2.2基因在染色体上 ppt课件（0002）(2)-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、第第2 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 基因在染色体上基因在染色体上一、萨顿的假说一、萨顿的假说1、萨顿研究发现、萨顿研究发现识识别别融合融合1212条条受精卵受精卵2424条条精子精子雄蝗虫雄蝗虫卵细胞卵细胞雌蝗虫雌蝗虫2424条染色体条染色体2424条条(12(12对对)子代个体子代个体1212条条2424条染色体条染色体 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，即即基因就在染色体上。基因就在染色体上。基因与染色体存在明显的平行关系。基因与染色体存在明显的平行关系。3、假说依据：、假说依据：2、假说内容：、假说内容：项目项

2、目基因基因染色体染色体杂交或形成配杂交或形成配子与受精过程子与受精过程体细胞中数目体细胞中数目在配子中数目在配子中数目体细胞中来源体细胞中来源在配子形成时在配子形成时成对存在成对存在 成对存在成对存在含成对基因中一个含成对基因中一个 含成对染色体中一条含成对染色体中一条 保持完整性独立性保持完整性独立性 相对稳定的形态结构相对稳定的形态结构一个来自父方一个来自父方 一条来自父方一条来自父方一个来自母方一个来自母方 一条来自母方一条来自母方非等位基因自由组合非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合基因和染色体行为存在着明显的平行关系基因和染色体行为存在着明显的平行关系矮矮 茎

3、茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P配子配子F1F1配子配子dD请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔请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。一对相对性状的杂交实验。(显性基因用显性基因用D D表示表示)ddDDDdDdDdDdDdDdDd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摩尔根摩尔根实验材料实验材料:果蝇果蝇易饲养、易饲养、繁殖快、后代数量繁殖快、后代数量多、相对性状明显、多、相对性状明显、细胞中细胞中染色体数量少易观察。染色体数量少易观察。果蝇作为实验材

4、料的优点：果蝇作为实验材料的优点：P红眼红眼(雌雌)白眼白眼(雄雄)红眼红眼(雌、雄雌、雄)红眼红眼(雌、雄雌、雄)白眼白眼(雄雄)F F1 1雌雄交配雌雄交配3/41/4F1F21、摩尔根设计的果蝇杂交实验、摩尔根设计的果蝇杂交实验 红眼对白眼为显性；红眼对白眼为显性；F2中红眼和白眼的数量比是中红眼和白眼的数量比是3:1，符合，符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。分离定律，表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。白眼果蝇为什么都是雄的？白眼果蝇为什么都是雄的？为什么白眼性状总是与性别相联系呢为什么白眼性状总是与性别相联系呢?果蝇体细胞中的染色体果蝇体细胞中的染色体

5、果蝇有果蝇有4 4对染色体，其中对染色体，其中3 3对是常染色体，对是常染色体，1 1对对是性染色体，其中是性染色体，其中用用XXXX表示，用表示，用XYXY表示。表示。男性染色体组型图男性染色体组型图女性染色体组型图女性染色体组型图（2）性别决定的类型）性别决定的类型XYXY型型ZWZW型型雄性雄性 雌性雌性人、果蝇、哺乳动物及人、果蝇、哺乳动物及很多雌雄异株的植物很多雌雄异株的植物鸟类、蛾蝶类及鸟类、蛾蝶类及某些两栖类某些两栖类生物类型生物类型XY(XY(异型异型)XX(XX(同型同型)ZZ(ZZ(同型同型)ZW(ZW(异型异型)类型类型常染色体常染色体：与性别无关，在雌雄个体中相同与性别

6、无关，在雌雄个体中相同性染色体性染色体：决定性别，在雌雄个体中不同决定性别，在雌雄个体中不同（1）染色体的分类）染色体的分类.染色体分类与性别决定染色体分类与性别决定（雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分）（雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分）P38 注：注：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上(例例DDDD、dd)dd)，而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写），而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）X XW WX Xw w红眼红眼(雌雌)X XW WY Y红眼红眼(雄雄)X Xw wY Y白眼白眼(雄雄)摩尔根摩尔根设想设想：控制

