【Syx】基因在染色体上课件 2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、人体细胞染色体示意图1990正正式式启启动动人人类类基基因因组组计计划划（Human Genome Project,HGP），该该计计划划旨旨在在测测定定组组成成人人类类染染色色体体中中所所包包含含的的30亿亿个个碱碱基基对对组组成成的的核核苷苷酸酸序序列列，从从而而绘绘制制人人类类基基因因组组图图谱谱，辨辨识识基基因因及及其其序序列列，达达到到破破译译人人类类遗遗传传信信息息的的最最终终目目的的。该该计计划划被被誉誉为为生生命命科科学学的的“登月计划登月计划”。人人类类基基因因组组进进行行测测序序时时只只测测定定了了人人的的2424条条染染色色体体的的DNADNA序序列列，为为什什么么不不测

2、测定定全全部部4646条条染染色色体体？人类基因组计划在在在在常常常常染染染染色色色色体体体体中中中中，每每每每对对对对同同同同源源源源染染染染色色色色体体体体的的的的形形形形状状状状大大大大小小小小相相相相同同同同，结结结结构构构构相相相相似似似似，上上上上面面面面分分分分布布布布基基基基因因因因或或或或等等等等位位位位基基基基因，只对其中一条测序即可。因此因，只对其中一条测序即可。因此因，只对其中一条测序即可。因此因，只对其中一条测序即可。因此测：测：2222条常染色体条常染色体+X+Y+X+Y。第二节 基因在染色体上回到19世纪孟德尔孟德尔发现了两大遗传的定律发现了两大遗传的定律人们意识

3、到人们意识到遗传因子遗传因子（约翰逊约翰逊：基因基因）是）是客观存在的客观存在的哪位科学家率先抓住这两条关键线索呢？哪位科学家率先抓住这两条关键线索呢？孟德尔豌豆杂交实验孟德尔豌豆杂交实验中中基因基因的行为变化的行为变化减数分裂过程中减数分裂过程中染色体染色体的行为变化的行为变化寻找基因寻找基因1 1、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程 （以精子的形成为例）之间有什么相同的地方？（以精子的形成为例）之间有什么相同的地方？（以精子的形成为例）之间有什么相同的地方？（以精子的形成为例

4、）之间有什么相同的地方？2 2、基因与染色体到底是什么关系呢？基因与染色体到底是什么关系呢？基因与染色体到底是什么关系呢？基因与染色体到底是什么关系呢？一、萨顿的假说一、萨顿的假说D dD d杂合子在形成配子时，杂合子在形成配子时，等位等位基因基因发生发生分离分离减数第一次分裂时，减数第一次分裂时，同源同源染色体染色体发生发生分离分离孟德尔定律的核心孟德尔定律的核心减数分裂的核心减数分裂的核心假说：基因在染色体上假说：基因在染色体上推理推理 平行关系平行关系非等位非等位基因基因自由组合自由组合非同源非同源染色体染色体自由组合自由组合看得见的看得见的看不见的看不见的观察材料：蝗虫 预习反馈：预习

5、反馈：萨顿假说的依据萨顿假说的依据基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为杂交过程中杂交过程中保持：保持：_ _ 也有：也有：_体细胞中体细胞中存在形式存在形式_存在存在_存在存在在配子中在配子中存在形式存在形式只有成对基因中的只有成对基因中的_只有成对染色体中的只有成对染色体中的_体细胞中体细胞中的来源的来源成对中的基因成对中的基因一个来自一个来自_一个来自一个来自_同源染色体同源染色体一条来自一条来自_一条来自一条来自_形成配子时形成配子时组合方式组合方式非等位基因：非等位基因：_ 非同源染色体：非同源染色体：_成对成对成对成对一个一个一条一条父方父方母方母方父方父方母方母方自由组合自

