【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一生物必修二 2.2 基因在染色体上 课件（28张PPT）

生物（人教版）
高中生物 必修二
第二章
基因和染色体的关系
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？
问题探讨
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？
问题探讨
因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。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。
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。
2.为什么不测定全部46条染色体？
问题探讨
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同， 结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中1条进行测序就可以了。而性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定46条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。
问题探讨
人类染色体
第2节 基因在染色体上
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
核心素养
1、萨顿的假说。
2、基因位于染色体上的实验证据。
3、孟德尔遗传规律的现代解释。
生命观念：基因在染色体上。
科学思维：类比推理法。
科学探究：摩尔根果蝇实验。
社会责任：遗传病分析。
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？
一、萨顿的假说
1、基因和染色体行为存在着明显的_____关系
基因在________上，基因是由_______携带着
从亲代传递给下一代的。

推论：
平行
染色体
类比推理法
染色体
看不见
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见
平行关系
D d
D
d
一、萨顿的假说
2、萨顿的假说

{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
基因
染色体
在遗传性状传递过程中的性质
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
体细胞中的来源
形成配子时的行为
类比
推理
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
成对
成对
成单
成单
一个来自父方，一个来自母方
一个来自父方，一个来自母方
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
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
基因位于染色体上（假说）
一、萨顿的假说

思考与讨论
参考萨顿的假说，请你在图中染色体上标注基因符号（D或d），解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。（图中染色体上黑色横线代表基因的位置）。
d
d
D
D
D
D
d
d
D
d
d
D
D
D
D
D
d
d
d
d
♀
♂
相同基因
DD，dd
等位基因
Dd
二、基因位于染色体上的实验证据

我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！
1866-1945
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！
他的果蝇
摩尔根
二、基因位于染色体上的实验证据
1、果蝇作为实验材料的优点

1）个体小，易饲养，成本低；
3）相对性状多且易于区分；
4）染色体数目少（4对）；
2）繁殖快、后代多；
杂交实验的好材料
二、基因位于染色体上的实验证据
1、果蝇体细胞染色体图解

雌性
雄性
性染色体
常染色体
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
二、基因位于染色体上的实验证据
1、果蝇体细胞染色体图解

雌性
雄性
性染色体
常染色体
染色体的类型
常染色体：与性别决定无关的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
所有的生物都有性染色体吗？
如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
二、基因位于染色体上的实验证据
2、摩尔根果蝇杂交实验

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？
2、果蝇白眼性状的表现为什么与性别相关联？
符合
可能与性染色体有关系
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
红眼
（雌、雄交配）
×
红眼（雌）
白眼（雄）
（假说—演绎法）
二、基因位于染色体上的实验证据
2、摩尔根果蝇杂交实验

推理想象，提出假说
如果按照萨顿的理论---“基因位于染色体上”，那么，控制白眼的基因应该位于什么染色体上呢？
①位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。
④位于X和Y染色体的同源区段上。
②只位于X染色体上。
③只位于Y染色体上。
二、基因位于染色体上的实验证据
(2017全国Ⅰ)某种羊的性别决定为XY型，回答下列问题：
（3）一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有　　 种；
当其只位于X染色体上时，基因型有　　种；
当其位于X和Y染色体的同源区段时（如图所示），基因型有　　 种
3
5
7
同源染色体：AA、Aa、aa
只在X染色体：
XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY
XY的同源区段：
XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa
二、基因位于染色体上的实验证据
2、摩尔根果蝇杂交实验
XWXW
XwY
XW
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
╳
Xw
Y
XWXw
XWY
红眼（雌）
红眼（雄）
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWY
XWXw
XwY
红眼（雌）
红眼（雄）
红眼（雌）
白眼（雄）
P
配子
F1
配子
②白眼基因只位于X染色体上。
④白眼基因位于X和Y染色体同源区段上。
w
w
w
w
w
w
摩尔根
提出假说：
╳
3 : 1
二、基因位于染色体上的实验证据
2、果蝇杂交实验
演绎推理
XWXw
红眼（雌）
F1
实验检验
╳
XwY
白眼（雄）
配子
XW
Xw
Xw
Y
XWXw
XWY
XwXw
XwY
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
白眼（雌）
测交
二、基因位于染色体上的实验证据
2、摩尔根果蝇杂交实验
一个特定的基因位于一条特定的染色体上，也就证明了基因位于染色体上。
白眼（雌）
╳
红眼（雄）
XwXw
╳
XWY
XWXw
XwY
红眼（雌）
白眼（雄）
XwXw
╳
XWYW
XWXw
XwYW
红眼（雌）
红眼（雄）
正交
“BUG”修复：
正反交法
反交
②白眼基因位于X染色体上。
④白眼基因位于X和Y染色体同源区段上。
二、基因位于染色体上的实验证据
3、基因线性排列
一条染色体上有许多个基因。
基因在染色体上呈线性排列。
二、基因位于染色体上的实验证据
4、早期基因研究历程
孟德尔（1845）
性状由遗传因子决定。
约翰逊（1909）
萨顿（1913）
将遗传因子改为基因，提出等位基因概念。
基因在染色体上（假说）。
摩尔根（1914）
基因在染色体上（实验证实）。
摩尔根及其他科学家
一条染色体上有许多个基因。
基因在染色体上呈线性排列。
从数量上
从位置上
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，___________会随_____________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。
等位基因
同源染色体
A
a
精原细胞
初级精母细胞
A
a
A
a
次级精母细胞
A
A
a
a
A
a
A
a
精细胞
三、孟德尔遗传规律的现代解释
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__________分离的同时，非同源染色体上的____________自由组合。
等位基因
非等位基因
X
三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因的自由组合定律的实质是：
A
a
精原细胞
B
b
次级精母细胞
A
A
b
b
a
a
B
B
B
a
b
A
精细胞
b
A
B
a
初级精母细胞
A
a
b
B
a
A
B
b
A
a
精原细胞
B
b
次级精母细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
b
a
B
A
精细胞
B
A
b
a
初级精母细胞
A
a
b
B
a
A
B
b