【课件】基因在染色体上课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

第第2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第 2 2节节 基基 因因 在在 染染 色色 体体 上上基因在哪里？悠悠百年，寻寻觅觅怀疑、争论、推理最终是观察和实验，探明它神秘的踪迹！孟德尔分离定律在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，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。减数分裂在形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，配子中只得到一对同源染色体的其中一条。回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）DdDd孟德尔自由组合定律在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，随配子遗传给后代。减数分裂在减数分裂形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）yRYrYy Yy RrRrYRyr回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）雌配子雄配子传递传递性质性质基因基因成对成对存在存在基因行为（遗传学）基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）染色体行为（细胞学）染色体染色体成对成对存在存在P配子F1P配子F1DdDdDDdd一、萨顿的假说假说依据假说依据只有只有成对成对的的基因基因中的中的一个一个只有只有成对成对染色体染色体中的中的一条一条成对的基因一成对的基因一个来自个来自父方父方，一个来自一个来自母方母方配子配子组合组合方式方式成对的同源染色成对的同源染色体一条来自体一条来自父方父方，一条来自一条来自母方母方等位基因分离，等位基因分离，非等位基因自由组合非等位基因自由组合同源染色体分开，同源染色体分开，非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合杂交过程中基因保持杂交过程中基因保持完整性完整性和和独立性独立性配子形成和受精过程中配子形成和受精过程中有有相对稳定的结构相对稳定的结构体体细细胞胞配配子子来来源源1.依据依据：2.方法：方法：3.萨顿的假说：萨顿的假说：分离定律遗传因子减数分裂染色体基因在染色体上基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因和染色体的行为存在明基因和染色体的行为存在明显的显的平行平行关系。关系。类比推理类比推理基因基因基因在染色体上基因在染色体上推理推理染色体染色体 平行关系平行关系一、萨顿的假说DdDd思考讨论思考讨论如果你认为基因在染色体上，请你在图中的染色体上标注基因如果你认为基因在染色体上，请你在图中的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（图中染色体上的黑符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置）。色黑线代表基因的位置）。P配子配子F1F1配子配子高高茎茎矮矮茎茎受受精精高茎高茎减数减数分裂分裂减数减数分裂分裂减数减数分裂分裂高高茎茎高高茎茎矮矮茎茎高高茎茎F2DDddDdDdDdDdDDDddddD思考讨论美国生物学家摩尔根摩尔根（T.H.Morgan，18661945），曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。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。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正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。确与否，还需要观察和实验的检验。基因真的位于染色体上吗？基因真的位于染色体上吗？托马斯托马斯亨特亨特摩尔根摩尔根二、基因位于染色体上的实验证据遗传学实验材料果蝇的优点：个体小，个体小，易饲养易饲养繁殖快繁殖快，后代多后代多具有具有易于区分的相对性状易于区分的相对性状染色体少，易观察（染色体少，易观察（4对）对）同型同型雌雌性性雄雄性性性染色体性染色体常染色体常染色体3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY 异型异型染色体染色体的类型的类型常染色体常染色体：与性别决定：与性别决定无关无关的染色体的染色体(、)性染色体性染色体：与性别决定：与性别决定有关有关的染色体，如的染色体，如X、Y染色体染色体如：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。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1.观察现象，发现问题红红白白F2F1P1111:白眼白眼(雄雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼白眼(雄雄)p眼色的显性性状是：眼色的显性性状是：红眼红眼p眼色的遗传眼色的遗传遵循分离定律遵循分离定律二、基因位于染色体上的实验证据摩尔根的果蝇杂交实验为什么白眼总是雄性的呢？摩尔根设想摩尔根设想：控制白眼的基因在控制白眼的基因在X染色染色体上体上，而而Y染色体上不含它的等位基因染色体上不含它的等位基因。2.大胆想象，提出假说二、基因位于染色体上的实验证据雌果蝇种类：雌果蝇种类：雄果蝇种类：雄果蝇种类：注意掌握基因型的表示写法：（1）如果基因在）如果基因在常染色体常染色体上：上：DD、Dd（2）如果基因在）如果基因在性染色体性染色体上：上：先写性染色体上后写基因先写性染色体上后写基因 雌性：雌性：X X 雄性：雄性：X Y二、基因位于染色体上的实验证据红红白白F2F1P1111:白眼白眼(雄雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼白眼(雄雄)XWXW红眼XwY白眼PXWXw红眼XWY红眼F1XW配子配子XwY控制控制颜色的基因用色的基因用W、w表示表示XWXwXWYXWXW红眼红眼XWXw红眼红眼XWY红眼红眼XwY白眼白眼F2测交实验测交实验3.演绎推理，实验验证二、基因位于染色体上的实验证据XWXw红眼XwY白眼PXWXwXWYXwXwXwYF1XW Xw配子配子XwY红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼设计测交实验演绎推理1111:XwXw白眼XWY红眼PXWXwXwYF1Xw配子配子XWY红眼红眼白眼白眼11:测交实验一：测交实验一：测交实验二：测交实验二：测交实验测交实验3.演绎推理，实验验证二、基因位于染色体上的实验证据测交实验实验验证约约 1 :1 基因在染色体上基因在染色体上4.得出结论二、基因位于染色体上的实验证据假说演绎法实际结果与推理符合，假说正确实际结果与推理符合，假说正确提出问题提出假说演绎推理得出结论设计测交实验，预测实验结果设计测交实验，预测实验结果进行测交实验，检验演绎推理的结论进行测交实验，检验演绎推理的结论实验验证白眼性状的表现总是与性别相联系？