1、第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上,人教版必修2,课前思考,1.基因型（以及环境）决定表现型，基因在哪里？基因在细胞中的物质基础是？ 2.基因是遗传因子，染色体（上的DNA）是遗传物质，两者有什么样的关系？ 3.基因会不会就是染色体呢？如果不是，两者又是怎样的关系？,回到19世纪,孟德尔发现了遗传的两大定律,人们才意识到遗传因子（基因）是客观存在的,基因在哪里？,遗传因子 成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的 遗传因子 发生分离，不成对的 遗传因子 自由组合。分离后的 遗传因子 分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。,1860年.孟德尔 遗传定律,同源染色体,同源染色体,
2、同源染色体,同源染色体,问题探讨-概念替换,1891 减数分裂 染色体的行为,从上面的分析可以看出，基因和染色体的行为具有惊人的一致性( 平行关系）。如果是你,会受到什么样的启发呢？,一、萨顿的假说,发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。,成对,成对,成单,成单,一个来自父方，一个来自母方,一个来自父方，一个来自母方,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,基因和染色体行为存在着明显的平行关系,染色体,萨顿的假说： 基因是由 携带着从亲代传递给子代的，即
3、基因在 上。,染色体,矮 茎,高 茎,受 精,高 茎,P,配子,F1,F1配子,d d,D D,d,D,D d,d,D,D d,D d,d d,D D,D,d,类比推理： 根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。,加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”,类比推理结论并不具备逻辑必然性！,基因真的位于染色体上吗？,摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析,二、基因位于染色体上的实验证据,摩尔根的这种大胆质疑科学务实的研究精神是值得我们努力学习
4、的。,我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙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！,1909年,“材料选对了就等于实验成功了一半”,果蝇 昆虫纲双翅目，体长34mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。成本低、易饲养、繁殖快，10多天就繁殖一代、后代比较多、染色体数目少便于观察。常用作遗传学研究的实验材料。,寻找证据之路 ,1、观察现象 2、提出问题,是否符合孟德尔遗传定律？ 特殊在什么地方？ 当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释？,常染色体：,性染色体：,雌性个体与雄性个体相同的染色体（即与性别决定无关的染色体）,雌性个体与雄性个体不同
5、的染色体（即与性别决定有关的染色体）,雌雄果蝇体细胞染色体图解,果蝇有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。其中用XX表示，用XY表示。,P： XX（） XY（）,配子：,X Y,XX XY1/2 1/2,XY型性别决定,X,F,3、作出假设：,1、控制白眼的基因是在常染色体上,2、控制白眼的基因在性染色体上,假设一：控制白眼的基因只在Y染色体上,假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上,假设三：控制白眼的基因只在X染色体上,红眼（雌） 白眼（雄）,XWXW,XwY,动动手： 写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄）杂交产生F1的遗传图解,控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等
6、位基因,注：常染色体上的基因不需标出染色体，直接写出基因组成即可( 例DD、dd)，而性染色体上的基因需先标出性染色体！,红眼,XWY,XW,Y,XW,F1：,P：,配子：,XWXw,XWY,白眼,XWXW,红眼,红眼,红眼,XWY,XW,Y,XW,Xw,F2：,F1：,配子：,XWXW,XWXw,XWY,XwY,红眼,XWXW,红眼,红眼,红眼,白眼,如何设计实验来验证你的解释呢？,方法：测交 实验：F1红眼果蝇 白眼果蝇,请同学们尝试进行演绎推理,4、演绎推理 5、试验检验,XXw,126,132,120,115,统计的结果与理论上的推测完全符合假说，摩尔根假说成立基因在染色体上！,XWX
7、w,XwXw,XWY,XwY,F1测交,测交后代,红眼,白眼,XwY,红眼,红眼,白眼,白眼,理论比：,1 : 1 ： 1 : 1,实际比：,摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。,6、得出结论,验证假说：,测交,得出结论：,基因在染色体上,若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因,白眼性状的表现总是与性别相联系？,提出问题：,作出假说：,从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者,回顾摩尔根的实验：,果蝇只有4对染色体，却有数百个基因 人只有23对染色体，却有数以万计的基因 基因与染色体可能有这种对应
8、关系吗？,一条染色体上有很多个基因,基因在染色体 上呈线性排列,三、新的疑问？,在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的 ；在减数分裂形成配子的过程中，_ 会随_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。,基因的自由组合定律的实质是：,等位基因,同源染色体,位于 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， 自由组合。,基因的分离定律的实质是：,独立性,非同源染色体上的非等位基因,非同源染色体上的非等位基因,四、孟德尔遗传规律的现代解释,基因的位置关系一共有三种,A a,C c,B b,1.同源染色体上的等位基因 2.同源染
9、色体上的非等位基因 3.非同源染色体上的非等位基因,D d,D,d,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同配子中。,分离定律实质,A a,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。,自由组合定律实质,B b,A,B,a,b,A,B,a,b,or,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同配子中。,A Aa a,Y Yy y,R Rr r,同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的非等位基因会自由组合吗？,A a,C c,B b,不会！ 非同源染色体上的非等位基因遵循连锁互换定律,小结,假说演绎,红眼雌蝇 白眼雄蝇 P： XW
10、 XW XwY w,假设二：基因是在X、Y染色体上,假设三：基因是在X染色体上,红眼雌蝇 白眼雄蝇 P： XW XW XwY,拓展延伸：尝试用假设二解释实验现象,探究：,若要排除假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上，应如何设计实验？,将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交。,将实验二所得白眼雌蝇和原有的红眼雄蝇杂交。,结论：假设控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。,1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ） A.染色体是基因的主要载体 B.基因在染色体上呈线性排列 C.一条染色体上有多个基因 D.染色体就是由基因组成的,D,2、下列生理活动，能使基因A和基
11、因a分别进入两个子细胞中的是（ ） A.有丝分裂 B. 减数分裂 C. 细胞分化 D.受精作用 3、下列各项中，肯定含有Y染色体的是（ ） A.受精卵和初级精母细胞 B.受精卵和次级精母细胞 C.精子和男性口腔上皮细胞 D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞,B,D,4、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性 性状为白眼，在下列杂交组合中，通过 眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组 是 （ ） A、杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 C、杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇 白眼雄果蝇,B,5果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制。在纯种暗红眼纯种朱红眼的正交实验中，F1只有暗红
12、眼；在纯种朱红眼纯种暗红眼的反交实验中，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。则下列说法不正确的是( )A正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型B反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上C正、反交的子代中，雌性果蝇的基因型都是XAXaD若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配，其后代表现型的比例都是1111,D,1.01365=37.8 0.99365=0.03 积跬步以致千里 积怠惰以致深渊 1.02365=1377.4 0.98365=0.0006 每天只比你努力一点点的人 其实已经甩你太远,6自然界的女娄菜(2N46)为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型，右图为其性染色体简图
13、。X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段)，该部分存在等位基因；另一部分是非同源的(图中1和2区段)，该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相关问题：(1)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb，而抗病雄性个体的基因型有 。,XBYB、XBYb、XbYB,(2)现有各种表现型的纯种雌雄个体若干，期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，则所选用的母本和父本的表现型分别应为。预测该实验结果并推测相应结论：,不抗病雌性、抗病雄性(纯合),若子代雌株与雄株均抗病，则这种基因位于X、Y染色体上的同源区段。,若子代雌株均抗病，雄株均不抗病，则这种基因只位于X染色体上。,