6、由组合自由组合自由组合完整性和独立性完整性和独立性相对稳定的形态结构相对稳定的形态结构学习活动一：分析减数分裂过程中基因和染色体的关系学习活动一：分析减数分裂过程中基因和染色体的关系请各小组讨论，并分工合作完成教材请各小组讨论，并分工合作完成教材P30“P30“思考思考.讨论讨论”；1 1、根据萨顿假说，在图中染色体的黑色横线位置标上相应基因、根据萨顿假说，在图中染色体的黑色横线位置标上相应基因（高茎（高茎D,D,矮茎矮茎d)d)；2 2、用萨顿的假说解释孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验。、用萨顿的假说解释孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验。P高高茎茎矮矮茎茎高高茎茎高高茎茎矮矮茎茎高高茎茎减数

7、减数分裂分裂F1配子配子d dd d减数减数分裂分裂D D高茎高茎D DD DD DD DD dD dd dd d减数减数分裂分裂d dF1配子配子在染色体上标基因，解释孟德尔的杂交实验在染色体上标基因，解释孟德尔的杂交实验D Dd dD dD dD Dd dD Dd d 我不相信孟德尔，更难以相信萨顿毫无事实根据的臆测！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！基因真的位于染色体上吗？基因真的位于染色体上吗？萨顿的假说萨顿的假说遭到同时代的遗传学家遭到同时代的遗传学家摩尔根摩尔根的强烈质疑。的强烈质疑。其正确与否，还需要观察和实验的检验。其正确与否，还需要观察和实验的检验

8、。二、基因位于染色体的实验证据二、基因位于染色体的实验证据请结合教材请结合教材P30P30果蝇的相关信息，总结果蝇作为遗传学的优点果蝇的相关信息，总结果蝇作为遗传学的优点主要科学家：摩尔根主要科学家：摩尔根实验材料：果蝇实验材料：果蝇果蝇作为果蝇作为材料的优点：材料的优点：1 1.易饲养易饲养2 2.繁殖快，繁殖快，后代多后代多3.3.果蝇有众多容易区分的相对性状果蝇有众多容易区分的相对性状4.4.染色体数目少，便于观察染色体数目少，便于观察二、基因位于染色体的实验证据二、基因位于染色体的实验证据二、基因位于染色体的实验证据二、基因位于染色体的实验证据雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？雌雄果

9、蝇体细胞中染色体组成有何异同？3 3对常染色体对常染色体+XXXX3 3对常染色体对常染色体+XYXY常染色体常染色体：与性别决定无关的染色体与性别决定无关的染色体性染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如与性别决定有关的染色体，如X X、Y Y染色体染色体染色体类型染色体类型XY1.1.非非同源区段：同源区段：、基因只存在于基因只存在于X染色体（染色体（区段）上区段）上基因只存在基因只存在Y（区段）上区段）上 X、Y同源区段的基因是成对存在的。同源区段的基因是成对存在的。2.2.同源区段：同源区段：基因型的书写方法：X X-雌性：雌性：X Y-雄性：雄性：如果基因在常染色体上如果基因在常染

10、色体上:如果基因在性染色体上如果基因在性染色体上:DD、Dd、dd先写性染色体后写基因，如XDY,XDXDXY-雄性：雄性：X X-雌性：雌性：X Y-雄性：雄性：-性染色体性染色体 进行实验探究。进行实验探究。(1)(1)观察实验，发现问题观察实验，发现问题3/43/41/41/4P P白眼（雄）白眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）F F1 1 红眼红眼F F2 2白眼（雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）（雌、雄交配）（一）摩尔根（一）摩尔根的果蝇杂交实验的果蝇杂交实验红眼是显红眼是显性性状性性状3 3：1 1的性状分的性状分离比符合分离离比符合分离定律定律F2中，白眼果蝇均为雄性。为

11、什么为什么白眼性状白眼性状的表现的表现总与总与性别性别相关联？相关联？1.1.提出问题：提出问题：X XY Y假说假说：控制白眼的基因是在：控制白眼的基因是在Y Y染色体上，染色体上，X X染色体上没有它的等位基因。染色体上没有它的等位基因。假说假说：控制白眼的基因是在：控制白眼的基因是在X X染色体上，染色体上，Y Y染色体上没有它的等位基因。染色体上没有它的等位基因。假说假说：控制白眼的基因在：控制白眼的基因在X X、Y Y染色体的染色体的同源区段上。同源区段上。2.2.提出假说：提出假说：根据摩尔根的红眼和白眼的杂交实验，你可以排除哪个假说？根据摩尔根的红眼和白眼的杂交实验，你可以排除哪

