1、第2节 基因在染色体上1.对人类基因组进行测序,为什么首先要确定测哪些染色体?2.为什么不测定全部46条染色体?1903年美国科学家萨顿研究蝗虫发现:蝗虫体现胞中有24条染色体,生殖细胞中12条,受精卵中有24条;两两成对,12对,每对染色体中的一条来自父方,另一条来自母方。一、萨顿假说 基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,也就是说基因在染色体上。基因和染色体的行为存在着明显的平行关系在减数分裂中等位基因与同源染色体存在平行关系。4.形成配子时的行为方面2.数目方面3.来源方面1.稳定性方面基因在杂交过程中保持完整性和独立性染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构
2、非等位基因自由组合非同源染色体自由组合在体细胞中基因成对存在,在配子中只有成对基因中的一个体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方体细胞中成对的染色体一条来自父方,一条来自母方在体细胞中染色体成对存在,在配子中只有成对染色体中的一条思考讨论分析减数分裂过程中基因与染色体之间的关系1.你同意以上的分析吗?2.你若同意基因在染色体上,怎么进行解释?髙茎矮茎减数分裂减数分裂受精髙茎减数分裂髙茎髙茎髙茎矮茎画出亲本纯合髙茎豌豆与纯合矮茎豌豆、F1和F2中豌豆的染色体构成图解F1中全是髙茎豌豆;F2中髙茎:矮茎=3:1思考讨论分析减数分裂过程中,基因与染色体之间的关系你同意以上的分析吗?你若同意基因
3、在染色体上,怎么进行解释?髙茎矮茎减数分裂减数分裂受精髙茎 减数分裂髙茎髙茎髙茎矮茎F1中:全是Dd(高茎)F2中:1DD+2Dd(高茎):dd(矮茎)=3高茎:1矮茎,能解释出现的现象。DDdddDDdDDddDdDdddDD分别用D和d基因在染色体的黑色线条处标注,尝试写出它们的基因型。二、基因位于染色体上的实验依据(1)涉及到几对相对性状?(2)由F1得出显性性状和隐性性状分别是?(3)由F2中红眼:白眼=3:1,说明控制眼色的这对遗传因子遵循 (分离定律/自由组合定律)。(4)由F2白眼中只有雄性,控制眼色的基因与性别是否有关,为什么?3/41/4pF1F2F1雌雄交配与性别决定无关的
4、染色体与性别决定有关的染色体 尝试从基因型的角度解释F1全是红眼,F2中红眼与白眼的果蝇为3:1,且白眼只出现在雄性果蝇中的现象。二、基因位于染色体上的实验依据 红眼和白眼分别由W、w控制,位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因。二、基因位于染色体上的实验依据XWXw、XWY配子配子X XW WY YX XW WX XW WX XW W红眼红眼(雌)(雌)X XW WY Y红眼红眼(雄)(雄)X Xw wX XW WX Xw w红眼红眼(雌)(雌)X XW WY Y白眼白眼(雄)(雄)3红眼(雌、雄):1白眼(雄性)的原因解释二、基因位于染色体上的实验依据3/41/4pF1F2F1雌雄交
5、配根据假设,能解释实验呈现的现象XWXWXwY配子配子X Xw wY YX XW WX XW WX Xw w红红眼眼(雌)(雌)X XW WY Y红眼红眼(雄)(雄)X Xw wX Xw wX Xw w白白眼眼(雌)(雌)X Xw wY Y白眼白眼(雄)(雄)若解释正确,则用F1中的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,则子代应出现的性状及比例如右面表格所示:摩尔根用F1中的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇测交,子代中红眼果蝇与白眼果蝇的比例约为1:1,且红眼、白眼果蝇在雌雄中都出现。符合预期结果,说明假设正确。结论:基因在染色体上二、基因位于染色体上的实验依据 摩尔根等人,把特定的基因和一条特定的染色体-X染色
6、体联系起来,从而用实验的方法验证基因在染色体;每种生物的基因数量,都要远远多于这种生物的染色体数目。例如,果蝇的体细胞中有4对染色体,携带的基因有1.3万多个。显然,一条染色体上有许多个基因;基因在染色体上呈线性排列。二、基因位于染色体上的实验依据红宝石眼截翅朱红眼深红眼棒状眼果蝇X染色体上部分基因分布示意图三、孟德尔遗传规律的现代解释对象:同源染色体上的等位基因;时间:减数分裂过程中;行为:随同源染色体的分离而分离,分别进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随通源染
7、色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因的自愈组合定律的实质是: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彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。对象:非同源染色体上的非等位基;时间:减数分裂过程中;行为: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。三、孟德尔遗传规律的现代解释四、课堂小结基因位于染色体上基因和染色体二者的平行关系推测证据F1全红眼(雌雄),发中白眼只分布在雄性中实验现象提出问题基因在哪里做出假设演绎推理对测交实验的预期分析实验验证与预期相符得出结论五、当堂巩固一、概
8、念检测题1、下面是关于基因主要在染色体上的理解,判断其表述是否正确。(1)蓝细菌的基因在染色体上呈线性排列()(2)一条染色体上有多个基因()2、关于同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解正确的是()A.一对等位基因控制一对相对性状 B.非等位基因都位于非同源染色体上 C.位于一对同源染色体上的基因控制同一形状 D.A与A、A与a位于非同与染色体的非姐妹染色体上3.基因和染色体之间存在平行关系。下列相关表述,错误的是()A.复制而来的基因随同源染色体的分离而分开 B.同源染色体分离时,等位基因也随之分离 C.基因对数越多组合类型越多 D.非同源染色体上的非等位基因自由组合4.下列是关于摩尔根发现基因在染色体上的叙述,错误的是()A.摩尔根利用假说演绎法,发现控制果蝇眼色这对相对性状的基因位于X染色体上 五、当堂巩固C.从F1的雌雄红眼果蝇杂交所得的F2中红眼果蝇与白眼果蝇比例3:1可知,控制眼色的一对等位基因遵循分离定律D.分析F1中红眼雌果蝇与白眼雄果蝇测交后代应出现的表型及比例属于实验验证的过程五、当堂巩固B.摩尔根利用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交所得F1全为红眼的雌雄果蝇可判断出红眼是显性性状