【課件】基因在染色體上課件2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第二節(jié)基因在染色體上人有46條染色體，但是旨在揭示人類(lèi)基因組遺傳信息的人類(lèi)基因組計(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。1.對(duì)人類(lèi)基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體？問(wèn)題探討因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測(cè)定某個(gè)基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測(cè)定人類(lèi)基因組的基因序列，就要知道包含人類(lèi)基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。人有46條染色體，但是旨在揭示人類(lèi)基因組遺傳信息的人類(lèi)基因組計(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。2.為什么不測(cè)定全部46條染色體？問(wèn)題探討人有22對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體。在常染色體中，每對(duì)同源染色體的形態(tài)、大小相同，結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只對(duì)其中1條進(jìn)行測(cè)序就可以了。而性染色體X和Y的差別很大，基因也大為不同，所以兩條性染色體都需要測(cè)序，因此人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定了22條常染色體和兩條性染色體X和Y，共24條。如果測(cè)定46條染色體，耗資巨大，工作量會(huì)增加一倍，但得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的。問(wèn)題探討人類(lèi)染色體回到19世紀(jì)——

孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律

人們才意識(shí)到遺傳因子（基因）是客觀存在的基因在哪里？一、薩頓的假說(shuō)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：用蝗蟲(chóng)作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程，發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柤僭O(shè)的一對(duì)遺傳因子，也就是等位基因，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。體細(xì)胞24條染色體精子12條染色體卵細(xì)胞12條染色體受精體細(xì)胞24條染色體基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系；基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系；受精作用精子卵細(xì)胞12條12條受精卵24條減數(shù)分裂24條染色體按形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)分，兩兩成對(duì)，共12對(duì)，每對(duì)染色體中一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。24條24條♂♀×某種蝗蟲(chóng)：體細(xì)胞24條染色體一、薩頓的假說(shuō)1.依據(jù)：基因和染色體行為存在著明顯的_____關(guān)系基因在________上，基因是由_______攜帶著從親代傳遞給下一代的。

2.推論：平行染色體類(lèi)比推理法染色體看不見(jiàn)染色體基因在染色體上推理基因看得見(jiàn)

平行關(guān)系DdDd9基因的行為染色體的行為體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來(lái)源形成配子時(shí)的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對(duì)成對(duì)成單成單一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方非等位基因自由組合非同源染色體自由組合雜交過(guò)程保持完整性、獨(dú)立性在配子形成和受精過(guò)程中保持穩(wěn)定性

思考與討論參考薩頓的假說(shuō)，請(qǐng)你在圖中染色體上標(biāo)注基因符號(hào)（D或d），解釋孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)。（圖中染色體上黑色橫線代表基因的位置）。ddDDDDddDddDDDDDdddd♀♂相同基因DD，dd等位基因Dd二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

我不相信孟德?tīng)?，更難以相信薩頓那家伙毫無(wú)事實(shí)根據(jù)的臆測(cè)！1866-1945我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)，我要通過(guò)確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！他的果蠅摩爾根二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)

1）個(gè)體小，易飼養(yǎng)，成本低；3）相對(duì)性狀多且易于區(qū)分；4）染色體數(shù)目少（4對(duì)）；2）繁殖快、后代多；雜交實(shí)驗(yàn)的好材料

2、果蠅體細(xì)胞染色體圖解常染色體性染色體雌性雄性3對(duì)常染色體+XX3對(duì)常染色體+XY2、果蠅體細(xì)胞染色體圖解

雌性雄性性染色體常染色體染色體的類(lèi)型常染色體：與性別決定無(wú)關(guān)的染色體(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y染色體所有的生物都有性染色體嗎？如：雌雄同株的植物沒(méi)有常染色體和性染色體之分。例題：某種羊的性別決定為XY型，回答下列問(wèn)題：一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于性別決定為XY型的動(dòng)物群體而言，當(dāng)一對(duì)等位基因（如A/a）位于常染色體上時(shí)，基因型有

