2.2基因在染色體上課件高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第二章基因和染色體的關(guān)系第2節(jié):基因在染色體上基因在染色體上0102薩頓的假說基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)及孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋為什么不測(cè)定全部46條染色體?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。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，對(duì)人類基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體?問題?探討薩頓假說一基于大量的生物學(xué)發(fā)現(xiàn)，美國遺傳學(xué)家薩頓做出了基因位于染色體上的推論。生物學(xué)家摩爾根利用果蠅進(jìn)行了長期的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，最終證明了基因在染色體上。情境一薩頓之所以推論基因位于染色體上，是因?yàn)?？基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系體細(xì)胞:配子:基因成對(duì)存在D一個(gè)來自父方一個(gè)來自母方受精后體細(xì)胞:成單存在遺傳學(xué)等位基因分離一對(duì)基因染色體成對(duì)存在成單存在一條來自父方一條來自母方細(xì)胞學(xué)同源染色體分離一對(duì)同源染色體DddDd看不見的基因基因在染色體上看得見的染色體平行關(guān)系【任務(wù)1】簡述基因與染色體的平行關(guān)系看不見的基因基因在染色體上看得見的染色體平行關(guān)系遺傳學(xué)兩對(duì)基因細(xì)胞學(xué)兩對(duì)同源染色體Rr非等位基因在形成配子時(shí)自由組合基因行為染色體行為非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ后期自由組合YyRrYyYRYryRyr等位基因分離非等位基因自由組合同源染色體分離非同源染色體自由組合【任務(wù)1】簡述基因與染色體的平行關(guān)系減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系高莖高莖矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂P配子F1F1配子高莖矮莖F2dDdDDd1.依據(jù)薩頓假說，請(qǐng)?jiān)谡n本30頁“思考討論”圖中的染色體上標(biāo)出基因符號(hào)DDddDDDdDdddDd【任務(wù)2】分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系2.基因和染色體的行為存在平行關(guān)系。從理論上支持基因在染色體上的假說,但事實(shí)是否如此呢?為什么?不一定這樣推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否還需要實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證科學(xué)家:摩爾根我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)！我要通過確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！過渡摩爾根如何證明基因位于染色體上?【任務(wù)2】分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系1.下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.薩頓提出了基因位于染色體上的假說B.薩頓發(fā)現(xiàn)了基因與染色體行為的平行關(guān)系C.薩頓證明了基因位于染色體上D.薩頓假說的提出并沒有科學(xué)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)作為支撐課堂檢測(cè)C2.下列屬于基因和染色體行為存在平行關(guān)系證據(jù)的是（）A.基因有完整性和獨(dú)立性，但染色體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從染色體轉(zhuǎn)變成

染色質(zhì)B.原核生物細(xì)胞中沒有染色體，但有基因的存在C.成對(duì)的基因和同源染色體都是一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方D.基因和染色體都分布在細(xì)胞核中課堂檢測(cè)C3.下列不屬于薩頓假說中對(duì)基因與染色體關(guān)系的敘述的是（）A.體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，染色體也是成對(duì)存在的B.基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性，染色體在形成配子和受精過程中，具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)C.基因在染色體上呈線性排列D.體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來自父方,一個(gè)來自母方,同源染色體也是如此對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練課堂檢測(cè)C二基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)及孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋情境二摩爾根于1907年在哥倫比亞大學(xué)建立了著名的“蠅室”，并逐漸形成了一個(gè)大的果蠅遺傳學(xué)研究中心。果蠅作為遺傳學(xué)研究的經(jīng)典模式生物，其研究歷史已超過一個(gè)世紀(jì)。如圖是果蠅原始生殖細(xì)胞中染色體組成的示意圖ⅡⅢⅠⅣⅡⅢⅠⅣ①有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀察。白眼果蠅紅眼果蠅觸角足卷翅黑體無翅【任務(wù)2】簡述果蠅作為材料的優(yōu)點(diǎn)情境三摩爾根在一群紅眼果蠅中，發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅，并讓它與正常的紅眼雌果蠅交配，結(jié)果F1全是紅眼果蠅。摩爾根讓F1中的紅眼雌、雄果蠅相互交配，結(jié)果F2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3：1，P：F1：F2：3/4