7、白眼的基因：控制白眼的基因(w)(w)在在X X染色体上，染色体上，而而Y Y染色体不含它的等位基因。染色体不含它的等位基因。X XW WX XW W红眼红眼(雌雌)P配子配子XWXwY3.果蝇杂交实验分析果蝇杂交实验分析XWYXWXWXW红眼红眼(雌雌)XWY红眼红眼(雄雄)Xw wXWXw w红眼红眼(雌雌)Xw wY白眼白眼(雄雄)F1F24.4.果蝇测交实验分析果蝇测交实验分析（演绎推理演绎推理）(1)实验一：实验一：F1中红眼雌果蝇与中红眼雌果蝇与F2中白眼雄果蝇交配。中白眼雄果蝇交配。若基因位于若基因位于X X染色体上，且染色体上，且Y Y染色体上染色体上没有没有它的等位基因，它的

8、等位基因，则遗传图解如下：则遗传图解如下：XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)XWXw红眼(雌)测交亲本测交亲本配子配子XWXwY测交子代测交子代1 :1 :1 :1XwXwY白眼(雄)XwXw白眼(雌)若基因位于若基因位于X X染色体上，染色体上，Y Y染色体上染色体上含有含有它的等位基它的等位基因，则遗传图解如下：因，则遗传图解如下：两种假说结果一两种假说结果一样，不能验证假样，不能验证假说。说。但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二：利用纯种红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。实验二：利用纯种红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。若基因位于若基因位于X X染色体上，且染色体上，且Y Y染

9、色体上染色体上没有没有它的等位基因，它的等位基因，则遗传图解如下：则遗传图解如下：XWXw红眼(雌)XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)测交亲本测交亲本配子配子XWXw测交子代测交子代1 :1YXwY白眼(雄)若基因位于若基因位于X X染色染色体上，体上，Y Y染色体上染色体上含有含有它的等位基因，则遗它的等位基因，则遗传图解如下：传图解如下：摩尔根所做实验二杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，结果与相同，由此证明假说成立。摩尔根通过实验将一个摩尔根通过实验将一个特定的基因特定的基因(控制白眼的控制白眼的基因基因w)w)和一条特定的染和一条特定的染色体色体(X)(X)联系起来，从而联系起

10、来，从而证明了基因在染色体上证明了基因在染色体上。演绎推理：演绎推理：测交测交得出结论：得出结论：基因在染色体上基因在染色体上控制白眼基因（控制白眼基因（w w）在）在X X染色体上，而染色体上，而Y 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？提出问题：提出问题：作出假说：作出假说：假假说说演演绎绎法法从此，摩尔根成了从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者理论的坚定支持者孟德尔孟德尔回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验：实验验证：实验验证：基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性线性排列。排列。一条染色体上有许多个基因；一条染色

11、体上有许多个基因；结论：结论：5.基因在染色体上的排列基因在染色体上的排列思考思考:人的体细胞只有人的体细胞只有23对染对染色体，却有色体，却有33.5万个基因，万个基因，基因与染色体可能有怎样的对基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？应关系呢？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，具有一定的等位基因，具有一定的独立性独立性；在减数分裂形成配在减数分裂形成配子过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，子过程中，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分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。，独立地随配子遗传给后代。1.1.基

12、因的分离定律的实质是基因的分离定律的实质是:p32:p32三、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位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互分离或组合是互不干扰不干扰的；的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中，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.基因的自由组合定律的实质是基因的自由组合定律的实质是:p32:p32 DdeE 同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位基因（如基因（如A A、a a与与D D、d d），能），能自

13、由组合吗？自由组合吗？不能不能（同源染色体（同源染色体、非同源染色体非同源染色体、等位基因、非等位基因、等位基因、非等位基因）发生时间：减数第一次分裂后期发生时间：减数第一次分裂后期基因在染色体上基因在染色体上萨顿萨顿的假说的假说基因和染色体存在着明显基因和染色体存在着明显的平行关系的平行关系内容：内容：基因在染色体上基因在染色体上依据：依据：基因位于染色基因位于染色体上的证据体上的证据果蝇果蝇的杂交实验的杂交实验结论：结论：基因在染色体上、基基因在染色体上、基因在染色体上呈线性排列因在染色体上呈线性排列孟德尔遗传规孟德尔遗传规律的现代解释律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

