人教版高中生物必修二 第二章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 （共48张PPT）

(共48张PPT)
第二节
基因在染色体上

萨顿的发现：
用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
自由组合定律：
在形成配子时,决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
同源染色体彼此分离，
非同源染色体自由组合
1.推论：基因是由_______携带着从亲代传递给下
一代的，也就是说：基因在_______上。
一、萨顿的假说
2.依据：
基因和染色体行为存在着明显的________。
染色体
平行关系
染色体
成对
成对
单个
单个
一个来自父方，一个来自母方
一条来自父方，一条来自母方
自由组合
非同源染色体自由组合
杂交过程保持完整性独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
阅读课文P27—28，完成基因和染色体行为的类比
染色体的行为 基因的行为
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
性质
×
减数分裂
减数分裂
D
D
D
D
D
D
D
d
d
d
d
d
d
d
高茎
矮茎
Ｐ：
配子：
F1：
P28 思考与讨论
完成图中染色体上的基因标注
矮茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
受精作用
推论：基因在染色体上
一、萨顿的假说
类比
类比推理
由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同或它们之间有联系的一种推理方法。
类比推理应用：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 了。”
牛的血统
萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上一定正确吗？
因缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度。
二、基因位于染色体上的实验证据
科学家：摩尔根
实验材料：果蝇
1926年发表《基因论》创立了现代遗传学的基因学说。
果蝇的特点? P28
①相对性状多而明显
②易饲养
③繁殖快，后代数量多
④染色体少易观察
常染色体
（与性别无关）
性染色体
（与性别有关）
3对：ⅡⅡ，Ⅲ Ⅲ，Ⅳ Ⅳ
雌性：XX 雄性：XY
果蝇体细胞染色体
实验：
P
F2
红眼（雌、雄）
白眼(雄)
发现：①F1全是红眼，说明_______是显性。
②F2中红眼：白眼=3：1，说明眼色遗传符合
_____定律，受____对等位基因控制。
③F2中的白眼只有雄性，说明白眼性状的表现
与______相联系。
红眼
分离
一
性别
如何解释出现的现象呢?
猜想:
如果按照萨顿的理论: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?
如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？
提出假设
假设二： 控制白眼的基因在X、Y染色体上。
假设一：
控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色
体上没有它的等位基因。
假设三： 控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。
雌果蝇种类：
红眼: XWXW
红眼: XWXw
白眼: XwXw
雄果蝇种类：
红眼: XWY
白眼: XwY
2.经过推理、想象提出假说:
—控制白眼的基因在X染色体上
实验现象的解释：
P
F1
F2
×
XWXW
XW
XwY
Xw
Y
XWXw
XWY
Y
XWXW（雌）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
XW
Xw
XW
XWXw （雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
F1
XWXw
XWY
4、摩尔根设计的测交实验：
（演绎推理）
XW
Xw
红雌 红雄 白雌 白雄
红雌 白雄
讨论：哪个实验说服力更强？
请写出以上两个杂交组合的遗传图解。
说明：隐雌显雄杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体表现不同，由此可证明假说成立。
F1红眼(雌)×白眼(雄)
F1红眼(雄)×白眼(雌)
4、摩尔根设计的测交实验：
讨论：哪个实验说服力更强？
请写出以上两个杂交组合的遗传图解。
（演绎推理）
5、 实验验证
摩尔根等人亲自做了该测交实验，实验结果与推论结果相符
证明了基因在染色体
金版 P27 课堂演练 2、5
三、新的疑问？
人只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体之间可能有对应关系吗？
一条染色体上有很多
个基因。
基因在染色体
上呈线性排列
现代分子生物学技术将基因定位在染色体上
课本P31 基础题 1
金版P27 课堂 1
三、孟德尔遗传规律的现代解释

分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。
(1)A和a、B和b、C和c
为等位基因。
等位基因与非等位基因（金版P26_归纳提升）
(2)A和B、A和C、
B和C、A和b等
均为非等位基因。
等位基因 非等位基因
位置 同源染色体的同一位置 同源染色体、
非同源染色体
特点 控制一对相对性状 控制不同相对性状



图示


三、孟德尔遗传规律的现代解释

基因分离定律的实质：在杂合体的细胞中，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，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
三、孟德尔遗传规律的现代解释

