(共33张PPT)
2.2基因在染色体上
摩尔根
这种对待科学的态度和高尚的品格,正是我们需要学习的科学精神!
摩尔根在对其他科学家的学说持怀疑态度时,没有选择批评挖苦对方,而是认真钻研设计实验。
在实验证据证明其他科学家学说正确之时,坚持“实验至上”立马摈弃之前的偏见。
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,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;
问题:细胞中的基因都位于染色体上吗?
线粒体、拟核、质粒(不遵循遗传规律)
(真核生物)
测定方法:荧光标记法
问题: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3: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
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
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______,不同对的遗传因子就是位于____________上的___________;
一
同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
等位基因:
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
同源染色体的相同位置上控制相同性状的基因
同源染色体上的不同位置的基因或位于非同源染色体上的基因
相同基因:
非等位基因:
在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
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。
1、等位基因分离的原因:
随同源染色体的分离而分离
2、等位基因分离的时间:
减数分裂Ⅰ后期
思考
实质:
减Ⅰ后期等位基因随同源染色体的分开而分离
等位基因随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
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ
后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
a
b
B
A
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
B
B
a
a
b
b
B
A
a
b
B
A
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
3. 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。
1.自由组合的原因:
随非同源染色体的自由组合而自由组合
2.自由组合的时间:
减数分裂Ⅰ后期
思考
(教材P32)
实质:
减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合
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。
细胞核遗传与细胞质遗传
细胞核遗传:细胞核中基因决定的性状的遗传。核基因在染色体上,核基因遗传遵循遗传规律。
质基因遗传特点:只能由母亲(雌性)传递给后代
细胞质遗传:细胞质基因(线粒体基因和叶绿体基因)决定的性状的遗传。质基因不在染色体上,质基因遗传不遵循遗传规律。
2对等位基因位于1对同源染色体上时,还能自由组合吗?
A
a
B
b
注意:
(1)只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
(2)真核生物细胞核基因遵循孟德尔的遗传规律,叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
(3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
摩尔根发现了基因的连锁和互换定律——遗传学第三大定律
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
B
B
b
b
A、B基因连锁
B、b基因互换
A
a
B
b
A
A
B
B
a
a
b
b
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
A
B
B
A
a
a
b
b
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
A
B
a
b
A
B
a
b
2对等位基因位于1对同源染色体上
A和B、a和b连锁,可以产生AB、ab两种配子
1.完全连锁
连锁不交换
A
a
B
b
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
A
B
A
b
a
a
b
B
A
B
a
A
a
b
b
B
2对等位基因位于1对同源染色体上
B和b发生互换,可以产生AB、Ab、aB、ab四种配子
A
A
B
a
b
b
B
a
2.不完全连锁
连锁且交换
配子:两多两少
基因在染色体上的位置 产生配子 自交后代基因型
连锁
互换
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
4种:
AB、Ab、aB、ab
9种:
AaBb、AaBB、AABb、AABB、Aabb、AAbb、aaBb、aaBB、aabb
分离 定理 基因位置
配子比例 A:a=1:1
自由组合定律 基因位置
配子比例 AB:Ab:Ab:ab =1:1:1:1
AB:ab=1:1
Ab:aB=1:1
AXB:AY:aXB:aY
=1:1:1:1
知识拓展:生物个体产生配子种类分析
甲乙自交后代性状分离比是否一致?
1. 已知显隐性—雌隐雄显
XaXa × XAY
XAX a 显性
XaY 隐性
F1:
P:
配子:
Xa
XA
Y
(1)若子代性状表现与性别无关,则基因位于常染色体上。
(2)若子代雌性个体全为显,雄性个体全为隐,则基因位于X染色体上。
判断等位基因A、a位置
(1)若正反交结果相同,则基因位于常染色体上。
(2)若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。
2. 未知显隐性—正反交
XaXa × XAY
XAX a 显性
XaY 隐性
F1:
P:
配子:
Xa
XA
Y
XAXA × XaY
XAX a 显性
XAY 显性
F1:
P:
配子:
XA
Xa
Y
判断等位基因A、a位置
课堂小结
基因在染色体上
萨顿的假说
假说核心:
基因在染色体上
依据:
基因与染色体存在明显的平行关系
基因位于染色体
上的实验证据
摩尔根果蝇杂交实验
果蝇体细胞的染色体图解
果蝇杂交实验分析图解
基因在染色体上呈线性排列
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
类比推理法
假说演绎法
3.大量事实表明,孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测,哪一项是没有说服力的( )
A.基因在染色体上
B.同源染色体分离导致等位基因分离
C.每条染色体上都有许多基因
D.非同源染色体自由组合使非等位基因重组
4.下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有多个基因
D.染色体就是由基因组成的
5.继孟德尔之后,摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究,其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是( )
A.白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄=1∶1
B.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄=1∶1
C.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌=1∶1∶1∶1
D.A、B、C三项都不是
6.果蝇的红眼对白眼为显性性状,且控制该性状的一对基因位于X染色体上,下列杂交组合中,通过眼色就可以直接判断果蝇性别的是( )
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交
B.白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交
C.红眼雌蝇与红眼雄蝇杂交
D.白眼雌蝇与白眼雄蝇杂交
7.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( )
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
8.下列有关基因与染色体的关系的表述,错误的是( )
A.基因就是染色体
B.有的生物的基因并不在染色体上
C.基因在染色体上的提出者是萨顿
D.同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离
9.果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性,控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交,一方为红眼,另一方为白眼,杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同,雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同,那么亲本果蝇的基因型为( ) A.XRXR×XrY
B.XrXr×XRY C.XRXr×XrY
D.XRXr×XRY
10.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时,采用了假说—演绎法。下列说法错误的是( )
A.果蝇红白眼色的遗传遵循基因分离定律
B.演绎推理的内容是:若假说成立,F2中红眼与白眼果蝇之比为3:1
C.用白眼雄果蝇与F1雌果蝇杂交的实验操作属于对解释的实验验证
D.摩尔根提出的假说是:控制果蝇眼色基因仅位于X染色体上而Y上没有它的等位基因
11.摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是
A.亲本白眼雄果蝇与纯合红眼雌果蝇杂交,F1都是红眼果蝇
B.F1雌雄果蝇相互交配,F2出现白眼果蝇,且白眼果蝇都是雄性
C.F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配,子代雌雄果蝇中,
红眼和白眼各占一半
D.野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配,子代只有红眼雌果蝇和
白眼雄果蝇
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,下列关于基因和染色体关系的表述,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
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,使所有非等位基因也自由组合
√
×
B
一.概念检测
D
拓展应用
红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型,白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交,则子一代无论雌雄,全部为红眼,如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交,那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼,也有白眼,因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别,这是为什么 用其他杂交组合,能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢
只有白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)杂交的子代,红眼全为雌性,白眼全为雄性,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
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,如蜜蜂中的雄蜂等。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。你如何解释这现象
这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半,但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。
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。现在已经发现多一条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。
人的体细胞中染色体数目的变异,会严重影响生殖、发育等各种生命活动,未发现其他常染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育,或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。