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(共35张PPT)
第四节 基因位于染色体上
苏教版必修2第一章 遗传的细胞基础
1866年 孟德尔第一次根据豌豆实验提出了有遗传因子存在的假想，并提出了分离定律和自由组合定律，开启了人类对基因的探索！
孟德尔和他的豌豆
但是，什么是遗传因子？
它又存在于什么地方？
19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律；
1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，替代遗传因子。
基因在哪里呢？
1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。
发现孟德尔假设的一对遗传因子，其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
萨顿 W.sutton
(1877-1916)
一、萨顿的假说
基因的行为 染色体的行为
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
传递中的性质
成对存在
成对存在
单个
单个
一个来自父方一个来自母方
一条来自父方一条来自母方
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
杂交过程保持完整性、独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
假如你是萨顿，根据以上你会做出怎样的推测？
一、萨顿的假说
基因和染色体行为存在着明显的_________关系
基因在________上，基因是由__________携带着从亲代传递给下一代的。
推论：
平行
染色体
萨顿运用类比推理法推测基因在染色体上。
染色体
D d
D
d
萨顿 W.sutton
(1877-1916)
1. 萨顿假说的具体内容
一、萨顿的假说
摩尔根
Thomas Hunt Morgan
(1866-1945)
黑腹果蝇
我要通过确凿的实验找到基因和染色体的关系！
二、基因位于染色体上的验证
1. 科学家和他的实验材料
思考1：果蝇作为实验材料有什么优点呢？
（1）个体小、容易饲养
（2）繁殖速度快，子代数量多
（3）有明显的相对性状，易于观察和统计
（4）染色体数目少（4对），便于观察，其中一对为性染色体。分别用X和Y来表示
果蝇体细胞染色体图解
野生条件下都是“红眼果蝇”
二、基因位于染色体上的验证
1. 科学家和他的实验材料
思考2：果蝇红眼和白眼是否符合孟德尔分离定律，谁是显性性状？
①F1全是红眼，说明红眼是显性性状
②F2中红眼：白眼=3：1，说明果蝇眼色遵循分离定律
3 ： 1
二、基因位于染色体上的验证
2. 摩尔根的果蝇杂交实验
可能果蝇眼色的性状和性别相联系。
思考3：F2中白眼果蝇均为雄性，说明了什么？
二、基因位于染色体上的验证
2. 摩尔根的果蝇杂交实验
思考4：如果按照萨顿的假说---“基因位于染色体上”，那么，控制白眼的基因应该位于什么染色体上呢？
②只位于X染色体上
①只位于Y染色体上
③位于X和Y染色体的同源区段上
(1)提出假说：
二、基因位于染色体上的验证
3. 摩尔根对实验现象的解释
P
F1
×
红眼雌果蝇
XX
白眼雄果蝇
XYw
比例
XX
红眼雌
XYw
白眼雄
1 : 1
不符合摩尔根的果蝇杂交实验结果
(2)进行演绎：
若用w表示控制眼色的基因，则红眼为显性用W,表示，白眼为隐性用w表示.
你能使用同样的思路演绎其他两种假说吗，试试看？
①只位于Y染色体上
二、基因位于染色体上的验证
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（ 雄 ）
XWXw红眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Y
XWXW红眼(雌 ）
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄 )
XWXW红眼（雌）
×
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
XWYw红眼（ 雄 ）
XWXw红眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Yw
XWXW红眼(雌 ）
XWXw红眼(雌)
XWYw红眼(雄)
XwYw白眼(雄 )
③位于X和Y染色体的同源区段上
②只位于X染色体上
(2)进行演绎：
XWXw红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
F1
F2
配子
XWXw
红眼(雌 ）
XwXw
白眼(雌)
XWY
红眼(雄)
XwY
白眼(雄 )
Xw
1 : 1 : 1 : 1
F2
XWXw
红眼(雌 ）
XwXw
白眼(雌)
XWYw
红眼(雄)
XwYw
白眼(雄 )
×
XWXw红眼（雌）
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
F1
配子
Xw
1 : 1 : 1 : 1
4. 摩尔根对假说的验证——测交
①只位于X染色体上
②位于X和Y染色体的同源区段上
二、基因位于染色体上的验证
(3)演绎推理：
如何证明基因并不位于X和Y染色体的同源区段上？
如果在同区段上，那么一只纯合红眼雄蝇为XWYW，如果在非同区段上，纯合红眼雄蝇为XWY，如何让这种情况下产生的配子都能显现出来呢？
果蝇群体：
XWXW 红眼♀
XWYW 红眼♂
XwYw 白眼♂（一只突变）
果蝇群体：
XWXW 红眼♀
XWY 红眼♂
XwY 白眼♂（一只突变）
（与白眼雌蝇测交）
二、基因位于染色体上的验证
让红眼雄蝇与白眼雌蝇进行测交实验
XWYW
×
XwXw
XWY
×
XwXw
后代无论雌雄都为红眼果蝇
后代雌蝇都为红眼，雄蝇都为白眼
（尝试画出遗传图解）
（尝试画出遗传图解）
二、基因位于染色体上的验证
决定果蝇眼色(红眼和白眼)的基因只位于X染色体上，从而证明了基因位于染色体上。
6. 研究意义
首次把一个特定基因和一条特定染色体联系起来，证明了基因位于染色体上。此后摩尔根等人又将许多基因定位于染色体上，并发现基因在染色体上呈线性排列。
7. 研究方法
假说-演绎法
二、基因位于染色体上的验证
5. 得出结论
