2.2基因在染色体上 ppt课件(8)-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问题探讨问题探讨人染色体的扫描电镜照片人有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人类基因组计划划却只测定人的2424条染色体的DNA序列。1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要因为基因位于染色体上，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。如果要测定人类基因组的知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体由哪些基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染

2、色体由哪些染色体组成。染色体组成。人有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人类基因组计划划却只测定人的2424条染色体的DNA序列。2.为什么不测定全部46条染色体？人有人有2222对常染色体和对常染色体和1 1对性染色体。在常染色体中，每对对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因相同或是等位基因，所以只对其中因相同或是等位基因，所以只对其中1 1条进行测序就可以条进行测序就可以了；而性染色体了；而性染色体X X和和Y Y的差别很大，基因也大不相同，所以的差别很大，基因也大不相同，

3、所以需要对两条性染色体都进行测序，因此人类基因组计划测需要对两条性染色体都进行测序，因此人类基因组计划测定了定了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。如果测条。如果测定全部定全部4646条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。到的绝大多数基因序列都是重复的。问题探讨问题探讨人染色体的扫描电镜照片1903年美国遗传学家萨顿萨顿用蝗虫细胞作材料研究精子和卵细胞的形成过程孟德尔假设的一对遗传因子（等位基因）分离减数分裂中同源染色体的分离非常相似非常相似萨顿的假说萨顿的假说

4、蝗虫体细胞蝗虫体细胞2424条染色体条染色体 生殖细胞生殖细胞1212条染色体条染色体 受精卵受精卵2424条染色体条染色体蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目 。减数分裂减数分裂受精作用受精作用一样一样子代体细胞的子代体细胞的2424条染色体按条染色体按 来分，两两成对，共来分，两两成对，共 对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方形态结构形态结构1212萨顿假说萨顿假说基因（遗传因子）是由基因（遗传因子）是由 携带着从亲代传递给下一代。携带着从亲代传递给下一代。即即 就在

5、染色体上。就在染色体上。原因原因基因和染色体行为存在着明显的基因和染色体行为存在着明显的 关系。关系。染色体染色体基因基因平行平行推论内容推论内容推理推理（1 1）基因在杂交过程中保持）基因在杂交过程中保持 和和 。染色体在配子。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形成和受精过程中，也有相对稳定的 。（2 2）在体细胞中基因在体细胞中基因 存在，存在，也是成对的。在配子中只也是成对的。在配子中只有成对的基因中的有成对的基因中的 ，同样，也只有成对的染色体中的，同样，也只有成对的染色体中的 。（3 3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染）体细胞中成对的基因一个来自父方，

6、一个来自母方。同源染色体也是如此。色体也是如此。完整性完整性独立性独立性形态结构形态结构成对成对染色体染色体一个一个一条一条D dD d体细胞体细胞配子配子（4 4）非等位基因在形成配子时）非等位基因在形成配子时 ，非同源染色体在减数分，非同源染色体在减数分裂裂的的 也是自由组合的。也是自由组合的。自由组合自由组合后期后期YyRrYyRr染色体染色体看得见看得见看不见看不见基因基因平行关系平行关系基因在基因在_上上染色体染色体D dD d思考思考 讨论讨论分析减数分裂中基因和染色体的关系分析减数分裂中基因和染色体的关系P高茎矮茎D DD Dd dd d减数分裂减数分裂D Dd d配子受精F1D

7、 Dd d高茎减数 分裂F1配子D DD Dd dd dF2D DD D高茎D Dd d高茎D Dd d高茎d dd d矮茎基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据美国生物学家摩尔根曾经既不相信孟德尔的遗传理论也对萨顿的基美国生物学家摩尔根曾经既不相信孟德尔的遗传理论也对萨顿的基因位于染色体上的学说持怀疑态度。因位于染色体上的学说持怀疑态度。果蝇作为实验对象的优点果蝇作为实验对象的优点（1 1）容易饲养、成本低）容易饲养、成本低（2 2）繁殖快、培养周期短）繁殖快、培养周期短（3 3）相对性状多且明显）相对性状多且明显（4 4）染色体数目少，便于观察）染色体数目少，便于观察红眼红眼

8、 白眼白眼灰黄体灰黄体 黑檀体黑檀体基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据果蝇杂交果蝇杂交实验实验（1 1）白眼基因来源）白眼基因来源偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。（2 2）实验过程）实验过程基因突变基因突变提出问题：白眼性状的表现，总是与性别相联系。如何解释呢？说明 ，白眼对红眼是隐性白眼对红眼是隐性符合 定律，分离分离表明果蝇的红眼和白眼是受 控制的，一对等位基因一对等位基因果蝇的染色体组成（性别决定是对雌雄异体生物而言）果蝇的染色体组成（性别决定是对雌雄异体生物而言）9 9性别性别雌性雌性雄性雄性图示图示同源染色体同源染

