高中生物（人教版2019必修二）课件2.2 基因在染色体上(共36张PPT)

(共36张PPT)
2.2基因和染色体的关系
问题探讨
X6)dAA0000
12345 6 7 8
》88 K8X kX
91011121314 15
YKF 8为×8KXoAA^88
1617181920212223
女
《XX6)AA0000
12345 6 7 8
K)88 k8 XxkX
91011121314 15
Y Kf 88 X8KXonA^8
1617181920212223
男
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
●因为基因在染色体上，要测定某个基因序列，首先要确定该基因 在哪条染色体上，如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道 包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。
●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。
K》
Y x8 AA
19 20 21 22 XX
23 23
8sK》
9
R
问题探讨
8
11
17
10
λ
16
12
18
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。
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。
精子12 条染色
体
卵细胞 12条染 色体
体细胞
24条染
色体
体细胞
24条染
色体
受精
看不见 看得见
基因 染色体
萨顿假说：
推 论 ：基因在染色体 上
基因和染色体行为存在着明显的平 行 关系
一萨顿假说
●18 66年孟德尔发现了遗传的两大定律，人们意识到遗传因子(1909年约翰逊命名为基因) 是
客观存在的，那么基因在哪里
比较项目 基因
染色体
在遗传性状传递过程 中的性质 在杂交过程中保持 完整性和独立性
在配子形成和受精过程 中具有稳定的形态结构
体细胞中的存在形式 成对
成对
配子中的存在形式 成单
成单
体细胞中的来源 一个来自父方，一个来 自母方
一个来自父方，一个来 自母方
形成配子时的行为 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
归纳 基因和染色体行为存在着明显的平行关系
总结 基 因 位 于 染 色 体 上 (假 说 )
一 萨顿假说
萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系
染色体行为 基因行为
高茎 矮茎 高茎 矮茎
亲代 l I DD dd
看得见的 看不见的
染色体 基 因
平行关系
总结
基因在染色体上
受精作用
Dd
Dd
受精作用
受精卵
一萨顿假说
配子
D
二
d
一萨顿假说
分析减数分裂中基因和染色体的关系
d
p
F 配子
d
D)
配子
减数
减数 分裂
矮 茎 高 茎
高茎 高 茎
减数
分裂
矮茎 高 茎
D
d
高 茎
受精
F
二 基因位于染色体的实验证据
基因真的位于染色体上吗
归纳总结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。
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!
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
O
二 基因位于染色体的实验证据
自主学习，小组合作讨论，完成以下问题：
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.F 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
二 基因位于染色体的实验证据
1.果蝇的优点
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个体小，易饲养。
用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。
②繁殖快，后代数量多。
在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。
二 基因位于染色体的实验证据
1.果蝇的优点
③果蝇染色体数量少， 而且形状有明显差别。
性染色体
早 同 型 异 型 合
IV
IⅡ
IV
IⅡ
Ⅲ
Ⅲ
… 出
二 基因位于染色体的实验证据
1.果蝇的优点
④果蝇有众多容易区分的相对性状，便于观察和统计。
红眼
白眼
常染色体：与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、IV)
L性染色体：与性别决定有关的染色体，如X 、Y染色体
二 基因位于染色体的实验证据
染色体的类型
3对常染色体+ XX 同型 3对常染色体+ XY 异型
如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
常染色体
性染色体
染色体 的类型
Ⅲ雄 性
雌 性
非同源区段：I、Ⅲ
①基因只存在于X染色体 (I 区段)上 雌 性：X-x- 雄 性 ：X-Y
②基因只存在Y(Ⅲ 区 段 ) 上 雄性：XY 一
(2)同源区段：Ⅱ
X 、Y 同源区段的基因是成对存在的。
雌 性：X-x- 雄性：X-Y-
如果基因在常染色体上：DD、Dd、dd
如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因
二 基因位于染色体的实验证据
基因的表示方法
> 性 染 色 体
(假说— 演绎法)
观察现象，提出问题：
1、从摩尔根的杂交实验分析，果
蝇红眼和白眼的遗传符合孟德尔 的分离定律吗 符合
现象： “F 红眼和白眼之间
的数量比是3:1 ,所不同的是 白眼性状的 表 现 ，总是与性 别相联系。” (教材P29)
F 红眼
(雌、雄交配)
F
红眼(雌、雄)白眼(雄)
3/4 1/4
现早问题： ×
红 眼 ( 雌 )
p
发
o
白眼(雄)
二 基因位于染色体的实验证据
解 释 (假 设) : “ 如 果 控 制白
F 眼的基因在X染 色 体上，而Y 染
红眼(雌、雄)白眼(雄)色体上不含它的等位基因，上述
3/4 1/4 现象可以解释” (教材P31)
(假说— 演绎法)
现象：“F 红眼和白眼之间的 数量比是3:1,所不同的是白 眼性状的表现，总是与性别相
p早 × o
红眼(雌)↓白眼(雄) F
二 基因位于染色体的实验证据
(雌、雄交配)联系。”
二 基因位于染色体的实验证据
红眼 白眼
P
F 红眼
1
雌雄自由交配 分析问题，提出假说：
控制眼色的基因是在X染色体上，
Y染色体上没有它的等位基因。
2459 986
红眼：白眼=3:1
F
二 基因位于染色体的实验证据
P 配子 F1 F2
摩尔根的解释 控制白眼的基因(a) 在x染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
XAxA红眼(雌)
xay白眼(雄)
XA
XAxA红眼(雌) XAx 红眼(雌)
