人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2節(jié) 基因在染色體上完美版課件ppt

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對(duì)人類基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體?
人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。
為什么不測(cè)定全部46條染色體?
測(cè)定的是22條常染色體和兩條性染色體X和Y,共24條
在22對(duì)常染色體中，每對(duì)同源染色體的形態(tài)、大小相同，結(jié)構(gòu)相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只對(duì)其中1條進(jìn)行測(cè)序
1對(duì)性染色體X和Y的差別很大，基因也大為不同，兩條性染色體都要測(cè)序
人類基因組計(jì)劃如果測(cè)定46條染色體，耗資巨大, 工作量會(huì)增加一倍，且得到的絕大多數(shù)基因序列都是重復(fù)的
當(dāng)孟德爾的遺傳規(guī)律被重新發(fā)現(xiàn)以后，有一個(gè)問題始終沒有解決:基因在細(xì)胞中究竟有沒有物質(zhì)基礎(chǔ)呢?孟德爾所假設(shè)的顆粒狀的因子，究竟是不是物質(zhì)的實(shí)體?如果是，又存在于細(xì)胞中什么位置?
對(duì)減數(shù)分裂的研究為找到基因提供了最正確的線索。
1903年，美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程。
孟德爾假設(shè)的一對(duì)遺傳因子，也就是等位基因，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。
基因（遺傳因子）是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說，基因就在染色體上。
基因和染色體存在著明顯的平行關(guān)系
在配子中只有成對(duì)的一個(gè)
在配子中只有成對(duì)的一條
一個(gè)來自父方一個(gè)來自母方
一條來自父方一條來自母方
非等位基因在形成配子時(shí)自由組合
非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由結(jié)合
雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性
在減數(shù)分裂和受精作用中保持穩(wěn)定性
非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合
分析減數(shù)分裂中基因和染色體的關(guān)系
如果你認(rèn)為基因在染色體上，請(qǐng)你在圖中的染色體上標(biāo)注基因符號(hào)，解釋孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)(圖中染色體上的黑色黑線代表基因的位置)。
1.薩頓利用假說—演繹法，推測(cè)基因位于染色體上，且基因都位于染色體上(　　)2.體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，配子中只含1個(gè)基因(　　)3.雌蝗蟲體細(xì)胞中的24條染色體，12條來自父方，12條來自母方(　　)
[典例1]大量事實(shí)表明，薩頓發(fā)現(xiàn)的基因遺傳行為與染色體的行為是平行的。據(jù)此做出如下推測(cè)，哪一項(xiàng)是沒有說服力的（　　）A.基因在染色體上B.同源染色體分離導(dǎo)致等位基因分離C.每條染色體上都有許多基因D.非同源染色體自由組合使非等位基因自由組合
薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料研究了精子和卵細(xì)胞的形成過程，并提出了如下推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因就在染色體上，因?yàn)榛蚝腿旧w的行為存在著明顯的平行關(guān)系。但是無法據(jù)此推導(dǎo)出“每條染色體上都有許多基因”的結(jié)論。
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
美國(guó)生物學(xué)家摩爾根對(duì)薩頓的基因位于染色體上的學(xué)說持懷疑態(tài)度，認(rèn)為這是主觀的臆測(cè)。
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!
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)——實(shí)驗(yàn)材料
◇有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀
◇染色體數(shù)目少，便于觀察
材料選對(duì)了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半
常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體
性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體
雄果蠅：3對(duì)常染色體+XX
雌果蠅：3對(duì)常染色體+XY
摩爾根研究果蠅的遺傳行為時(shí)，偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。
果蠅的紅眼和白眼是受一對(duì)等位基因控制的
F2 3：1的性狀分離比符合分離定律
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)——探索過程
△果蠅的眼色遺傳是否符合分離定律?
△判斷果蠅眼色性狀的顯隱性關(guān)系
△果蠅眼色的遺傳有何特殊之處?
F2中白眼果蠅均為雄性
白眼果蠅總是跟性別相關(guān)聯(lián)，為什么？
摩爾根及同事經(jīng)過推理提出假說:
——控制白眼的基因（用w表示）在X染色體上 Y染色體上不含有它的等位基因
由于白眼的遺傳和性別相關(guān)聯(lián)，而且與X染色體的遺傳相似。
若用w表示控制眼睛顏色的基因，紅眼W，白眼w。則：
從上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解可以看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但是判斷一種設(shè)想或假說是否正確，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不夠的，還應(yīng)運(yùn)用假說——演繹法，預(yù)測(cè)另外設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。
◇測(cè)交預(yù)期結(jié)果: 后代應(yīng)出現(xiàn)4種表現(xiàn)型 比例為1:1:1:1。
◇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)柛热藢?shí)施了測(cè)交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果與推理的結(jié)果相同。
1 : 1 : 1 : 1
126 : 132 : 120 : 115
為了進(jìn)一步驗(yàn)證假說的正確性，摩爾根又設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn):
◇白眼雄蠅與白眼雌蠅連續(xù)雜交，觀察后代能否穩(wěn)定遺傳
◇白眼雌蠅與野生紅眼雄果蠅雜交
如果控制白眼的基因在Y染色體上，還能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)嗎?
