2.2基因在染色体上-人教版2019必修2

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2.2基因在染色体上-人教版2019必修2

资源简介

(共28张PPT)
GENE
基因在染色体上
Genes are on chromosomes
1866年孟德尔发现了遗传的两大定律
人们意识到
遗传因子(1909年约翰逊命名为基因)是客观存在的
基因在哪里?
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
染色体行为
基因行为
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不见的
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
高茎
矮茎
这种方法称为:
类比推理
   发现:孟德尔假设的一对遗传因子(即等位基因),其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
萨顿的假说
比较项目 遗传因子(基因)的行为 染色体的行为
传递中 的性质 杂交过程中保持: ____________________________ 配子形成和受精作用:
_____________________________
体细胞中 存在形式 _________存在
_________存在
在配子中 存在形式 只有成对遗传因子中的________ 只有成对染色体中的________
体细胞 中的来源 成对的遗传因子 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 组合方式 控制不同性状的遗传因子:______________ 非同源染色体:
______________
自由组合
完整性和独立性
也具有相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
萨顿的假说
1.萨顿假说内容
基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,也就是说基因就在染色体上。
2.萨顿假说的依据
基因和染色体的行为存在明显的平行关系。
3.研究方法
看不见的基因和看得见的染色体类比
类比推理
基因位于染色体的实验证据
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。
果蝇的优点
遗传学研究常用的实验材料:果蝇(果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,体长3~4mm,在制醋和腐烂水果的地方可以看到)
用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。
①个体小,易饲养。
②繁殖快,后代数量多。
在25℃左右温度下十几天就繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。
果蝇的优点
遗传学研究常用的实验材料:果蝇(果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,体长3~4mm,在制醋和腐烂水果的地方可以看到)
③果蝇染色体数量少,
而且形状有明显差别。








性染色体
同型
异型
果蝇的优点
遗传学研究常用的实验材料:果蝇(果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,体长3~4mm,在制醋和腐烂水果的地方可以看到)
④果蝇有众多容易区分的相对性状,便于观察和统计。
红眼
白眼
果蝇的优点
遗传学研究常用的实验材料:果蝇(果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,体长3~4mm,在制醋和腐烂水果的地方可以看到)
①个体小,易饲养,繁殖快。
②后代数量多,便于统计。
③具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。
④染色体数目少,便于观察。
1910年5月的一天,在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇,而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。
显然它是一个变异体,敏锐的摩尔根抓住这条线索,从而敲开了基因研究世界的大门!
摩尔根的果蝇杂交实验
观察实验,提出问题
×

P

F1
F2
雌雄自由交配
♀♂

2459

986

982
红眼
白眼
红眼
红眼
白眼
眼色的显性性状什么?
红眼
眼色遗传是否遵循分离定律?
是,F1自交后代的性状分离比为3∶1。
如果基因位于染色体上,你认为这种基因可能在性染色体还是常染色体?
性染色体上,如果位于常染色体上F2代的雌蝇会出现白眼性状。
性染色体
X
Y



(1)非同源区段
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。
(2)同源区段Ⅱ
基因的表示方法
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
XY
-
雄性:
X X
-
-
雌性:
X Y
-
雄性:
-
摩尔根的果蝇杂交实验
分析问题,提出假说
X
Y



假说①:控制眼色的基因是在Y染色体上,
X染色体上没有它的等位基因。
假说②:控制眼色的基因是在X染色体上,
Y染色体上没有它的等位基因。
假说③:控制眼色的基因在X、Y染色体
的同源区段上。
×

P

F1
F2
雌雄自由交配
♀♂

2459

986

982
红眼
白眼
红眼
红眼:白眼=3:1
摩尔根的果蝇杂交实验
演绎推理,验证假说
控制白眼的基因(用w表示)
假说②:控制眼色的基因是在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。
如何验证假说?
设计测交实验,F1与隐性纯合子杂交。
如何选择测交的两个亲本?
红眼雌XWXw、红眼雄XWY
假说②F1:
分别与白眼雄XwY、白眼雌XwXw杂交
摩尔根的果蝇杂交实验
实验验证
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
实验一:红眼雌与白眼雄
实验二:红眼雄与白眼雌
红雌:白雄=1:1
基因位于染色体的实验证据
得出结论
控制眼色的基因是在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。
摩尔根通过实验观察,把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来,最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。
回顾摩尔根的果蝇实验
把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来,证明了基因在染色体上。摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
作出假说
控制眼色基因
在X染色体上,
而Y染色体上不含有
它的等位基因
得出结论
基因在染色体上
提出问题
白眼性状的表现总是与性别相联系
演绎推理
测交
基因与染色体的关系
果蝇有4对染色体,携带的基因大约有1.3万个;人有23对染色体,携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢?
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。一条染色体上应该有许多个基因;同时说明基因在染色体上呈线性排列。
荧光标记将基因定位在染色体上
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______,不同对的遗传因子就是位于____________上的___________;

同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
A
B
C
D
Y
y
R
r
孟德尔遗传规律的现代解释
等位基因的概念:
位于同源染色体上同一位置
控制相对性状的基因
Yy、Rr
YY、yy、RR、rr
叫做相同基因
基因分离定律的实质
在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,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,独立的随配子遗传给后代。
分离的时间:
减数第一次分裂后期
基因自由组合定律的实质
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
自由组合的时间:
减数第一次分裂后期
A
a
B
b
A
B
A
B
A
B
a
b
a
b
a
b
A
B
A
B
a
b
a
b
a
A
B
b
A
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B

解题技巧
1.染色体复制即基因复制
2.同源染色体的分离即等位基因(或相同基因)的分离
4.姐妹染色单体的分离即相同基因(不考虑互换)的分离
3.非同源染色体的自由组合即某些非等位基因的自由组合
完成《学》P39深度思考
小结
基因在染色体上
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容:基因在染色体上
依据:
摩尔根的实验
果蝇的杂交实验
结论:基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
习题巩固
1.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该动物
减数分裂产生的配子的说法正确的是( )
A.果蝇的精子中含有成对的基因
B.果蝇的体细胞中含有一个基因
C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,
也可同时来自母方
D.在体细胞中,基因成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个
D
习题巩固
2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为( )
A.3+X 或 3+Y B.6+X 或 6+Y
C.3对+XX 或 3对+YY D.3对+XX 或 3对+XY
D
3.基因自由组合定律揭示了( )
A.等位基因之间的关系
B.非等位基因之间的关系
C.非同源染色体之间的关系
D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系
D
习题巩固
4.下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述,错误的是 ( )
A.同源染色体分离的同时,等位基因也随之分离
B.非同源染色体自由组合,所有非等位基因之间也自由组合
C.染色单体分开时,复制而来的两个基因也随之分开
D.非同源染色体数量越多,非等位基因自由组合的种类也越多
B
习题巩固
5.右图示果蝇的原始生殖细胞,图中1、1′……4、4 ′
表示染色体,B、b、W、w分别表示控制不同性状的
基因。果蝇的红眼和白眼分别由位于X染色体上的W、
w控制,请据图回答下列问题:
(1)该细胞是_____________。
(2)图中的____________________________属常染色体,而__________属性染色体。
卵原细胞
1、1′、2、2′、3、3′
4、4 ′
(3)该细胞中有_____个DNA分子。
(4)该果蝇基因型可写成____________________。
(5)经减数分裂它可产生__________种基因型的配子。
8
BbXWXw
4

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