12、个假说？假说假说未能解释摩尔根的红眼和白眼的杂交实验未能解释摩尔根的红眼和白眼的杂交实验P P白眼（雄）白眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）F F1 1红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）XX XYwXXXYwF1：P：配子：配子：红眼（雌）红眼（雌）白白眼（雄）眼（雄）XXYw红雌红雌白雄白雄不符合学习活动二：利用假说学习活动二：利用假说和假说和假说解释摩尔根的杂交实解释摩尔根的杂交实验验1 1、请各小组讨论，确定本小组支持的假说；并利用所支持的、请各小组讨论，确定本小组支持的假说；并利用所支持的 假说画出摩尔根红眼假说画出摩尔根红眼（W W）与白眼与白眼（w w）杂交实验的遗传图解；杂交实验的遗传图解；

13、2 2、利用遗传图解解释支持该假说的理由；、利用遗传图解解释支持该假说的理由；假说假说：P P 红眼（雌）红眼（雌）XWXW 白白眼（雄）眼（雄）XwY假说假说：P P 红眼（雌）红眼（雌）XWXW 白白眼（雄）眼（雄）XwYwXWXw XWYXWX WXwYF1：P：配子：配子：红眼（雌）红眼（雌）白白眼（雄）眼（雄）XW XwXWYXWXw XWY红雌红雌红雌红雌红雄红雄白雄白雄XWXW XwYXW XwYF1配子：配子：F2：假说假说：XWX WF1：P：配子：配子：红眼（雌）红眼（雌）白白眼（雄）眼（雄）XW XwXWYwXW XwYwF1配子：配子：F2：假说假说：XWXw XWYw

14、红雌红雌红雌红雌红雄红雄白雄白雄XwYwXWXW XwYwXWXw XWYw符合符合红眼：白眼=3：1红眼：白眼=3：1 判断一种设想或假说是否正确，仅解释已有的实验结果是不够的，还应用假说-演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。3.3.演绎推理：演绎推理：摩尔根等人设计测交摩尔根等人设计测交判断纯合子还是杂合子；检测待测个体基因型假说假说：P P 红眼（雌）红眼（雌）XWXW 白白眼（雄）眼（雄）XwY假说假说：P P 红眼（雌）红眼（雌）XWXW 白白眼（雄）眼（雄）XwYw待测个体测交：测交：红红眼（雄）眼（雄）白白眼（雌）眼（雌）XWY XwXw 但亲本中白眼雄性个体Y染色

15、体在杂交后代中未表现出来，因此，用测交来检测红眼雄性个体测交：测交：红红眼（雄）眼（雄）白白眼（雌）眼（雌）XWYW XwXw 画遗传图解预测结果画遗传图解预测结果画遗传图解预测结果画遗传图解预测结果Xw Xw XWYWXWX wF1：P：白眼（雌）白眼（雌）红红眼（雄）眼（雄）XwXWYWXwYW红雌红雌红雄红雄配子：配子：假说假说：假说假说：Xw Xw XWYXWX wF1：P：白眼（雌）白眼（雌）红红眼（雄）眼（雄）XwXWYXwY红雌红雌白雄白雄配子：配子：4.4.实验检验：实验检验：与实验结果一致与实验结果不一致假说假说成立成立 控制白眼的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基

16、因。摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来，最终确最终确定了基因在染色体上的结论。定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。5.5.得出结论：得出结论：基因在染色体上基因在染色体上假说假说演绎法演绎法回顾摩尔根等人的实验提出问题：作出假说：验证假说：得出结论：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？控制控制白眼基因（白眼基因（w）在在X染色体上，而染色体上，而Y染染色体上不含有它的等位基因。色体上不含有它的等位基因。测交测交果蝇X染色体上的一些基因果蝇有果蝇有4对染色体，对染色体，携

