高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上获奖课件ppt

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人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。
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？
人染色体的扫描电镜照片
2.为什么不测定全部46条染色体？
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中一条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定46条，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。
人类是如何发现基因存在于染色体上的呢
19世纪，孟德尔发现了提出了“遗传因子”的概念。 1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，用以替代遗传因子。
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。
他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，他们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
于是，他开始进行实验、分析、推理……
即染色体的行为和基因的行为高度一致
1.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。
2. 假说依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
基因（孟德尔遗传因子）
请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状杂交实验
高茎用D表示，矮茎用d表示。
萨顿经推理得出的结论--基因在染色体上究竟是否正确？
注意:类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。其正确与否，还需要观察和实验的检验。
3. 类比推理法：根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出他们的其他属性也相同的科学研究方法。
二、 基因位于染色体上的实验证据
孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（)的强烈质疑。
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！
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的。
“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3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养、繁殖快（10多天就繁殖一代），后代数量多 ,染色体数目较少，相对性状区别明显。常用作遗传学研究的实验材料。
1　摩尔根的果蝇杂交实验：　
为什么F2中只有雄果蝇出现白眼？
二、基因在染色体上的实验证据　
　3对常染色体＋XX　
　3对常染色体＋XY　
根据减数分裂的过程，推测雌、雄果蝇产生的配子的染色体组成：
请推导控制眼色的基因的位置
猜想:如果按照萨顿的理论，控制果蝇眼色的基因应该在哪？
能否位于Y染色体上？为什么
　控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。　
根据假设，用遗传图解来演绎杂交实验的结果：　
摩尔根为了验证他的假说，设计了新的实验进一步验证：　
仅根据这个实验能否证明控制基因在X染色体上?
（2）将得到的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交
这两组验证实验中，最有说服力的是哪一组？
摩尔根的研究方法是什么?
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。
为什么白眼性状的表现总是与性别相联系？
从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
4　摩尔根的研究方法　
　　果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。
一条染色体上有许多个基因
摩尔根首次把一个特定基因（决定果蝇眼色的基因）和一个特定染色体（X染色体）联系起来从而用实验证明了基因在染色体上。
基因在染色体上呈线性排列
6　基因在染色体上的现代分子生物学证据　
三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质是： 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，________会随__________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。
减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离，形成数量相等的两种配子。
基因的自由组合定律的实质：
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。
1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。 (1)位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。( ) (2)非等位基因都位于非同源染色体上。( )
2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是( ) A.染色体是基因的主要载体 B.染色体就是由基因组成的 C.一条染色体上有多个基因 D.基因在染色体上呈线性排列
3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是( ) A.复制的两个基因随染色单体分开而分开 B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离 C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多 D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么?用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢?
红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼，如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
2.生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这现象?
这些生物的体细胞中的染色体数日虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。