2.2基因在染色体上-课件(共26张PPT)-2024-2025学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共26张PPT)
2.2基因在染色体上
问题探讨
讨论
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？
人染色体的扫描电镜照片
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。发现孟德尔定律中等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
体细胞中同源染色体成对存在，一条来自父方，一条来自母方
配子只含有同源染色体中一条
非同源染色体自由组合
体细胞中遗传因子成对存在，一个来自父方，一个来自母方
配子只含有成对遗传因子中的一个
非等位基因自由组合
亲子代间基因保持完整性和独立性
亲子代间染色体保持相对稳定的形态结构
或
AaBb
AB
Ab
aB
ab
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
基因行为（遗传学） 染色体行为（细胞学）
传递中的性质 杂交过程中保持完整性和独立性 在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构
体细胞中的存在形式 成对 成对
配子中的存在形式 只有成对基因中一个 只有成对染色体中一条
在体细胞中的来源 一个来自父方一个来自母方 一条来自父方一条来自母方
形成配子时的组合方式 等位基因分离， 非等位基因自由组合 同源染色体分开，
非同源染色体自由组合
基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因就在染色体上。
类比推理
D D
d d
D
d
D d
D
d
D
d
D D
D d
D d
d d
注意:
通过类比推理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。
　 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”
雌性
雄性
二、基因位于染色体上的实验证据
美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，讥笑孟德尔的研究方法，称“解释结果需要高级杂耍”。
对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。
1.果蝇做遗传学实验的优点
二、基因位于染色体上的实验证据
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。
雌性
雄性
摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇，几年里没发现白眼果蝇。
基因突变
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌、雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
F1均为红眼说明什么？
红眼为显性
思考1.为什么F2中白眼只在雄性出现？
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
①观察实验，发现问题
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说，做出解释
雌性
雄性
假设3：位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
假设2：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
假设1：只位于Y染色体上(Ⅱ1)。
非同源区段（Ⅱ1）
同源区段（Ⅰ）
非同源区段（Ⅱ2）
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说，做出解释
假设1：只位于Y染色体上(Ⅱ1)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果
配子
P
×
红眼雌果蝇
XX
白眼雄果蝇
XYw
X
X
Yw
XX
XYw
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
1 : 1
F1
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说，做出解释
假设2：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
白眼雄果蝇
XwY
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWY
XWXw
XwY
P
配子
F1
配子
F2
×
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说，做出解释
假设3：位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
白眼雄果蝇
XwYw
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Yw
XWXw
XWYw
XW
Xw
XW
Yw
XWXW
XWYw
XWXw
XwYw
P
配子
F1
配子
F2
×
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
假设2：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
白眼雄果蝇
XwY
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWY
XWXw
XwY
P
配子
F1
配子
F2
×
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
假设3：位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
白眼雄果蝇
XwYw
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Yw
XWXw
XWYw
XW
Xw
XW
Yw
XWXW
XWYw
XWXw
XwYw
P
配子
F1
配子
F2
×