Y
XAY红眼(雄) xaY白眼(雌)
XAxa红眼(雌)
XAY红眼(雄)
XA
xa
Y
配 子
XA
xa
x
二 基因位于染色体的实验证据
P 配子 F
xwxW 红眼(雌) xW xw xw红眼(雌)
xwY白眼(雄) Xw Y xWY红眼(雄)
如何验证这个
解释是否正确
W Y F 配子
xw xw红眼( 雌 ) xWY 红眼( 雄 ) xW
xw xw红眼( 雌 ) XwY白眼(雄) Xw
果蝇杂交实验分析图解
F
二 基因位于染色体的实验证据
演绎推理，实验验证：测交
白眼 红眼 白眼 红眼
P: XWXw X xWY P: XWXw × xwYw
配子：Xw xW Y 配子： Xw xW YW
F : XWxw XwY F : XWxw XwYW
红眼 126 白 眼 115 红眼 红眼
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。
提出问题：白眼性状的表现总是与性别相联系
作出假说：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 验证假说：测交
得出结论：基因在染色体上
二 基因位于染色体的实验证据
归 纳 综 合 ，总结规律：—基因在染色体上
从此，摩尔根成了孟 德 尔理论的坚定支持者
假说 - - _
演绎法
3.基因与染色体的关系
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1 .3万多个；
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。
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。
结 论 ：基因在染色体上呈线性排列。
黄身
一白眼
红宝石眼 截翅
朱红眼
深红眼
棒状眼
短硬毛
二 基因位于染色体的实验证据
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
二 基因位于染色体的实验证据
黄身
一白眼
一红宝石眼
一截翅
朱红眼
深红眼
棒状眼 短硬毛
三 孟德尔遗传规律的现代解释
细胞中的基因都位于染色体上吗 为什么
不是。
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基 因位
于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有 的位于细胞质的质粒上。
重要遗传学发展历程
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。 孟德尔 假说—演绎法
②把“遗传因子”改为“基因”,并提出“等位基因”概念。 约翰逊
③提出“基因在染色体上”的假说。 萨 顿
④用实验证明了“基因在染色体上”。摩 尔 根 假说 — 演绎法
三 孟德尔遗传规律的现代解释
三 孟德尔遗传规律的现代解释
等 位 基 因 ：同 源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
A a
— 2
非等位基因
B B
d
3 4
等位基因
相 同
基
因
非同源
染色体
同源 染色体
同源 染色体
等位基因
三 孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质是：
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。 A
(教材P32)
+ 十
a
间期复制
Aa
Ay
同源染色体分离
a
染色单体分开 相同基因分开
a
一次分裂
a
减数第
二次分裂
a
A A
A
等位基因分离
减数第
基因的自由组合定律的实质是：
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。( 教 材P32)
三 孟德尔遗传规律的现代解释
减Ⅱ
减Ⅱ
减Ⅱ
减Ⅱ
A# B#
a+
bfl
A+
b+
a+
Bt
At Bt
at bt
At
bt
at Bt
减I ①
②
减I
Atta Bttb
Affa BT1b
间期复制
雄性：XY :异型性染色体
> XY 型性别决定
雌 性 ：XX:同型性染色体
男6 女 ：
22对(常)+XY (性) 22对(常)+XX (性)
XY型性别决定在生物界中是较为普遍的，包括哺乳动物、某些种类的两栖类、鱼类 和昆虫等， 一 些雌雄异株的植物也是XY型性别决定方式。
三 孟德尔遗传规律的现代解释
性别决定方式
三 孟德尔遗传规律的现代解释
性别决定方式
雄性子n-1 对常染色体+ZZ
> ZW 型性
别决定
雌 性on-1 对常染色体+ZW
内容：基因在染色体上
依据： 基因和染色体存在着明
显的平行关系
果蝇的杂交实验
结 论 ：基因在染色体上
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
萨顿的假说
摩尔根的实验
孟德尔遗传规 律的现代解释
基因在染色体上
小结
即时训练
1.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该 动物减数分裂产生的配子的说法正确的是( p )
A. 果蝇的精子中含有成对的基因
B.果蝇的体细胞中含有一个基因
C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方， 也可同时来自母方
D.在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个
即时训练
2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为( D )
A.3+X 或 3 +Y B.6+X 或 6 +Y
C.3对+XX或3对+YY D.3对+XX或3对+XY
3.基因自由组合定律揭示了( D )
A.等位基因之间的关系
B.非等位基因之间的关系
C.非同源染色体之间的关系
D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系
4.下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误
的是 (B )
A.同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离
B. 非同源染色体自由组合，所有非等位基因之间也自由组合
C.染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开
D.非同源染色体数量越多，非等位基因自由组合的种类也越多
即时训练
即时训练
5.右图示果蝇的原始生殖细胞，图中1、1'....4、4' 表示染色体，B、b、W、w 分别表示控制不同性状的 基因。果蝇的红眼和白眼分别由位于X染色体上的W、 w 控制，请据图回答下列问题：
(1)该细胞是卵原细胞。
(2)图中的 2' 3 3' 属常染色 而4、4′_属性染色体。
(3)该细胞中有 8 个 DNA 分子。
(4)该果蝇基因型可写成_ BbXWxw
(5)经减数分裂它可产生____4__种基因型的配子。