2020-2021学年高一生物人教版必修二2.2 基因在染色体上课件（33张ppt）

第二章 第二节
基因在染色体上
··2.2 基因在染色体上··
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？
因为基因在染色体上
人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。
··2.2 基因在染色体上··
回到19世纪——
1866年孟德尔发现了遗传的两大定律
人们意识到
遗传因子（1909年约翰逊命名为基因）是客观存在的
··2.2 基因在染色体上··
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。
　　发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
即染色体的行为和基因的行为高度一致
··2.2 基因在染色体上··
（体细胞 2n=24）
减数分裂
精子 12条染色体
卵细胞 12条染色体
受精作用
合子 24条染色体
子代细胞中的24条染色体，共12对同源染色体
··2.2 基因在染色体上··
1.萨顿据此提出了什么假说？
3.萨顿提出假说运用了什么方法？
2.萨顿假说的依据是什么？
阅读书29页回答下列问题
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。
基因和染色体存在着明显的平行关系。
··2.2 基因在染色体上··
看不见
假说：基因在染色体上
推理
看得见
类比
平行关系
D d
D
d
减数第一次分裂时，同源染色体发生分离
杂合子在形成配子时，等位基因发生分离
类比推理法
··2.2 基因在染色体上··
基因与染色体的平行关系
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
··2.2 基因在染色体上··
×
减数
分裂
受精作用
减数
分裂
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
d d
d
D
D d
d
D
高茎
矮茎
F2
D D
D D
D d
D d
d d
D
d
高茎
请你在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。
··2.2 基因在染色体上··
萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？
萨顿的假说由于缺少实验证据遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此，摩尔根开始了寻找证据之路。
注意:
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.
··2.2 基因在染色体上··
二、基因位于染色体上的实验证据
野生红眼果蝇
少见的白眼雄果蝇
遗传学研究常用的实验材料：果蝇（果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3－4mm，在制醋和腐烂水果的地方可以看到。）
①具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。
②染色体数目少，便于观察。
③个体小，易饲养，繁殖快。
④后代数量多，便于统计。
果蝇作为遗传研究材料的优点：
··2.2 基因在染色体上··
雌性
雄性
性染色体
常染色体
果蝇的染色体组成
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
♀同型：XX；♂异型：XY
··2.2 基因在染色体上··
··2.2 基因在染色体上··
书写成：
常染色体
性染色体
A
A
A
a
a
a
或
或
AA
Aa
aa
书写成：
X Y
E
X Y
e
X X
E
e
X X
E
E
X X
e
e
X
Y
E
e
E
e
E
E
e
e
X
Y
X
X
X
X
X
X
··2.2 基因在染色体上··
基因的表示方法：
如果基因在常染色体上 ： DD、dd
如果基因在性染色体上：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：
(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.
··2.2 基因在染色体上··
F2
1/4
红眼（雌、雄）
P
F1
（雌、雄）
×
雌雄交配
红眼（雌）
白眼（雄）
白眼（雄）
（一）观察现象、发现问题
摩尔根的果蝇杂交实验
红眼
F1
3/4
··2.2 基因在染色体上··
证明基因位于染色体上
（假说——演绎法）
观察实验，发现问题
01
③白眼性状的表现总是与性别相关联
①F1全为红眼
②F2中红眼∶白眼＝3∶1
?红眼为显性性状
?符合分离定律
提出问题
02
为什么白眼个体总是与性别相关联？
··2.2 基因在染色体上··
证明基因位于染色体上
（假说——演绎法）
提出假设
03
摩尔根及其同事根据杂交实验的结果，可能会作出几种假设?哪种假设能解释实验结果?
