【生物】基因在染色体上课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、第第2 2节 基因在染色体上基因在染色体上第2章 基因与染色体的关系 分离定律分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的在生物的体细胞中，控制同一性状的 遗传因子遗传因子 成对成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的存在，不相融合；在形成配子时，成对的 遗传因子遗传因子 发发生分离，分离后的生分离，分离后的 遗传因子遗传因子 分别进入不同的配子中，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？分离定律分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的在生物的体细胞中，控制同一性状的 遗传因子遗传因子 成对成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的存在

2、，不相融合；在形成配子时，成对的 遗传因子遗传因子 发发生分离，分离后的生分离，分离后的 遗传因子遗传因子 分别进入不同的配子中，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。基基 因因 基基 因因 基基 因因 同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体1866年孟德尔发现了遗传的两大定律提“遗传因子”的存在1909年，约翰逊给“遗传因子”起了一个新名字叫做“基因”人们意识到基因是客观存在的减数分裂的研究为找到基因提供了最正确的线索基因在哪里？1903年，美国遗传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。2n=24精子12条染色体卵细胞12条染色体受精

3、作用体细胞24条染色体减数分裂减数分裂 蝗虫子代体细胞中的这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，另一条来自母方。D dD dD D d d 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。1.萨顿假说内容 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；2.萨顿假说的依据：基因和染色体的行为存在明显的平行关系；一、萨顿的假说基因和染色体的平行关系基因和染色体的平行关系基因和染色体的平行关系基因和染色体的平行关系基因的行为染色体的行为杂交过程中保持：_也有：_体细胞中存在形式_存在_存

4、在在配子中存在形式只有成对基因中的_只有成对染色体中的_体细胞中的来源成对中的基因一个来自_一个来自_同源染色体一条来自_一条来自_形成配子时组合方式非等位基因：_非同源染色体：_成对成对成对成对成对成对成对成对一个一个一个一个一条一条一条一条父方父方父方父方母方母方母方母方父方父方父方父方母方母方母方母方自由组合自由组合自由组合自由组合自由组合自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相对稳定的形态结构相对稳定的形态结构看不见看不见染色体染色体基因在染色体上基因在染色体上推理推理基因基因看得见看得见D dD d 平行关

5、系平行关系类类比比推推理理法法高 茎高 茎矮 茎高 茎D dD Dd d D d d d在染色体上标注基因符号，解释孟德尔的杂交实验减数分裂受受 精精减数分裂高高 茎茎减数分裂P配子配子F1F1配子高茎高茎矮茎矮茎F2dDdDD DDD dd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（T.H.Morgan)的强烈质疑。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！野生红眼基因果蝇少见的白眼雄果蝇“材料选对了就等于实验成功了一半”实验材料二、基因位于染色体上的实验依据果蝇作为遗传研究材料的优点（P30相关信息）：（1）个体小，易饲养；（2）繁殖速度快（在室温下10多天

6、就繁殖一代）；（3）后代数量大（一只雌果蝇一生能产生几百个后代）；（4）具有许多容易区分的相对性状，便于观察、统计；（5）果蝇有8条染色体，遗传组成相对简单。2.2.摩尔根的果蝇杂交实验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？摩尔根运用“假说-演绎法”进行实验探究。(1)观察实验，发现问题观察实验，发现问题3/41/4P白眼（雄）白眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）F1 红眼红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄

7、）“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。”（教材P30）如何解释这一现象？（雌、雄交配）（雌、雄交配）2.2.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验雌性雌性雄性雄性性染色体性染色体常染色体常染色体果蝇的染色体组成果蝇的染色体组成常染色体常染色体性染色体性染色体雌雄个体细胞中相同，雌雄个体细胞中相同，与性别决定无关的染色体与性别决定无关的染色体雌雄个体细胞中不相同，雌雄个体细胞中不相同，与性别决定有关的染色体与性别决定有关的染色体对：对：，同型：同型：XXXX；异型异型：XYXY（2）提出假说，解释问题）提出假说，解释问题PF1F2红眼

8、（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4 红眼红眼红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）“如果控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因，上述现象可以得到合理解释”（教材P31）雌果蝇种类：红眼（w 、）白眼（WW）雄果蝇种类：红眼（）白眼（w）ww、w、w2.2.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验 摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说-演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。1.你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗？2.如果控制白眼的基因在Y染

9、色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？测测 交交(3)演绎推理演绎推理(纸上谈兵纸上谈兵)测交测交1 1测交测交2 22.2.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验测测 交交(3)演绎推理演绎推理(纸上谈兵纸上谈兵)XWXw XwYXWX wXwYF1：P：配子：配子：红眼（雌）红眼（雌）白白眼（雄）眼（雄）XW XwXwYXwXw XWY红雌红雌白雌白雌红雄红雄白雄白雄XWY XwXwXWX w 红雌红雌XwY白雄白雄F1：P：配子：配子：红眼（雄）红眼（雄）白眼（雌）白眼（雌）XWXwY测交测交1 1测交测交2 22.2.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验（4 4）实验验证）实验

10、验证（测交实验）（测交实验）,得出结论得出结论红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115实验结果：测交1：测交2：子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。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。2.2.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验作出假说：演绎推理：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：假说演绎法从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者孟德尔2.2.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验三、基因与染色体的关系三、基因与染色体的

11、关系结论：结论：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：摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。各种基因在染色体上排列图谱。人只有人只有2323对染色体，却有约对染色体，却有约2.62.6万个基因。万个基因。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。果蝇只有果蝇只有4 4对染色体，携带的基因有对染色体，携带的基因有1.31.3万多个；万多个；短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身摩尔根的成就摩尔根的成就 实验证明基因位于染色体上实验证明基因位于染色体上 发明了测定基因在染色体上相对位置的

12、方法发明了测定基因在染色体上相对位置的方法 绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置 说明了基因在染色体上呈线性排列说明了基因在染色体上呈线性排列摩尔根短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身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，而质基因位于质基因位于线粒体等细胞器内线粒体等细胞器内；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DNADNA分子上，有的分子上，有的位于细胞质的质粒位于细胞质的质粒上。上。常见问题常见问题d

13、 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非同源染色体染色体非等位基因非等位基因相相同同基基因因同源同源染色体染色体同源同源染色体染色体1.1.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 4四、孟德尔遗传规律的现代解释四、孟德尔遗传规律的现代解释Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞等位基因分离的时间：减数分裂后期分离定律的实质：分离定律的实质：在减数分裂形成配子时，在减数分裂形成配子时，等位基因等位基因会随着同源染色体的分开而分离，会随着同源染色体的分开而分离

14、，AaBbABABABabababABABababaABbABABababA Abba aB B或基因自由组合定律的实基因自由组合定律的实质：质：在减数分裂过程中，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，因彼此分离的同时，非非同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位基因自由组合基因自由组合。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 231 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 23男女情景一：情景一：问题探讨问题探讨人有

15、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。1.1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？色体？2.2.为什么不测定全部为什么不测定全部4646条染色体？条染色体？因为基因位于染色体上因为基因位于染色体上在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序基因，所以每对只测序1 1条即可；而性染色体条即可；而性染色体X X和和Y Y的差别很大，的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定两条性染色体都要测序，因此测定2222条常染色体和两条性染色条常染色体和两条性染色体，共体，共2424条。条。