1/4×紅眼(♀、♂)F1雌雄交配紅(雌、雄)白(雄)紅眼(♀)白眼(♂)【任務(wù)3】分析基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否符合分離定律?白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)如何判斷果蠅的顯隱性性狀?與孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相比，有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)?F1全為紅眼?紅眼為顯性性狀,F2中紅眼∶白眼＝3∶1?符合分離定律1.觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題P：F1：F2：3/4

1/4×紅眼(♀、♂)F1雌雄交配紅(雌、雄)白(雄)紅眼(♀)白眼(♂)

果蠅染色體性染色體常染色體ⅠⅡⅢⅣ果蠅的染色體組成過渡由于白眼的遺傳和性別相關(guān)聯(lián)，而且與X染色體遺傳相似?于是摩爾根及其同事做了如下假設(shè)ⅡⅡⅢⅢⅠⅠⅣⅣ【任務(wù)3】分析基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)假說：控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含有它的等位基因。2.提出假設(shè)，解釋問題紅眼(♀)×白眼(♂)XWYXw紅眼(♂)紅眼(♀)×PF2F1配子：配子XWXwXWYXWXW

紅眼(♀)

XWXw

紅眼(♀)XWY

紅眼(♂)XwY

白眼(♂

)XWXWXwYXWYXWXwP：F1：F2：紅（雌、雄）白(雄)3/4

1/4×F1雌雄交配紅眼（雌、雄）♀♂XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：紅眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY紅雌白雌紅雄白雄測(cè)交方案1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能充分驗(yàn)證其假設(shè)，其原因是？控制眼色的基因無論位于常染色體上還是位于X染色體上，該測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果皆相同為充分驗(yàn)證其假設(shè)，請(qǐng)從上述測(cè)交子代中選取實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證。請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)的雜交組合以及支持其假設(shè)的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅【任務(wù)3】分析基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)3.演繹推理:測(cè)交測(cè)交方案1XWY

×XwXwXWX

w

紅雌XwY白雄F1：P：配子：紅眼（雄）白眼（雌）XWXwY雌果蠅均為紅眼,雄果蠅均為白眼紅眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115子代中雌蠅均為紅眼,雄蠅均為白眼控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因，基因在染色體上。測(cè)交方案1測(cè)交方案2測(cè)交方案2【任務(wù)3】分析基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)3.演繹推理:測(cè)交4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.得出結(jié)論(1)現(xiàn)象：XX4對(duì)染色體，1.3萬個(gè)基因23對(duì)染色體，2.6萬個(gè)基因(2)推測(cè)：6.進(jìn)一步探究每種生物的基因數(shù)量遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目一條染色體上有許多個(gè)基因【任務(wù)3】分析基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)②基因在染色體上呈線性排列①一條染色體上有許多個(gè)基因結(jié)論長芒短芒長翅短翅灰身黑身紅眼紫眼直翅卷翅紅眼棕眼果蠅染色體(3)證明方法：摩爾根及學(xué)生繪出第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上相對(duì)位置圖。6.進(jìn)一步探究【任務(wù)3】分析基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)

上的等位基因，具有一定的

；在

形成

的過程中，

,

的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。FfFFffFFffFFff基因在染色體上，等位基因位于同源染色體上同源染色體分開，等位基因分離配子中只含同源染色體中的一條，因而配子中只含成對(duì)基因中的一個(gè)1.基因分離定律的實(shí)質(zhì)【任務(wù)4】闡明孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋獨(dú)立性同源染色體減數(shù)分裂配子

等位基因會(huì)隨同源染色體位于

上的

的分離或組合是

的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的

彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的

自由組合。②非同源染色體自由組合，其上的非等位基因自由組合①同源染色體分開等位基因分離2.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)【任務(wù)4】闡明孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋非同源染色體非等位基因互不干擾等位基因非等位基因?qū)c(diǎn)訓(xùn)練1.如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.果蠅細(xì)胞內(nèi)基因數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目B.基因在染色體上呈線性排列C.黃身基因與白眼基因的遺傳不遵循自由組合定律D.細(xì)胞內(nèi)的基因都在染色體上對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練課堂檢測(cè)D2.摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.果蠅的眼色遺傳遵循分離定律B.摩爾根和孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)一樣，都采用了“假說—演繹”的研究方法C.F2的紅眼雌果蠅中純合子占1/2D.