高中生物 2_2 基因在染色體上課件 新人教版必修21

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1、回到19世紀(jì),孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律,,人們才意識到 遺傳因子（基因）是客觀存在的,基因在哪里？,分析減數(shù)分裂中染色體和基因的行為特點(diǎn),一對同源染色體和一對等位基因,D d,分析減數(shù)分裂中染色體和基因的行為特點(diǎn),兩對同源染色體和兩對等位基因,染色體和基因有什么關(guān)系？,請你試一試,將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體,再把分離定律念一遍,你覺得這樣的替換有問題嗎?,在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的 遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時(shí),成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代.,問題探討,分離定律,由此你能聯(lián)想到什么呢?,人只有23對染色體,卻

2、有幾萬個(gè)基因,基因和染色體之間可能有對應(yīng)的關(guān)系嗎?,,第2節(jié) 基因在染色體上,(April 5, 1877 - November 10, 1916),Walter S. Sutton,Columbia University ( 1754 ）,飛 蝗 （ Locusta migratora）,12對染色體,薩頓的發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞中有24條染色體，生殖細(xì)胞中只有12條染色體。 受精卵（精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成）又具有24條染色體。 子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與雙親體細(xì)胞一樣。 子代體細(xì)胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分，兩兩成對，共12對，每對染色體中一條來自父方，一條來自母方。,飛 蝗（ Locusta

3、 migratora）,發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)孟德爾定律中基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。,推論：,理由：,基因位于染色體上，由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。,基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。,成對,成對,一個(gè),一條,父方 母方,父方 母方,自由組合,自由組合,完整性和獨(dú)立性,相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu),分析基因與染色體的關(guān)系,,,看不見,染色體,基因在染色體上,推理,基因,看得見,,,,,,,平行關(guān)系,一. 薩頓的假說,基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。,一. 薩頓的假說,,1903年，沃頓在論文遺傳中的染色體提出：染色體帶有基因；即基

4、因在染色體上，為遺傳的染色體學(xué)說奠定了基礎(chǔ)。,基因和染色體有著極為相似的行為,,,,,,受 精,高 莖,,,,,,,,,,,,,,,高 莖,高 莖,高 莖,矮 莖,P,配子,F1,F1配子,d d,D D,d,D,D d,d,D,D,d,高莖,矮莖,F2,孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),,,,在減數(shù)分裂的細(xì)胞圖上標(biāo)出一對等位基因Aa,標(biāo)出另外一對等位基因Bb,根據(jù)兩個(gè)對象有部分的屬性相同，從而推論出它們的其他屬性也相同。 即X對象有a、b、c、d屬性；Y對象有a、b、c屬性；則Y對象也有d屬性。,類比推理,聲能直線傳播，有反射、折射和干擾等現(xiàn)象。 因此，聲具有 。,光能直線傳播，有

5、反射、折射和干擾等現(xiàn)象。 因此，光可能有 。,波動(dòng)性,波動(dòng)性,薩頓取得成功和他分析推理的方法是密不可分的。,,,染色體與遺傳密切相關(guān),基因和染色體行為相似，存在著明顯的平行關(guān)系。,,,類比推理,基因在染色體上,假說,演繹,類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性.其正確與否,還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。,二.基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù),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！,Johns Hopkins University （1873 ）,黑腹果蠅 (Drosophila melanogaster),實(shí) 驗(yàn) 材 料,果蠅 昆蟲綱雙翅目，體長34mm。在制醋和腐爛水果的地

6、方常常可以看到。易飼養(yǎng)、繁殖快，10多天就繁殖一代，后代比較多。常用作遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。,雄蠅，個(gè)體較小，腹部條紋3（腹片4片），腹部末端圓鈍，顏色深。 雌蠅，個(gè)體較大，腹部條紋5（腹片6片），腹部末端尖，顏色淺。,果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn),a、容易飼養(yǎng),b、生活周期短,d、相對性狀明顯,e、雌雄性狀易區(qū)分,c、繁殖能強(qiáng)，產(chǎn)生 的子代數(shù)目多,材料選對了就等于成功了一半,“蠅室”,果蠅：體長約3-4毫米；生活要求簡單，常溫下就可生長發(fā)育； 容易飼養(yǎng)，用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養(yǎng)數(shù)百甚至上千只果蠅。； 果蠅生活史較短，生長迅速；繁殖能力強(qiáng)，每只受精的雌蠅可產(chǎn)卵400一500個(gè)。

7、,摩爾根曾用鐳射線處理過一部分果蠅的成蟲、蛹、幼蟲和卵。 （Science, 1911）,白眼雄果蠅,意外的發(fā)現(xiàn),1910年5月的一天，在摩爾根的實(shí)驗(yàn)室中誕生了一只白色眼睛的雄性果蠅，而它的兄弟姐妹的眼睛都是紅色的。顯然它是一個(gè)變異體。,P,F1,F2,,紅眼（雌、雄）,白眼（雄）,紅眼(雌.雄),,,F1雌雄交配,是否符合孟德爾分離定律？,顯隱性？,果蠅染色體,與性別決定有關(guān)的染色體稱為_________ 與性別決定無關(guān)的染色體稱為_________,其中用XX表示，用XY表示。,性染色體,常染色體,人類共23對染色體，分別是22對常染色體和1對性染色體,X染色體與Y染