14、因的自由组合定律的实质基因的自由组合定律的实质摩尔根摩尔根：假说：假说-演绎法演绎法 1 1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来完成的？列成就分别是由哪些科学家来完成的？提出提出“性状是由遗传因子决定的性状是由遗传因子决定的”观点。观点。把把“遗传因子遗传因子”改为改为“基因基因”，并提出，并提出“等位基因等位基因”概念。概念。提出提出“基因在染色体上基因在染色体上”的假说。的假说。用实验证明了用实验证明了“基因在染色体上基因在染色体上”。补充练习补充练习：孟德尔孟德尔约翰逊约翰逊摩尔根摩尔根萨顿萨顿

15、2 2、豌豆的杂交实验中，高茎与矮茎杂交，、豌豆的杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F F2 2中高茎和矮茎的中高茎和矮茎的比为比为787787：277277，上述实验结果的实质是，上述实验结果的实质是(）A A、高茎基因对矮茎基因是显性的、高茎基因对矮茎基因是显性的 B B、F F1 1自交，后代出现了性状分离自交，后代出现了性状分离 C C、控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上、控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上 D D、等位基因随同源染色体的分离而分开、等位基因随同源染色体的分离而分开 D3 3、猴的下列各组细胞中，肯定含有、猴的下列各组细胞中，肯定含有Y Y染色体的是染色体的是()()A

16、A、受精卵、受精卵 B B、次级精母细胞、次级精母细胞 C C、初级精母细胞、初级精母细胞 D D、雄猴的神经元、雄猴的神经元 E E、精子、精子 F F、雄猴的肠上皮细胞、雄猴的肠上皮细胞 CDF 4.D5 5、右图示果蝇的原始生殖细胞，、右图示果蝇的原始生殖细胞，图中图中1 1、1414、4 4 表示染表示染色体色体,B,B、b b、W W、w w分别表示控制分别表示控制不同性状的基因。果蝇的红眼不同性状的基因。果蝇的红眼和白眼分别由位于和白眼分别由位于X X染色体上的染色体上的W W、w w控制，请据图回答下列问题：控制，请据图回答下列问题：（1 1）该细胞是）该细胞是_。该细胞中有。该

17、细胞中有_个个DNADNA分子。分子。（2 2）图中的）图中的_属常染色体，属常染色体，而而_属性染色体。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4 4（3 3）该果蝇基因型可写成）该果蝇基因型可写成_。（4 4）经减数分裂它可产生）经减数分裂它可产生_种基因型的配子。种基因型的配子。8 8BbXBbXW WX Xw w4 4(2017全国)某种羊的性别决定为XY型，回答下列问题：（3）一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有 种；当其只位于X染色体上时，基因型有种；当其位于X和Y染色体的同

18、源区段时（如图所示），基因型有 种357常染色体：AA、Aa、aa只在X染色体：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaYXY的同源区段：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa问题问题1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？测哪些染色体？基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。要知道该基因位于哪条染色体上。问题问题2：为什么不测定全部：为什么不测定全部46条染色体？条染色体？在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相在常染色体中

19、，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序同的或等位基因，所以每对只测序1 1条即可；而性染色条即可；而性染色体体X X和和Y Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测测定定2222条常染色体和两条性染色体条常染色体和两条性染色体X X和和Y Y，共，共2424条条。P29 课本p32课后题 3如何判断控制某种性状的基因是位于常染色体如何判断控制某种性状的基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上？上，还是位于性染色体上？用具有相对性状的亲本进行用具有相对性状的亲本进行正交、反交正交、反交，若若正、反交后正、反交后代雌雄个体中性状表现一

20、致，则为常染色体上的基因所控制代雌雄个体中性状表现一致，则为常染色体上的基因所控制；若若正、反交后代雌雄个体性状表现有明显差异，则为性染正、反交后代雌雄个体性状表现有明显差异，则为性染色体上的基因所控制。色体上的基因所控制。练习册p44孟德尔有做正反交实验；但是摩尔根没有做正反交实验（开始没有白眼雌果蝇）。3、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，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、杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇、白眼

21、雌果蝇 红眼雄果蝇红眼雄果蝇 C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇 白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B1212、如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示、如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列有关叙述正确的是基因，下列有关叙述正确的是()A A从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子 B Be e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等 C C形成配子时基因形成配子时基因A A、a a与与D D、d d之间之间 不能自由组合不能自由组合 D