17、带的基因大约有携带的基因大约有1.3万万多个。多个。人有人有23对染色体，携对染色体，携带的基因大约有带的基因大约有2.6万个。万个。结论结论1 1：一条染色体一条染色体上有许多个基因上有许多个基因结论结论2 2：基因在染色基因在染色体上呈体上呈线性排列线性排列基因位于染色体的实验证据基因位于染色体的实验证据摩尔根团队摩尔根团队的其它研究成果：（1）发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法；（2）证明了基因在染色体上呈线性排列；等黄身白眼红宝石眼朱红眼深红眼棒状眼短硬毛截翅A AA A a aa aB BB Bb bb bA AA Aa aa aB BB Bb bb bA、B基因连锁B B、

18、b b基因互换基因互换一对遗传因子就是位于一对遗传因子就是位于一一对对同源同源染色体染色体上的上的等位基因等位基因，不同对的遗传因子就是位于不同对的遗传因子就是位于非同非同源染色体源染色体上的上的非等位基因非等位基因；A A与与B B、C C与与D D同源染色体：同源染色体：等位基因：等位基因：非等位基因：非等位基因：Y Y与与y yY(y)Y(y)与与R RABCDY Yy yR RR R相同相同基因：基因：R R与与R R三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释AAAaAAaaaaaaAA分裂间期减数分裂减数分裂减数分裂基因基因分离定律分离定律是：是：实质:等位基因随同源染

19、色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离减数分裂减数分裂后期后期三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具在杂合子的细胞中，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，有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因等位基因等位基因等位基因会会会会随随随随同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体的分开而分离的分开而分离的分开而分离的分开而分离，分别进入两个配子中独立的，随，分别进入两个配子中独立的，随配子遗传给后代。配子遗传给后代

20、。分裂间期减数分裂减数分裂减数分裂AaBbaaAAbbBBBBaaAAbbAbaBBaAb自由组合定律自由组合定律是：是：实质: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减数分裂后期后期三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释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非同源染色体上的非等位基因自由组合。AaBb2对等位基因位于2对同源染色体上AaBb2对等位基因位于1对同源染色体上（基因连锁

21、）两对等位基因独立遗传满足基因的自由组合定律两对等位基因不独立遗传不满足 基因的自由组合定律三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释萨顿的假说萨顿的假说基因和染色体存在着明显的基因和染色体存在着明显的平行关系平行关系内容：基因在染色体上内容：基因在染色体上依据：依据：基因在染色体上的基因在染色体上的证据证据(现象现象假说假说推理推理验证验证结论结论)果蝇的杂交实验果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上结论：基因在染色体上孟德尔遗传规律孟德尔遗传规律的现代解释的现代解释基因的分离定律的实质基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的

22、实质基因的自由组合定律的实质小结：小结：基基因因在在染染色色体体上上典例1下列有关基因与染色体的关系的表述，错误的是()A.基因就是染色体B.有的生物的基因并不在染色体上C.基因在染色体上的提出者是萨顿D.同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离 典例典例22关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是()A.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B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合D.基因的分离定律与基因的自由组合定律体现在减数分裂过程中AC 典典例例33果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下列关于果蝇的叙述，错误的是()

23、A.果蝇易饲养、后代多，具有易于区分的性状B.果蝇体细胞中含有4对常染色体，雌果蝇体细胞中含有2条X染色体C.性染色体上的基因不一定都与性别决定有关D.白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无其等位基因B 典典例例44继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是()A.白眼雌红眼雄红眼雌白眼雄11B.红眼雌白眼雄红眼雌白眼雄11C.红眼雌白眼雄红眼雌白眼雄红眼雄白眼雌1111D.A、B、C三项都不是A 典典例例55根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定

24、律的是()A1、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。卵原细胞卵原细胞1 1和和11，2 2和和22，3 3和和33 4 4和和44WwBb1133442 2练习题（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。8BbXWXw42、果绳的红眼为显性性状，白眼为隐性性状，控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，Y上没有对应的等位基因。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （）A、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇红眼雄果蝇C、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇白眼雄果蝇 B B红眼（红眼（A）白眼（白眼（aa）红眼（红眼（Aa）白眼（白眼（aY）