下表是2023年统计的部分国家男女人口比率表，请同学们思考：为什么这些国家人口男女比例基本生都接近1：1？
任务一：观察人体细胞染色体组成示意图，结合课本P33相关内容，找出与人类性别决定相关染色体，并尝试将人体细胞染色体进行分类。
三、性别决定
1. 染色体的类型：一般而言，在生物细胞中决定性别的染色体称为性染色体，其他称为常染色体。
人类的染色体组成：22对常染色体+1对性染色体
男性的性染色体：XY，女性的性染色体：XX
注:
①只有雌雄异体且性别取决于染色体类型的生物才有性染色体。
②性染色体既存在于生殖细胞中，也存在于体细胞中。
三、性别决定
任务二：地球上生物的性别决定方式是否都和人类一样呢？阅读课本P34内容，总结其他生物的性别决定方式。
例：果蝇的染色体组成：
3对常染色体+1对性染色体
1. XY型性别决定
三、性别决定
包括：全部哺乳动物、部分两栖类、昆虫和鱼类。
雄性♂
雌性♀
ZZ
ZW
2. ZW型性别决定
3. 其他性别决定方式
包括：全部鸟类、部分两栖类、昆虫和爬行类。
三、性别决定
如：染色体倍数决定、环境温度决定等。
伴X染色体隐性遗传
伴X染色体显性遗传
（红绿色盲、血友病）
（抗维生素D佝偻症）
（外耳道多毛症）
1. 概念：位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相关联的遗传方式，称为伴性遗传。
伴X遗传
伴Y遗传
2.分类
四、伴性遗传
在医院体检时，医生有时让我们看一种彩色图谱，请看一看下面的图谱，这其中究竟画了些什么？
（1）伴X染色体隐性遗传病
红绿色盲检查图
四、伴性遗传
任务三：红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病，阅读课本相关内容，根据表型尝试写出患者的基因型。
女 性 男 性 基因型
表现型 正常 携带者 患病 正常 患病
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
思考1：患该种病的男患者和女患者数量上有什么特点？
（1）伴X染色体隐性遗传病
四、伴性遗传
特点①男性多于女性
XBY
XbY
XBXB
XBXb
XBY
XBXB
XBXb
XBY
XbY
I
II
III
男性患者将致病基因通过女儿传递给外孙。
思考2：根据遗传图谱，分析患红绿色盲还有什么特点？
特点②：交叉遗传
特点③：隔代遗传
四、伴性遗传
抗维生素Ｄ佝偻病
抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因控制的一种遗传性疾病。患者由于对磷、钙吸收不良而导致骨发育障碍。患者常常表现为X型（或0型）腿、骨骼发育畸形（如鸡胸）、生长缓慢等症状。
（2）伴X染色体显性遗传病
四、伴性遗传
任务四：抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病，阅读课本相关内容，根据表型尝试写出患者的基因型。
思考3：患该种病的男患者和女患者有什么特点？
女性 男性 基因型
表现型 患者 患者 正常 患者 正常
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
（2）伴X染色体显性遗传病
四、伴性遗传
特点①：女性患者数量多于男性
特点②：具有世代连续遗传现象
特点③：父患女必患，子患母必患（男病母女病）
思考4：根据遗传图谱，分析患该病还有什么特点？
（2）伴X染色体显性遗传病
四、伴性遗传
外耳道多毛症
1
2
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
5
3
4
7
9
10
6
11
8
思考5：根据遗传图谱，分析患外耳道多毛症有什么特点？
特点：父传子，子传孙，患者全为男性。
（3）伴Y染色体显性遗传病
四、伴性遗传
1. 果蝇的体色和眼色受两对等位基因控制（灰身、黑身由等位基因A、a控制，红眼、白眼由等位基因B、b控制），其中一对等位基因位于常染色体上。为了研究这两对相对性状的遗传规律，进行了下表所示的杂交实验：
实验 亲本 F1
杂交实验一 ♀灰身红眼×♂黑身白眼 ♀灰身红眼∶♂灰身红眼＝1∶1
杂交实验二 ♀黑身白眼×♂灰身红眼 ♀灰身红眼∶♂灰身白眼＝1∶1
通过上述实验可以判断出隐性性状为　　　　　　　　　　。控制体色和眼色的基因位于　　　　对同源染色体上，判断依据是_________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
黑身、白眼
两
灰身个体与黑身个体的正反
交后代均为灰身个体，则控制体色的基因位于常染色体上；红眼个体与白眼
个体正反交，后代雌、雄性的表型有差异，则控制眼色的基因位于X染色体上
2. 下列有关果蝇基因和染色体的叙述，正确的是（　　）
A.控制果蝇性状的所有基因平均分布在果蝇的染色体上
B.位于果蝇一对同源染色体上相同位置的基因控制不同的性状
C.果蝇的非等位基因都位于非同源染色体上
D.位于果蝇X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与一定的性别相关联
D
3. 如图为摩尔根证明基因在染色体上的部分果蝇杂交实验过程图解，下列相关分析叙述错误的是（　　）
C
A.依据F1杂交后代性状分离比可知，果蝇的红、白眼色遗传符合基因的分离定律
B.摩尔根运用了假说—演绎法证明了控制眼色的基因位于性染色体上
C.演绎推理的内容是：若假说成立，F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1
D.F1中红眼雌雄果蝇杂交，在不发生基因突变情况下，子代可能会出现白眼雌果蝇
4. 若控制家蚕某一对相对性状的基因A、a位于Z染色体上，且ZaW胚胎致死。现用杂合的雄性个体与雌性个体杂交，产生的F1自由交配，则F2中雌性个体所占比例为（　　）
A.1/3 B.4/7
C.1/2 D.3/7
D
5. 依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是（　　）
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡，雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
C
本 课 结 束

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