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(共38张PPT)
2.3 基因工程的应用
第六单元 遗传的物质基础
基因在染色体上的假说与证据
课标要求
1.说出基因位于染色体上的理论依据。
2.掌握摩尔根用假说—演绎法证明基因位于染色体上的过程。
回到19世纪
孟德尔发现了两大遗传的定律
人们意识到遗传因子（基因）是客观存在的
哪位科学家率先抓住这两条关键线索呢？
孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为变化
减数分裂过程中染色体的行为变化
寻找基因
考点1
萨顿的假说
一、萨顿的假说
D d
D
d
杂合子在形成配子时，等位基因发生分离
减数第一次分裂时，同源染色体发生分离
孟德尔定律的核心
减数分裂的核心
假说：基因在染色体上
推理
明显平行关系
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
看得见的
看不见的
萨顿假说的依据
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
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
自由组合
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
1.基因都位于染色体上吗？并说明理由。
不是。
在真核生物中，细胞核基因位于染色体上，但细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上；
在原核生物中，细胞内无染色体，其内的基因位于拟核区的DNA上或者质粒DNA上；
病毒中有基因，但无染色体。
拓展 提升科学思维
1.萨顿假说在遗传学发展史上占有重要地位。下列不属于提出萨顿假说依据的是( )
A.细胞的核基因在染色体上呈线性排列
B.在体细胞中基因和染色体都是成对存在的
C.体细胞中成对的基因和同源染色体均一个(条)来自父方，一个(条)来自
母方
D.非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后
期也是自由组合的
A
突破 强化关键能力
2.下列关于“基因位于染色体上”的说法，正确的是( )
A.萨顿利用蝗虫为材料证明了上述说法
B.萨顿运用假说—演绎法使其得出的结论更可信
C.摩尔根利用果蝇为材料研究基因和染色体的关系
D.摩尔根利用假说—演绎法进行研究，结果是不可靠的
C
我不相信孟德尔，更
难以相信萨顿毫无
事实根据的臆测！
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！
基因真的位于染色体上吗？
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。
考点2
基因位于染色体上的实验证据
二、基因位于染色体的实验证据
主要科学家：
实验材料：
1.果蝇作为材料的优点：
①. 易饲养
②. 繁殖快，后代多
③.果蝇有众多容易区分的相对性状
④.染色体数目少，便于观察
摩尔根
果蝇
项目 雌性 雄性
图示
同源染色体
染色体组成
常染色体
性染色体
2.果蝇体细胞中的染色体
4对
4对
6＋XX
6＋XY
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
XX
XY
常染色体：与性别决定无关的染色体
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
染色体类型
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
非同源区段：Ⅰ、Ⅲ
①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上
②基因只存在Y（Ⅲ区段）上
X、Y同源区段的基因是成对存在的。
同源区段：Ⅱ
基因型的书写方法
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
如果基因在常染色体上:
如果基因在性染色体上:
DD、Dd、dd
先写性染色体后写基因，如XDY,XDXD
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
性染色体基因型
假说-演绎法 进行实验探究。
(1)观察实验现象，提出问题
3/4
1/4
P
×
白眼（雄）
红眼（雌）
F1
红眼
F2
白眼（雄）
红眼（雌、雄）
（雌、雄交配）
（一）摩尔根的果蝇杂交实验
红眼是显性性状
3：1的性状分离比符合分离定律
F2中，白眼果蝇均为雄性。
为什么白眼性状的表现总与性别相关联？
1.提出问题：
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
假说①：控制白眼的基因是在Y染色体上，
X染色体上没有它的等位基因。
假说②：控制白眼的基因是在X染色体上，
Y染色体上没有它的等位基因。
假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的
同源区段上。
2.提出假说，解释现象
根据摩尔根的红眼和白眼的杂交实验，你可以排除哪个假说？
假说①未能解释摩尔根的红眼和白眼的杂交实验
P
×
白眼（雄）
红眼（雌）
F1
红眼（雌、雄）
XX × XYw
XX
XYw
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
X
X
Yw
红雌
白雄
不符合
学习活动二：利用假说②和假说③解释摩尔根的杂交实验
1、请各小组讨论，确定本小组支持的假说；并利用所支持的假说画出摩尔根红眼（W）与白眼（w）杂交实验的遗传图解；
2、利用遗传图解解释支持该假说的理由；
假说②：P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwY
假说③： P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwYw
假说 假说②：控制白眼的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。 假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。
画出遗传图解解释支持相应假说
2.提出假说，解释现象
P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwY
P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwYw
XWXw × XWY
XWX W
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
XW
Y
XWXw
XWY
红雌
红雌
红雄
白雄
XWXW × XwY
XW
Xw
Y
F1配子：
F2：
假说②：
XWX W
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
XW
Yw
XW
Xw
Yw
F1配子：
F2：
假说③：
XWXw
XWYw
红雌
红雌
红雄
白雄
XwYw
XWXW × XwYw
XWXw × XWYw
符合
符合
红眼：白眼=3：1
红眼：白眼=3：1
实验遗传图解
疑惑 上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象
利用上述的假说②和假说③，绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解。
为了验证假说，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，
3.演绎推理
即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配
假说 假说②：控制白眼的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。 假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。
画出遗传图解解释支持相应假说
Xw Xw × XWY
Xw Xw × XWYW
白眼（雌） 红眼（雄）
P：
白眼（雌） 红眼（雄）
P：
XWX w
F1：
Xw
XW
Y
XwY
红雌
白雄
配子：
与实验结果一致
XWX w
F1：
Xw
XW
YW
XwYW
红雌
红雄
配子：
与实验结果不一致
假说②成立
。
控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上
多个
线性排列
4.实验验证，得出结论：
5.基因与染色体的关系
(1)数量关系：一条染色体上有 基因。
