右上角。
(3)已知红眼基因(B)与白眼基因(b)位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因，则红眼雌果蝇的基因型有XBXB、XBXb两种，白眼雌果蝇的基因型只有XbXb一种，红眼雄果蝇的基因型只有XBY一种，白眼雄果蝇的基因型只有XbY一种。
分离定律与自由组合定律的比较
孟德尔遗传规律的现代解释
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规律内容 基因的分离定律 基因的自由组合定律
描述对象 一对同源染色体上的___________ 非同源染色体上的_____________
行为特点 具有一定的________ 分离或组合____________
发生时间 ____________过程中 减数分裂过程中
结果 ______________随同源染色体的分开而_________ 非同源染色体上的非等位基因_______________
等位基因
非等位基因
独立性
互不干扰
减数分裂
等位基因
分离
自由组合
图示
[典例3] (2019·铁人中学期中)下列各种基因型的个体自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1的是(　　)
解析　由自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1可知，涉及两对等位基因，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。
答案　C
【易错提示】　基因的行为并非都遵循孟德尔遗传规律
(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律，同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体等细胞质中的基因就不遵循。
(3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
1．下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的叙述，错误的是(　　)
A．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
B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D．基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中
答案　C
解析　基因自由组合定律的实质：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，C错误。
当堂达标
2．(2020·天津新华中学高一月考)以抗螟非糯性水稻(GGHH)与不抗螟糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2的性状分离比为9∶3∶3∶1，则F1中两对等位基因在染色体上的位置关系是(　　)
答案　C
解析　由题意可知，两对等位基因G/g、H/h的遗传遵循自由组合定律，应位于两对同源染色体上，C正确。
当堂达标
3．下图为一只果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是(不定项)
(　　)
A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl是一对等位基因
B．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上
C．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D．在减数分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w不可能出现在细胞的同一极
答案　AD
当堂达标
4．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，如图左侧为果蝇体细胞内染色体组成示意图，右侧是X、Y染色体放大图，请据图回答下列问题：
(1)此图所示果蝇的性别是________，该细胞中有______对同源染色体，美国生物学家摩尔根以果蝇为实验材料，运用____________法(研究方法)，将白眼基因与图中______染色体联系起来，证明了基因位于染色体上。
(2)若一对等位基因(A、a)位于1、2号染色体上，则这个群体中关于该等位基因有______种基因型；若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上，则这个群体中雄性个体关于该等位基因有______种基因型。
当堂达标
(3)若B、b仅位于X染色体上，分别控制果蝇眼睛的红色和白色，A、a分别控制果蝇翅的长翅和短翅，则短翅白眼雄果蝇的基因型是____________________，其减数分裂产生的配子是________________，在产生配子时，遵循的遗传规律是__________________________。
答案　(1)雄性　4　假说—演绎　X　(2)3　4　(3)aaXbY　aXb和aY　基因的分离定律和自由组合定律
当堂达标
课堂小结
染色体
类比推理
摩尔根
染色体