假设一：
控制眼色的基因只在 Y 染色体上
假设二：
控制眼色的基因只在 X 染色体上
假设三：
控制眼色的基因在 X、Y染色体同源区上
··2.2 基因在染色体上··
运用上述假说，解释实验现象：
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY
XWXw
×
P
F2
F1
配子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}配子
XW
Xw
XW
Y
XWXW红眼(雌 ）
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄 )
红眼（ 雌 ）
红眼（ 雄 ）
··2.2 基因在染色体上··
演绎推理
04
证明基因位于染色体上
（假说——演绎法）
×
XWXw
XwY
XW
Xw
Y
Xw
配子
XWXw
XW Y
XwXw
XwY
测交后代
红雌 ： 红雄： 白雌： 白雄
F1
1 ： 1 ： 1 ： 1
摩尔根实际的实验结果：
126
132
120
115
与理论推测一致，完全符合假说
··2.2 基因在染色体上··
证明基因位于染色体上
×
XwXw
XWY
测交
红眼雌蝇
白眼雄蝇
1 ： 1
测交后代
配子
XW
Xw
Y
XWXw
XwY
··2.2 基因在染色体上··
若白眼基因位于X，Y染色体的同源区段
果蝇杂交实验
红眼雌XWXW x 白眼雄XwYw
P
F1
红眼雌XWXw 红眼雄XWYw
x
F2
XWXW XWXw XWYw XwYw
红眼雌 红眼雌 红眼雄 白眼雄
性状分离比 红眼：白眼=3:1
··2.2 基因在染色体上··
1. 红眼雌XWXw x 白眼雄XwYw
2. 白眼雌XwXw x 红眼雄XWYw
后代均符合测交比例
摩尔根曾利用白眼雌果蝇与纯合的红眼雄果蝇交配，其后代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼
最终确定控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
测交实验
若白眼基因位于X，Y染色体的同源区段
··2.2 基因在染色体上··
验证假说：
测交等方法
得出结论：
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
假说
演
绎
法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
··2.2 基因在染色体上··
1.摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法 (　　)
2.一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因 (　　)
√
×
课堂检测
3.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，F1雌雄果蝇都表现为红眼，这些雌雄果蝇交配产生F2，F2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。下列叙述错误的是（ ）
A. 红眼对白眼是显性性状
B. 眼色遗传符合分离定律
C. 眼色和性别的遗传表现为自由组合
D. 果蝇眼色性状的遗传与性别相关联
C
··2.2 基因在染色体上··
三、基因在染色体上的位置
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。
人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。
基因与染色体在数量上还存在什么关系？
一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上怎么排列？
··2.2 基因在染色体上··
基因在染色体上呈线性排列
第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，同时也说明了：
··2.2 基因在染色体上··
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
A与B、C与D
同源染色体：
非同源染色体：
等位基因：
非等位基因：
A与C（D）、B与C（D）
Y与y、R与r
Y(y)与R(r)
A
B
C
D
Y
y
R
r
四、孟德尔遗传规律的现代解释
··2.2 基因在染色体上··
1.基因的分离定律的实质：
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。
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
··2.2 基因在染色体上··
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。
2.基因的自由组合定律的实质：
A
a
B
b
A
B
A
B
A
B
a
b
a
b
a
b
A
B
A
B
a
b
a
b
a
A
B
b
A
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
或
　　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。
··2.2 基因在染色体上··
萨顿的假说（类比推理法）
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
依据：
基因在染色体上的证据(假说演绎法)
摩尔根果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
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
基因在染色体上
小结
··2.2 基因在染色体上··
1、下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是
A 基因全部在染色体上
B 基因在染色体上呈线性排列
C 一条染色体上有一个基因
D 染色体就是由基因组成的
巩固练习
··2.2 基因在染色体上··
2、关于减数分裂过程中，等位基因分离及决定非等位基因自由组合的时期的叙述正确的是
A、同时发生在减数第二次分裂的后期
B、分别发生在减数第一次分裂和第二次分裂的后期
C、分离发生在第一次分裂，自由组合在第二次分裂
D、同时发生在减数第一次分裂的后期
巩固练习