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不互干扰的；在减数分裂形成配子的过程中，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。
A
a
同源染色体上的非等位基因不能自由组合
请思考：同源染色体上的非等位基因可以自由组合吗？
B
b
课本P31 基础题 2
5
A
a
B
b
A
B
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
a
A
B
b
A
a
B
b
A
B
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
a
A
B
b
一个基因型为AaBb精原细胞经减数分裂形成4个2种精子
一个基因型为AaBb的个体经减数分裂形成很多个2种精子
推广:n对等位基因位于n对同源染色体上，则生殖细胞共有2n种，每种各占1/2n.
Aa Bb cc
Abc出现的概率
= 1/2 × 1/2 × 1
=1/4
×
×
共4种生殖细胞，每种生殖细胞各占1/4.
3. 个体产生配子（生殖细胞）种类及比例:
例：亲本的基因型为AaBbcc,则其产生的生殖细胞种类为
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__________。
（2）图中的______________________________属常染色体，而__________属性染色体。
卵原细胞
1和1′， 2和2′， 3和3′
4和4 ′
(3)该细胞中有_____个DNA分子。
（4）该果蝇基因型可写成____________________。
（5）经减数分裂它可产生__________种基因型的配子。
8
BbXWXw
4
【典例2】　某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑交叉互换)(　　)
【金版P26】　
D
有关自由组合定律的两个注意点:
1.符合基因自由组合定律的前提条件是两对等位基
因必须位于两对同源染色体上。
2.在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等
位基因自由组合，而不是同源染色体上的非等位
基因自由组合。
2.遗传实验的科学方法
(1)验证遗传两大定律的两种常用方法
分离
分离
自由
组合
3．据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　　)
【金版P26】　
即时演练
A
4．有关下面遗传图解的说法，正确的是(　　)
A. 基因分离定律的实质表现在图中的①②
B. 基因自由组合定律的实质表现在图中的③
C. Aa产生的雌雄两种配子的数量比为1∶1
D. 非等位基因重新组合发生在图中的③
A
F1
解释：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合
Yy Rr
y
Y
r
R
YR
Yr
yR
yr
分离定律
自由组合定律
等位基因分离
非等位基因自由组合
配子
5．已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是(　　)
D
【金版P27】　
课后作业
F1
XWXw
XWY
4、摩尔根设计的测交实验：
（演绎推理）
XW
Xw
红雌 红雄 白雌 白雄
红雌 白雄
正反交：
结果相同：常染色体遗传
结果不同：伴性染色体遗传
判断基因位置的方法：
【金版P28—B级、8】　
A. 实验中属于显性性状的是灰身、红眼
B. 体色和眼色的遗传符合自由组合定律
C. 若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概
率为3/4
D. 若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8
【典例1】用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如下列说法错误的是( )
【金版P25】　
C
P F1
①灰身红眼♀×黑身白眼♂ 灰身红眼♀、灰身红眼♂
②黑身白眼♀×灰身红眼♂ 灰身红眼♀、灰身白眼♂
摩尔根实验：
P
F2
红眼（雌、雄）
白眼(雄)
子代性状与性别相联系，
即某一性状只出现在某一性别中
1.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子一代雌雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的子二代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述不正确的是( )
A. 红眼对白眼是显性
B. 眼色遗传符合分离定律
C. 眼色和性别表现为自由组合
D. 红眼和白眼基因位于X染色体上
C
子二代：红：白=3:1
白眼全为雄性，出现性别差异，
说明控制眼色基因位于性染色体上
【金版P28】12　
【金版P28】11　
表现型 红眼长翅 红眼残翅 白眼长翅 白眼残翅
雄果蝇 3 1 3 1
雌果蝇 3 1 0 0
通过一次试验即可判断基因位置的方法：
说明：若后代性状无性别差异，则为常染色体遗传，若后代出现性状差异，则为性染色体遗传。
隐雌显雄
若子代性状与性别相联系，即：
判断基因位于性染色体上的方法：
说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体表现不同，由此可证明基因在性染色体上。
①某一性状只出现在某一性别中；
②或在不同性别中性状出现的比例不同，则控制该性
状的基因位于性染色体上。

即：后代出现性别差异

设计验证实验:
（一般是隐雌显雄杂交）
基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律
(1)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、线粒体中的基因都不遵循遗传规律。
(2)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。