22、D只考虑只考虑3 3、4 4与与7 7、8 8两对染色体时，两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配该个体能形成四种配子，并且配 子数量相等子数量相等DP190 p18913如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹，“”表示有标记基因，据此图判断，下列分析不正确的是()A.基因和基因可能位于同源染色体上B.基因与基因可能位于同一条染色体上C.基因可能位于X染色体上D.基因可能位于Y染色体上D 灰身直毛灰身分叉毛黑身直毛黑身分叉毛雌果蝇3/401/40雄果蝇3/83/81/81/815已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用显性基因用B表示，隐性基因

23、用表示，隐性基因用b表示表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状，直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用显性基因用F表示，隐性基因用表示，隐性基因用f表示表示)。两只亲代果。两只亲代果蝇杂交得到以下子代表型和比例：蝇杂交得到以下子代表型和比例：请回答下列问题：请回答下列问题：(1)控制灰身与黑身的基因位于控制灰身与黑身的基因位于_上，控制直毛与分叉毛的基因位于上，控制直毛与分叉毛的基因位于_上。上。(2)亲代果蝇的表型：雌果蝇为亲代果蝇的表型：雌果蝇为_；雄果蝇为；雄果蝇为_。(3)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为亲代雌、雄果蝇的基因型分别为_、_。(4)子代表型为灰身直毛的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比

24、例为子代表型为灰身直毛的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为_。(5)子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为_、_，黑身直毛的基因型，黑身直毛的基因型为为_。(1)由图甲中F1可知，果蝇眼形的_是显性性状。(2)若F2中圆眼 棒眼3 1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于_染色体上。(3)若F2中圆眼 棒眼3 1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于_，也可能位于_。(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)中的问题做出进一步判断。16野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒

25、眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了图甲实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示，据图分析回答下列问题：(4)实验步骤：实验步骤：用用F2中棒眼雄果蝇与中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得中雌果蝇交配，得到棒眼雌果蝇；到棒眼雌果蝇；用棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，观用棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，观察子代中有没有棒眼个体出现察子代中有没有棒眼个体出现预期结果与结论：预期结果与结论：若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于、棒眼基因位于X染色体的染色体的区段；区段；若子代中没有棒眼果若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于蝇出现，则圆、

26、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段染色体的同源区段4.4.果蝇测交实验分析果蝇测交实验分析（演绎推理演绎推理）(1)实验一：实验一：F1中红眼雌果蝇与中红眼雌果蝇与F2中白眼雄果蝇交配。中白眼雄果蝇交配。若基因位于若基因位于X X染色体上，且染色体上，且Y Y染色体上染色体上没有没有它的等位基因，它的等位基因，则遗传图解如下：则遗传图解如下：XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)XWXw红眼(雌)测交亲本测交亲本配子配子XWXwY测交子代测交子代1 :1 :1 :1XwXwY白眼(雄)XwXw白眼(雌)若基因位于若基因位于X X染色体上，染色体上，Y Y染色体上染色体上含有含有它的

27、等位基它的等位基因，则遗传图解如下：因，则遗传图解如下：两种假说结果一两种假说结果一样，不能验证假样，不能验证假说。说。但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二：利用纯种红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。实验二：利用纯种红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。若基因位于若基因位于X X染色体上，且染色体上，且Y Y染色体上染色体上没有没有它的等位基因，它的等位基因，则遗传图解如下：则遗传图解如下：XWXw红眼(雌)XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)测交亲本测交亲本配子配子XWXw测交子代测交子代1 :1YXwY白眼(雄)若基因位于若基因位于X X染色染色体上，体上，Y Y染色体上染色体上含有含有它的等位基因，则遗它的等位基因，则遗传图解如下：传图解如下：摩尔根所做实验二杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，结果与相同，由此证明假说成立。摩尔根通过实验将一个摩尔根通过实验将一个特定的基因特定的基因(控制白眼的控制白眼的基因基因w)w)和一条特定的染和一条特定的染色体色体(X)(X)联系起来，从而联系起来，从而证明了基因在染色体上证明了基因在染色体上。男性男性女性女性配子配子男性男性女性女性人的性别决定人的性别决定过程过程1 :1 性染色体XYX X的非同源区段的非同源区段Y Y的非同源区段的非同源区段同源区段同源区段