【高中生物】基因在染色体上课件 2022-2023学年高一下学期生物人教版(2019)必修2.pptx

2.2基因在染色体上回顾旧知体细胞配子Dd基因成对 染色体成对D dDd一个来自父方一个来自母方受精后体细胞成单 成单一条来自父方一条来自母方萨顿将基因与染色体的行为进行比较遗传学：细胞学：等位基因分离 同源染色体分离一对基因 一对同源染色体回顾旧知非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合体细胞配子遗传学细胞学 两对基因两对同源染色体YyRrYRyRYryR回顾旧知遗传学细胞学 两对基因两对同源染色体一、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。体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精体细胞24条染色体按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。减数分裂时同源染色体分离。一、萨顿的假说受精作用受精卵亲代配子子代染色体行为 基因行为DD ddD dDdDd受精作用高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎矮茎矮茎传递性质基因成对存在染色体成对存在只有成对的基因中的一个只有成对染色体中的一条成对的基因一个来自父方，一个来自母方配子组合方式成对的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开，非同源染色体自由组合杂交过程中基因保持完整性和独立性配子形成和受精过程中有相对稳定的结构体细胞配子来源一、萨顿的假说1.依据：2.方法：3.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。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显的平行关系。类比推理基因基因在染色体上推理染色体 平行关系D dDd思考讨论减数分裂中基因和染色体的关系高 茎高 茎矮 茎高 茎D dD Dd d D d d d减数分裂受 精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD DDD dd依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号科学方法：类比推理法研究方法：类比推理法 根据两个对象在某些属性上相同或相似，通过比较而推断出他们在其他属性上也相同的推理过程。笑话：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，你们身上一定有牛的血统了。”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。二、基因位于染色体上的实验证据 孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。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！摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。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！我是一个文明有风度的黑粉！我要设置一个实验，自己探究生物的遗传与染色体到底是什么关系！二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇作为遗传学实验材料的优点二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇的染色体组成同型3对常染色体+3对常染色体+XXXY异型染色体的类型常染色体：雌性个体细胞中相同，不决定性别的染色体(、)性染色体：雌性个体细胞中不相同，决定性别的染色体，如X、Y注意：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。雌性 性染色体常染色体雄性二、基因位于染色体上的实验证据 果蝇作为遗传学实验材料的优点1.个体小，易饲养2.繁殖快，后代多3.具有易于区分的相对性状 4.染色体少，易观察（4对）红眼果蝇朱红眼果蝇 白眼果野生型突变型突变型X YX非同源区段Y非同源区段X和Y同源区段如XYA、XYa如XWXW、XWXw、XwXw XWY XwY 如XDXD、XDXd、XdXdXDYD、XDYd、XdYD、XdYd W(w)A(a)如XBXB、XBXb、XbXb XBY XbY B(b)XW(w)XW(w)D(d)同源区段B(b)B(b)D(d)D(d)D(d)拓展提升：同源区段和非同源区段性染色体大写，基因右上角二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验 1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验3/4 1/4P白眼（雄）红眼（雌）F1 红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）(1)观察实验，发现问题 F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律吗？白眼性状的表现，为什么总是与性别相联系?二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验(2)提出假说，解释问题PF1F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3/4 1/4 红眼红眼（雌）白眼（雄）w w、w、w摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因雌果蝇种类：红眼（w、）白眼（WW）雄果蝇种类：红眼（）白眼（w）二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验XWXW红眼（雌）XwY白眼（雄）XWY XwXWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌）XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验(3)演绎推理(纸上谈兵)XWXw XwYXWX wXwYF1：P：配子：红眼（雌）白眼（雄）XW XwXwYXwXw XWY红雌 白雌 红雄 白雄XWY XwXwXWX w 红雌XwYW白雄F1：P：配子：红眼（雄）白眼（雌）XWXwY测交1测交2雌雄均有一半红眼，一半白眼。雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验(4)测交实验，得出结论得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。红眼雌 红眼雄 白眼雌 白眼雄126 132 120 115实验一：红眼雌与白眼雄红眼雌 白眼雄PF1XWXwXwY XWXw红眼雌 XwXw白眼雌 XWY红眼雄XwY白眼雄均符合实验二：红眼雄与白眼雌红眼雄 白眼雌PF1XWYXwXw XWXw红眼雌 XwY白眼雄红眼雌：白眼雄=1：1验证假说：测交得出结论：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：练习巩固(1)萨顿利用假说演绎法，推测基因位于染色体上()(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因()(3)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方()(4)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说演绎法()(5)摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离()(6)果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关()二、基因位于染色体上的实验证据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！p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。p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。三、基因与染色体的关系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：荧光标记法三、基因与染色体的关系问题问题：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。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；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。问题问题33：在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？提出“性状是由遗传因子决定的”观点。把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。提出“基因在染色体上”的假说。用实验证明了“基因在染色体上”。假说演绎法假说演绎法四、孟德尔遗传规律的现代解释 相关概念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：四、孟德尔遗传规律的现代解释 分离定律的实质等位基因随同源染色体的分开而分离Dd12Dd12DdD1Dd2dDDdd精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞精细胞减数分裂后期四、孟德尔遗传规律的现代解释 自由组合定律的实质非同源染色体上的非等位基因自由组合abBAA Aa aB Bb bA AB Ba ab bBAabBAab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞四、孟德尔遗传规律的现代解释 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。四、孟德尔遗传规律的现代解释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。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练习巩固1.1.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。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)(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。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)(2)非等位基因都位于非同源染色体上。非等位基因都位于非同源染色体上。()2.2.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 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.A.染色体是基因的主要载体 染色体是基因的主要载体 B.B.染色体就是由基因组成的 染色体就是由基因组成的 C.C.一条染色体上有多个基因 一条染色体上有多个基因 D.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3.3.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 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.A.复制的两个基因随染色单体分开而分开 复制的两个基因随染色单体分开而分开 B.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.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.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B 一.概念检测D 练习巩固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。练习巩固拓展应用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。