8、色體。, 同源區(qū)段,X, Y非同源區(qū)段, X非同源區(qū)段,Y,果 蠅 性 染 色 體,XwY,XWXW,W代表紅眼基因，w代表白眼基因,野生紅眼雌蠅都是純合體,關(guān)于控制白眼基因所在位置的假設(shè),假設(shè)一：控制白眼基因在Y染色體非同源區(qū)段,假設(shè)二：控制白眼基因在X染色體非同源區(qū)段,假設(shè)三：控制白眼基因在X、Y同源區(qū)段,P,紅眼雌蠅 白眼雄蠅 P： XW XW XwY,用假設(shè)二解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,（ 控制白眼的基因在 X染色體非同源區(qū)段）,3:1,紅眼雌蠅 白眼雄蠅 P： XW XW XwYw,用假設(shè)三解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,（控制白眼的基因在 X、Y同源區(qū)段）,,,,,（1）探究實(shí)驗(yàn)一,將實(shí)驗(yàn)一中所得

9、的F1中的紅眼雌蠅和F2白眼雄蠅雜交。,,能否斷定假設(shè)二還是假設(shè)三能成立？,,（2）探究實(shí)驗(yàn)二,將實(shí)驗(yàn)二所得白眼雌蠅和原有的紅眼雄蠅雜交。,白眼雌蠅 紅眼雄蠅 P： XwXw XWYW,假設(shè)三：基因是在X、Y染色體上,,結(jié)論：假設(shè)二成立，控制白眼的基因在X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因。,假設(shè)二：基因是在X染色體上,白眼雌蠅 紅眼雄蠅 P： XwXw XWY,XWXW紅眼（雌）,,XwY白眼（雄）,,,XW,Y,Xw,,,,,XWY紅眼（雄）,XWXw紅眼（雌）,,P,F2,F1,配子,,,,,Xw,XW,Y,XW,XWXW紅眼（雌）,XWXw紅眼（雌）,XWY紅眼（雄）,

10、XwY白眼（雄）,摩爾根設(shè)想，控制白眼的基因（w）在X染色體的非同源區(qū)段上，Y染色體不含其等位基因。,結(jié)論：預(yù)期結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合，控制紅白眼的基因在性染色體上。薩頓假說成立！,演繹法的驗(yàn)證,測交實(shí)驗(yàn),,摩爾根通過實(shí)驗(yàn)將一個(gè)特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X）聯(lián)系起來，從而證明了基因在染色體上。,驗(yàn)證假說：,測交,得出結(jié)論：,基因在染色體上,若控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因,白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？,提出問題：,作出假說：,,回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：,摩爾根榮獲1933年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 美國的第一位諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主,果蠅某一

11、染色體上的幾個(gè)基因,分子生物學(xué)技術(shù)定位基因,基因在染色體上呈線性排列,基因一個(gè)接著一個(gè)，之間沒有分枝、重復(fù)等現(xiàn)象,,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)分裂形成配子的過程中，________會隨_____________的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。,基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：,等位基因,同源染色體,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)分裂過程中，同源染色體上的等位基因 分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因 自由組合。,孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,A,a,b,B,,非同源染色

12、體上的非等位基因自由組合。,D,d,e,E,同源染色體上的非等位基因，能自由組合嗎？,,1、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.染色體是基因的主要載體 B.基因在染色體上呈線性排列 C.一條染色體上有多個(gè)基因 D.染色體就是由基因組成的,D,鞏固練習(xí),2.果蠅體細(xì)胞中染色體組成可表示為 （ ） A.3+X 或 3+Y B.6+X 或 6+Y C.3對+XX 或 3對+YY D.3對+XX 或 3對+XY,D,3.第一個(gè)證明基因在染色體上相對位置的科學(xué)家是（ ） A.孟德爾 B.摩爾根 C.薩頓 D.克里克,B,4.基因自由組合定律揭示

13、了 （ ） A.等位基因之間的關(guān)系 B.非等位基因之間的關(guān)系 C.非同源染色體之間的關(guān)系 D.非同源染色體上的非等位基因之間的關(guān)系,D,5、（09年宿遷市學(xué)業(yè)水平測試二模）果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱性性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是 （ ） A、雜合紅眼雌果蠅 紅眼雄果蠅 B、白眼雌果蠅 紅眼雄果蠅 C、雜合紅眼雌果蠅 白眼雄果蠅 D、白眼雌果蠅 白眼雄果蠅,B,6.下列關(guān)于基因和染色體在減數(shù)分裂過程中行為變化的描述，錯(cuò)誤的是（ ） A.同源染色體分離的同時(shí)，等位基因也隨之分離 B.非同源染色體自由組合，所有非等位基因之間也自由組合 C.染色單體分開時(shí)，復(fù)制而來的兩個(gè)基因也隨之分開 D.非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因自由組合的種類也越多,B,