摩爾根等人的工作，把一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來。
每種生物的基因數(shù)量遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目
23對(duì)染色體， 2.6萬個(gè)基因
4對(duì)染色體，1.3萬個(gè)基因
一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因
摩爾根和他的學(xué)生發(fā)明了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)位置的方法,并繪制出第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上相對(duì)位置圖。
證明了一條染色體上有許多個(gè)基因同時(shí)也說明了基因在染色體上呈線性排列
用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，通過眼睛顏色可判斷子代果蠅的性別;用白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅雜交，通過眼睛顏色卻不能判斷子代果蠅的性別，這是為什么?用其他雜交組合，能否通過眼睛顏色判斷子代果蠅的性別呢?
紅眼雌果蠅的基因型有兩種類型：
子一代無論雌雄，全部為紅眼
子代雌果蠅和子代雄果蠅都是既有紅眼，也有白眼
4.基因在染色體上的假設(shè)，其提出者是薩頓，證明者是摩爾根（ ）5.X染色體上的基因控制的性狀遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律（ ）提示：X染色體上的基因所控制的性狀的遺傳仍然遵循分離定律。6.一對(duì)等位基因應(yīng)位于一對(duì)同源染色體上（ ）7.染色體和基因并不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一條染色體上含有很多個(gè)基因（ ）
[典例2]下圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。〢.朱紅眼基因和深紅眼基因是一對(duì)等位基因B.果蠅每條染色體上基因數(shù)目不一定相等C.基因在染色體上呈線性排列D.一條染色體上有許多個(gè)基因
朱紅眼與深紅眼基因是同一條染色體上的基因，不是等位基因，A錯(cuò)誤；果蠅每條染色體上基因數(shù)目不一定相等，B正確；據(jù)圖示可知，該染色體上的基因呈線性排列，C正確；據(jù)圖可知，一條染色體上有許多個(gè)基因，D正確。
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
◇在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
◇在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性。
基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)
◇在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
◇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。
基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)
如圖是某生物細(xì)胞內(nèi)染色體和基因的分布圖，①和②、③和④是兩對(duì)同源染色體，請(qǐng)回答：(1)圖中屬于等位基因的有 。(2)圖中非等位基因有 。(3)上述非等位基因中，能自由組合的是 。(4)不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換，該生物能產(chǎn)生4種配子，分別是 。
A與a、B與b、C與c
A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)
A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)
ABC、ABc、abC、abc
基因分離定律和自由組合定律的幾點(diǎn)說明
◇同源染色體上等位基因的分離與非同源染色體上的非等位基因間的自由組合同時(shí)進(jìn)行，都發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期
◇同源染色體上每對(duì)等位基因的遺傳均遵循基因的分離定律
◇減數(shù)分裂時(shí)自由組合的是非同源染色體上的非等位基因(即兩對(duì)等位基因必須位于兩對(duì)同源染色體上)，而不是所有的非等位基因，因?yàn)橥慈旧w上的非等位基因的遺傳不遵循自由組合定律
◇真核生物的細(xì)胞核基因位于染色體上，細(xì)胞質(zhì)基因位于葉綠體和線粒體的DNA上；真核生物細(xì)胞質(zhì)中的基因與原核生物中的基因在遺傳過程中均不遵循孟德爾的兩個(gè)遺傳規(guī)律
1．如圖為某生物細(xì)胞中2對(duì)同源染色體上4對(duì)等位基因的分布情況。下列不遵循基因自由組合定律的是(　　)
根據(jù)基因的自由組合定律可知，一個(gè)細(xì)胞中同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因則自由組合，故圖中的A、a與D、d以及B、b與C、c不遵循基因的自由組合定律，故A符合題意。
2．摩爾根用一只白眼突變體的雄性果蠅進(jìn)行一系列雜交實(shí)驗(yàn)后，證明了基因位于染色體上。其雜交實(shí)驗(yàn)過程中，最快獲得白眼雌果蠅的途徑是(　　) A．親本白眼雄果蠅×親本雌果蠅 B．親本白眼雄果蠅×F1雌果蠅 C．F2白眼雄果蠅×F1雌果蠅 D．F2白眼雄果蠅×F2雌果蠅
白眼為隱性性狀，且控制該性狀的基因位于X染色體上；雌果蠅要表現(xiàn)白眼性狀，必須用白眼雄果蠅和帶有白眼基因的雌果蠅雜交。親本雌果蠅不攜帶白眼基因，A不符合題意；F1雌果蠅攜帶白眼基因，與親本白眼雄果蠅交配能得到白眼雌果蠅，B符合題意；選用F2雜交花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，C、D不符合題意。