2.2基因在染色体上课件生物人教版必修2(共25张PPT)

(共25张PPT)
新人教版必修二
第2节 基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
情景材料一
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。
人类基因组计划（视频）
问题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？
因为基因位于染色体上
问题2：为什么不测定全部46条染色体？
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
问题3：基因在哪里呢？
回到19世纪
孟德尔发现了遗传的两大定律
人们才意识到
遗传因子（基因）是客观存在的
基因在哪里？
杂合子在形成配子时，等位基因的分离
减数第一次分裂时，同源染色体的分离
平行关系
孟德尔分离定律的核心
D d
D
d
减数分裂的核心
染色体
基因
科学研究方法之一
看不见
染色体
假说：基因在染色体上。
推理
基因
看得见
类比
平行关系
类比推理法
D d
D
d
——
（一）假说的内容：
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。
合作探究一：推测“基因在染色体上”依据是什么？请小组合作思考并阅读教材29页完成下表？
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的来源
形成配子时的分配特点
一、萨顿的假说
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的来源
形成配子时的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
同源染色体一条来自父方，一条来自母方
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
（二）假说的依据：
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
合作探究二：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号。
一、萨顿的假说
高 茎
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1 配子
d d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D d
d d
D D
F2
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。
D d
问题4：基因真的位于染色体上吗？
孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到了遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。
孟德尔遗传理论
萨顿假说
果蝇实验
方法
假说-演绎法
二、基因位于染色体上的实验证据
合作探究三：请同学们认真阅读教材P30-32，小组合作讨论以下问题。
1.摩尔根选用了什么作实验材料？为什么？
2.摩尔根的果蝇杂交实验“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系” 如何解释这一现象？
3.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
4.在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
二、基因位于染色体上的实验证据
1.相对性状多，易于观察。
2.培养周期短，繁殖能力强。
3.成本低，容易饲养。
4.染色体数目少，便于观察。
5.体型小易操作，后代数量多。
二、基因位于染色体上的实验证据
美国生物学家:摩尔根
实验材料:果蝇
（一）遗传实验材料——果蝇的优点：
（二）果蝇的染色体组成：
雌性
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
雄性
二、基因位于染色体上的实验证据
F2
3 ： 1
白眼果蝇都是雄的
红（雌、雄）
P
F1
红眼
（雌、雄）
×
F1雌雄交配
白（雄）
是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？
特殊在什么地方？
符合。
白眼性状的表现总是与性别相联系。
F2中红眼：白眼比是3︰1。
（三）摩尔根的果蝇杂交实验：
(1)观察实验，发现问题
假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
假设二：控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。
白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置呢？
假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。
分析各种情况，并画出遗传图解
×
白眼
（雄）
红眼
（雌）
P
… …
基因的表示方法：
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：
假说——控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。
(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。
-
-
X Y
(XWYW)或(XWYw)
或(XwYW)
(XwYw)
（三）摩尔根的果蝇杂交实验：
(2)提出假说，解释问题
P
F1
F2
×
对实验现象的解释
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）
（三）摩尔根的果蝇杂交实验：
(3)演绎推理(纸上谈兵)
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w 红雌
XwYW白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交1
测交2
二、基因位于染色体上的实验证据
F1雌个体与白眼交配
（三）摩尔根的果蝇杂交实验：
(4)进行交实验，得出结论
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
测交1：
测交2：
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。
得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。
二、基因位于染色体上的实验证据
作出假说
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
得出结论
基因在染色体上
提出问题
白眼性状的表现总是与性别相联系
演绎推理
测交
摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者
温顾摩尔根的果蝇实验
假说-演绎法
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，发明了测定基因位置的方法，并绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
人有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；
问题5：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
三、基因与染色体的关系
问题5：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。
问题6：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。
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。
③提出“基因在染色体上”的假说。
④用实验证明了“基因在染色体上”。
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
假说—演绎法
假说—演绎法
三、基因与染色体的关系
基因分离定律的实质是：
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， 会随 的分开 ，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。
A
a
a
A
等位基因
同源染色体
而分离
四、孟德尔遗传定律的现代解释
基因变化特点：
独立性
分离性
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，
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
同源染色体上的等位基因
非同源染色体上的非等位基因
彼此分离的同时，
自由组合。
基因变化特点：
互不干扰性
自由组合性
基因在染色体上
萨顿假说
摩尔根实验
孟德尔遗传规律的现代解释
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
基因位于染色体上
减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合
依据
结论
实验验证
实验现象
实验假设
果蝇眼色遗传与性别相联系
控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
测交实验
课堂小结
谢
谢
家
大