白眼性状的表现总是与性别相联系？控制白眼基因（控制白眼基因（w）在）在X染色体上，染色体上，而而Y染色体上不含有它的等位基因染色体上不含有它的等位基因二、基因位于染色体上的实验证据基因和染色体的关系现象：每种生物的基因数量远多于染色体数目。4 4对染色体，对染色体，1.31.3万个基因万个基因2323对染色体，对染色体，2.62.6万个基因万个基因推测1：一条染色体上应该有许多个基因。一条染色体上应该有许多个基因。结论结论2：基因在染色体上呈线性排列。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。果蝇各种基因在染色体上排列图谱。短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝石眼白眼白眼黄身黄身二、基因位于染色体上的实验证据思考讨论：思考讨论：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。不是。真核生物真核生物的的核核基因都位于染色体基因都位于染色体上，而上，而质基因位质基因位于线粒体等细胞器内于线粒体等细胞器内；原核生物原核生物的基因的基因有的位于拟核区有的位于拟核区DNA分子上，有分子上，有的位于细胞质的质粒的位于细胞质的质粒上。上。三、孟德尔遗传规律的现代解释d dB BB Ba aA AD D等位基因等位基因等位基因等位基因非同源染色体非同源染色体非等位基因非等位基因相相同同基基因因同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体等位基因等位基因：同源同源染色体的染色体的相同位置相同位置上控制上控制相对性状相对性状的基因的基因1 12 23 34 4三、孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律基因分离定律的实质是：的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因等位基因具有具有一定的一定的独立性独立性；在；在减数分裂形成配子减数分裂形成配子的过程中，的过程中，等位基因会随同等位基因会随同源染色体的分开而分离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，分别进入两个配子中独立的，随配子遗传给后代。传给后代。减数分裂分裂间期Aa减数分裂AAaaAAaaAAaa三、孟德尔遗传规律的现代解释基因自由组合定律基因自由组合定律的实质是：的实质是：位于位于非同源染色体非同源染色体上的上的非等位基因非等位基因的分离或组合是互不干的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上等位基因彼此分离同源染色体上等位基因彼此分离的同的同时时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合。减数分裂分裂间期减数分裂精原细胞精原细胞初级精母初级精母细胞细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞减数分裂AaBbA AaaBBbbAAB Ba abbABABabab思考讨论：思考讨论：基因基因的遗传的遗传都都遵循遵循“孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律”吗吗？原核生物中的基因原核生物中的基因遗传不遵循孟德尔遗传定律；遗传不遵循孟德尔遗传定律；真核生物真核生物细胞质细胞质基因基因遗传不遵循孟德尔遗传定律遗传不遵循孟德尔遗传定律；同源染色体上的非等位基因同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律不遵循自由组合定律。三、孟德尔遗传规律的现代解释BbAaCcdD1.萨顿利用假说萨顿利用假说演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上染色体上()2.体细胞中基因成对存在，配子中只含体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因个基因()3.蝗虫体细胞中的蝗虫体细胞中的24条染色体，条染色体，12条来自父方，条来自父方，12条来自母方条来自母方()4.摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说演绎法演绎法()5.摩尔根果蝇杂交实验中，摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离发生了性状分离()6.果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关()7.性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中()随堂检测随堂检测1.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的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（表述，错误的是（）A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体 B.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的 C.一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因 D.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列B随堂检测2.首次证明了基因在染色体上的是（首次证明了基因在染色体上的是（）A.孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验 B.萨顿观察蝗虫的减数分裂过程萨顿观察蝗虫的减数分裂过程 C.摩尔根的红白眼果蝇杂交实验摩尔根的红白眼果蝇杂交实验 D.魏斯曼预测配子染色体数目减半魏斯曼预测配子染色体数目减半C随堂检测3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误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（的是（）A.复制的两个基因随染色体单体分开而分开复制的两个基因随染色体单体分开而分开 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非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合D随堂检测4.结合遗传的染色体学说，我们发现孟德尔自由组合定律的结合遗传的染色体学说，我们发现孟德尔自由组合定律的实质是（实质是（）A.各类型雌雄配子之间的结合是自由的各类型雌雄配子之间的结合是自由的 B.F2发生发生9:3:3:1的性状分离的性状分离 C.非同源染色体在配子中自由组合非同源染色体在配子中自由组合 D.非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合D小结