9、色体常染色体常染色体性染色体性染色体染色体组成染色体组成4 4对对、XXXX6+XX6+XX（同型）（同型）4 4对对、XYXY6+XY6+XY（异型）（异型）白眼性状的表现与性别相联系,而且与 的遗传相似。控制白眼的基因（用w表示）在 上，而Y染色体不含有它的等位基因。X X染色体染色体X X染色体染色体配子配子思考思考 讨论讨论摩尔根解释的验证摩尔根解释的验证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，还应运用假说假说演绎法演绎法，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？P子一代红眼雌果蝇白眼雄果蝇XWX

10、wXwY配子XWXwXwYF1XWXwXwXwXWYXwY红眼雌性白眼雌性白眼雄性红眼雄性 1 :1 :1 :1P白眼雌性红眼雄性XwXwXWY配子XwXWYXWXw红眼雌性XwY白眼雄性 1 :1F1测交实验测交实验2.如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？控制白眼的基因在Y染色体上控制红眼的基因在X染色体上红眼基因对白眼基因为显性不会出现白眼雄果蝇 XWYw与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符控制白眼的基因在Y染色体上X染色体上没有显性红眼基因白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼XYw XXXXXYw与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符把把一个特定的基因和一条特定

11、的一个特定的基因和一条特定的染色体染色体XX染色体联系起来染色体联系起来，从从而而用实验用实验证明了基因证明了基因在在 上。上。从此，摩尔根成了孟德尔的坚定支持者。从此，摩尔根成了孟德尔的坚定支持者。染色体染色体摩尔根摩尔根孟德尔孟德尔每每种生物的基因数量，都要远远多于这种生物染色体的数目。种生物的基因数量，都要远远多于这种生物染色体的数目。果蝇体细胞内有果蝇体细胞内有4 4对染色体对染色体，携带的基因有，携带的基因有1.31.3万多个。万多个。人的人的体细胞中有体细胞中有2323对染色体对染色体，基因，基因大约大约有有2.62.6万万个个。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

12、基因摩尔根摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图并绘出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图数量关系数量关系:一条染色体上有许多基因。一条染色体上有许多基因。位置关系位置关系:基因在染色体上基因在染色体上,并且在染色体上并且在染色体上呈呈 。果蝇某一条染色体果蝇某一条染色体上的几个基因上的几个基因线性排列线性排列孟德尔遗传孟德尔遗传规律的现代解释规律的现代解释孟德尔孟德尔所说的遗传因子的介绍所说的遗传因子的介绍（1 1）一对遗传因子：位于一对同源染色体上的等位基因。）一对

13、遗传因子：位于一对同源染色体上的等位基因。（2 2）不同对的遗传因子：位于非同源染色体上的非等位基因。）不同对的遗传因子：位于非同源染色体上的非等位基因。孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释基因基因的分离定律的实质的分离定律的实质（1 1）在）在 的细胞中，位于一对同源染色体上的的细胞中，位于一对同源染色体上的 ，具有一定的具有一定的 ；（2 2）在）在 形成配子形成配子的过程中，等位基因会随同的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。杂合子杂合子等位基因等位基因独立性

14、独立性减数分裂减数分裂基因基因的自由组合定律的实质的自由组合定律的实质（1 1）位于）位于非同源染色非同源染色体体上的上的非等位基因非等位基因的分的分离或组合是互不干扰；离或组合是互不干扰；（2 2）在减数分裂过程）在减数分裂过程中，同源染色体上的等中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等非同源染色体上的非等为基因自由组合。为基因自由组合。同源染色体同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律上的非等位基因不遵循自由组合定律上图能产生几种配子？上图能产生几种配子？练习与应用练习与应用一、概念检测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

15、列相关表述是否正确。（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种形状（）（2）非等位基因都位于非同源染色体上。（）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A.染色体是基因的主要载体B.染色体就是由基因组成的C.一条染色体上有多个基因D.基因在染色体上呈线性排列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A.复制的两个基因随染色单体分开而分开B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离C.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二、拓展应用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

16、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？XWXwXwYXWXW红眼雌果蝇（XWXW或XWXw）红眼雄果蝇（XWY）红眼雌果蝇（XWXW或XWXw）白白眼雄果蝇（XwY）白眼雌果蝇（XwXw）和红眼雄果蝇（XWY）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。你如何解释这一现象？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3.人的体细胞中有23对染色体，其中122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）其他染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。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