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
③设计实验，验证假说
白眼雄果蝇
XwY
×
红眼雌果蝇
XWXw
XW
Xw
Y
XWXw
XwY
P
配子
F1
红眼(雌)
红眼(雄)
Xw
XWY
XwXw
白眼(雌)
白眼(雄)
白眼雄果蝇
XwYw
×
红眼雌果蝇
XWXw
XW
Xw
Y
XWXw
XwYw
P
配子
F1
红眼(雌)
红眼(雄)
Xw
XWYw
XwXw
白眼(雌)
白眼(雄)
假设2：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
假设3：位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
测交①(演绎推理)
测交①(实验验证)
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
③设计实验，验证假说
白眼雌果蝇
XwXw
×
红眼雄果蝇
XWY
XW
Xw
XWXw
P
配子
F1
红眼(雌)
Y
白眼(雄)
白眼雌果蝇
XwXw
×
红眼雄果蝇
XWYw
XW
Xw
XWXw
XwYw
P
配子
F1
红眼(雌)
白眼(雄)
假设2：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
假设3：位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
测交②(演绎推理)
XwY
Yw
摩尔根等人亲自做了该实验杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。
测交②(实验验证)
XAYA
XAYa
♀
♂
XaYA
XaYa
XAXA
XAXa
♀XAXA、XAXa
♂XAYA、XaYA
XaXa
XAY
XaY
XAXA
XAXa
XaXa
♀
♂
①显雌（杂）×显雄
②隐雌 ×显雄
♀XAXA
♂XAYA
♀XAXA
♂XAYa
♀XAXa
♂XAYA
♀XAXa
♂XAYa
♀XAXA、XAXa
♂XAYa、XaYa
♀XAXa、XaXa
♂XAYA、XaYA
♀XAXa、XaXa
♂XAYa、XaYa
♀XAXa
♂XaYA
♀XAXa
♂XaYa
♀XaXa
♂XaYA
♀XaXa
♂XaYa
♀XAXA
♂XAY
♀XAXa
♂XAY
♀XAXA、XAXa
♂XAY、XaY
♀XAXa、XaXa
♂XAY、XaY
♀XAXa
♂XaY
♀XaXa
♂XaY
1.黄颡鱼是XY型性别决定的生物，背部的黑褐色和灰黄色受一对等位基因（B/b）控制，这对相对性状的显隐性和控制基因所在的染色体都未知。现有一群纯合的黑褐色和灰黄色个体，小彬同学用纯合黑褐色雌黄颡鱼和纯合灰黄色雄黄颡鱼杂交，F1全为黑褐色，F2有黑褐色（♀）、黑褐色（♂）和灰黄色（♂）三种类型，比例为2：1：1．回答下列问题：(1)根据小彬同学的杂交实验结果，可知显性性状是___________，判断控制这对相对性状的基因不在常染色体的理由是_________________________。(2)根据小彬同学的杂交实验结果，舒莹同学认为控制黄颡鱼背部颜色的基因B/b位于性染色体上，但不能确定是只位于X染色体上，还是位于X与Y染色体的同源区段上。请从题干中选择材料，设计一个杂交方案以进一步确定B/b基因的位置。_______________________________________________
_______________________________________________________________________（要求：用遗传图解表示杂交过程，并预期实验结果和得出结论）。
随堂练习
In-class practice
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
④总结归纳，得出结论
假设2：只位于X染色体上(Ⅱ2)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
假设2成立，即决定果蝇眼色(红眼和白眼)的基因位于X染色体上，从而证明了基因位于染色体上。
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(三点测交法)，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。
三、孟德尔遗传定律的现代解释
1.基因分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的____________，_____________________时，_____________会随着____________的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
减数分裂Ⅰ
分裂间期
A a
A A
a a
a a
A A
减数分裂Ⅱ
A
A
a
a
同源染色体
减数分裂形成配子
等位基因
独立性
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。
三、孟德尔遗传定律的现代解释
2.基因自由组合定律的实质
减数分裂Ⅰ
分裂间期
a a
A A
减数分裂Ⅱ
位于_______________上______________的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，______________上的____________分离的同时，________________上的________________自由组合。
等位基因
非同源染色体
非等位基因
同源染色体
非同源染色体
非等位基因
A a
B b
A A
a a
B B
b b
B B
b b
a
b
A
B
a
A
B
2.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。
随堂练习
In-class practice
3.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。
随堂练习
In-class practice
AD
ad
BC
bc
四、基因连锁
A
a
B
b
A
B
a
b
基因在染色体上的位置 产生的配子 自交后代基因型
4种
AB、Ab
aB、ab
2种
AB、ab
9种
AaBb、AaBB、AABb、AABB
Aabb、AAbb
aaBb、aaBB
aabb
3种
AaBb、AABB、aabb