種；當(dāng)其只位于X染色體上時(shí)，基因型有

種；當(dāng)其位于X和Y染色體的同源區(qū)段時(shí)（如圖所示），基因型有

種357同源染色體：AA、Aa、aa只在X染色體：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaYXY的同源區(qū)段：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYaPF1F2×

紅眼（雌、雄）3、摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)紅眼是顯性性狀3：1的性狀分離比符合分離定律

紅眼

白眼3/41/4（雌、雄）（雄）白眼果蠅都是雄的？雌果蠅：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）雄果蠅：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）控制白眼的基因（用w表示）在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。(2)經(jīng)過(guò)推理、提出假說(shuō)基因在染色體上，那么,控制白眼的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢？經(jīng)過(guò)推理、提出假說(shuō)。XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY紅眼（雄）XWXw紅眼（雌）×PF2F1配子X(jué)wXWYXWXWXW紅眼（雌）XWXw紅眼（雌）XWY紅眼（雄）XwY白眼（雄）根據(jù)假說(shuō)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)ǚ治鰣D解）(3)根據(jù)假說(shuō)，演繹推理:測(cè)交×XWXw紅眼（雌）XwY白眼（雄）XWXwYXw配子X(jué)WXwXW

YXwXwXwY測(cè)交后代紅眼雌:紅眼雄:白眼雌:白眼雄1:1:1:1如何選擇測(cè)交的兩個(gè)親本？F1XWXw紅眼（雌）或XWY紅眼（雄）與隱性純合子（白眼雄果蠅）測(cè)交。(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：與理論推測(cè)一致，完全符合假說(shuō)，假說(shuō)完全正確！紅眼雌性紅眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，把一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體聯(lián)系起來(lái)，最終確定了基因在染色體上的結(jié)論。從孟德?tīng)柪碚摰膽岩烧叱蔀槊系聽(tīng)柪碚搱?jiān)定的支持者。演繹推理：測(cè)交得出結(jié)論：基因在染色體上白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系提出問(wèn)題：假說(shuō)演繹法回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：作出假說(shuō)：控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因

把一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來(lái)，證明了基因在染色體上。摩爾根成了孟德?tīng)柪碚摰膱?jiān)定支持者。摩爾根解釋的驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)結(jié)果雌果蠅均為紅色，雄果蠅均為白色。與理論推測(cè)一致，證明了控制果蠅眼色的基因在X染色體上。XWY紅眼雄果蠅XwXw白眼雌果蠅×測(cè)交親本XWXw紅眼雌XwY白眼雄測(cè)交子代思考?討論1、運(yùn)用上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證他們的解釋。2023/2/32、如果控制眼色的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)嗎？

如果控制白眼的基因在Y染色體，紅眼基因在X染色體上，因?yàn)閄染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗(yàn)轱@性，所以不會(huì)出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符；

如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒(méi)有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。

果蠅的體細(xì)胞有4對(duì)染色體，攜帶的基因有1.3萬(wàn)多個(gè)。人的體細(xì)胞有23對(duì)染色體，攜帶的基因有2.6萬(wàn)多個(gè)。一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因思考？結(jié)論：?jiǎn)栴}：基因在染色體上是如何排列的呢？二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)3、基因線性排列一條染色體上有許多個(gè)基因。基因在染色體上呈線性排列。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)4、早期基因研究歷程孟德?tīng)枺?845）性狀由遺傳因子決定。約翰遜（1909）薩頓（1913）將遺傳因子改為基因，提出等位基因概念?；蛟谌旧w上（假說(shuō)）。摩爾根（1914）基因在染色體上（實(shí)驗(yàn)證實(shí)）。摩爾根及其他科學(xué)家一條染色體上有許多個(gè)基因?；蛟谌旧w上呈線性排列。從數(shù)量上從位置上三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，___________會(huì)隨_____________的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。等位基因同源染色體Aa精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞AaAa次級(jí)精母細(xì)胞AAaaAaAa精細(xì)胞三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的__________分離的同時(shí)，非同源染色體上的_____