(2)位置关系：基因在染色体上呈 。
果蝇X染色体
基因在染色体上
假说—演绎法
回顾摩尔根等人的实验
提出问题：
作出假说：
验证假说：
得出结论：
白眼性状的表现总是与性别相联系？
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。
测交
依据假说以及摩尔根实验一的解释图解，尝试分析下列信息内容：
(1)果蝇的直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲代果蝇杂交，F1的表型与比例如图所示。则：
①控制直毛与分叉毛的基因位于_____
染色体上，判断的主要依据是_______
_________________________________
_________________________________
_____。
②两个亲本的基因型为___________。
X
代中，雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1，雌性个体中都是直毛，没有分叉毛
杂交子
拓展 提升科学思维
XFXf、XFY
根据杂交结果，______(填“能”或“不能”)
判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X
染色体还是常染色体上，若控制有眼/无眼性
状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是______，判断依据是_____________________________________
_____________________________________________。
不能
后代中的雌性、雄性均出现了有眼和无
眼性状，若有眼为显性，则后代中雌、雄表型不同
(2)某小组用一只无眼雌蝇与一只有眼雄蝇杂交，杂交子代的表型及其比例如表：
眼 性别
1/2有眼 1/2雌
1/2雄
1/2无眼 1/2雌
1/2雄
无眼
例：（2021年海南高考，4）孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述，错误的是（ ）A．均将基因和染色体行为进行类比推理，得出相关的遗传学定律B．均采用统计学方法分析实验结果C．对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证D．均采用测交实验来验证假说
A
3.(2023·贵州贵阳高三模拟)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，利用该方法孟德尔发现了两大遗传定律，摩尔根证明了基因位于染色体上。下列有关分析错误的是( )
A.孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上
B.摩尔根做出的假设为控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等
位基因
C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是若F1产生配子时成对的遗传
因子分离，则F2中三种基因型个体之比接近1∶2∶1
D.摩尔根让F1自由交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性，由此判断基因
可能位于X染色体上
C
突破 强化关键能力
4.摩尔根用偶然发现的白眼雄果蝇与野生红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，F1雌雄果蝇杂交，F2中雌果蝇全为红眼，雄果蝇中一半为红眼，一半为白眼。摩尔根的解释为什么只有雄蝇出现白眼，假设了白眼基因位于X染色体上。后来摩尔根又做了四个实验，能最关键证明摩尔根假设的是
A.让F1雌果蝇与亲代白眼果蝇回交
B.让F2雌果蝇与亲代白眼果蝇杂交
C.让F1雄果蝇与白眼雌果蝇杂交
D.让F1雌果蝇与亲代白眼果蝇回交所得F2中白眼雌雄果蝇杂交
C
1.(2020·全国Ⅰ，5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。据此无法判断的是( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
C
重温高考 真题演练
2.(2018·浙江4月选考，19)下列关于基因和染色体的叙述，错误的是
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方
C.减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
D
3.(2020·江苏，32)已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下：
　　　　　 实验① P　 　 aaXBXB×AAXbY 　　 ↓ F1 长翅红眼♀ 长翅红眼♂ 个体数　920　　　927 实验②
P aaXBY×AAXbXb
↓
F1 长翅红眼♀ 长翅白眼♂ 长翅白眼♀
个体数　930　　　926　　　　1
请回答下列问题：
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证
_______________________________________。
眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关
　　　　　 实验① P　 　 aaXBXB×AAXbY 　　 ↓ F1 长翅红眼♀ 长翅红眼♂ 个体数　920　　　927 实验②
P aaXBY×AAXbXb
↓
F1 长翅红眼♀ 长翅白眼♂ 长翅白眼♀
个体数　930　　　926　　　　1
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有_____种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为_____，雄性个体中表现上图乙性状的概率为____。
12
0
3/8
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为______。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为___________________。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表型为_________的果蝇与其杂交。
XbXb
红眼雄性
XbXb、Y、Xb、XbY
(1)果蝇是遗传学研究的经典实验材料，摩尔根等利用一个特殊眼色基因突变体开展研究，把基因传递模式与染色体在减数分裂中的分配行为联系起来，证明了_________________。
基因位于染色体上
4.(2021·江苏，24)以下两对基因与果蝇眼色有关。眼色色素产生必须有显性基因A，aa时眼色为白色，B存在时眼色为紫色，bb时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如图，请据图回
答下列问题：
(2)A基因位于_____染色体上，B基因位于____染色体上。若要进一步验证这个推论，可在2个纯系中选用表型为___________________的果蝇个体进行杂交。
常
X
红眼雌性和白眼雄性
(3)题图F1中紫眼雌果蝇的基因型为_________，F2中紫眼雌果蝇的基因型有____种。
AaXBXb
4
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离发生的时期可能是______
_________________________，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有__________________。
减数分
裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
AaXBXBXb、AaXbO、
AaXBXBY、AaYO
(4)若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离发生的时期可能是______
_________________________，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有__________________
_________________。
减数分
裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
AaXBXBXb、AaXbO、
AaXBXBY、AaYO

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