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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。看得见DdDd看不见基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式传递中的性质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，即基因在上。染色体DdDd矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎P配子F1F1配子ddDDdDDddDDdDdddDDDd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3—4mm。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……P红眼×白眼F1红眼（、）F23/4红眼1/4白眼(、)F1相互交配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：XYXXXY1/21/2XY型性别决定XF3、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XYw（白）XX(红）XwYXWXWXwYwXWXW同源区段非同源区段红眼（雌）白眼（雄）XWXWXwY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♀×XWYXWYXWF1：P：配子：XWXwXWY白眼♂XWXW红眼♀红眼♂红眼♀×XWYXWYXWXwF2：F1：配子：XWXWXWXwXWYXwY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XＷXw126132120115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！XWXwXwXwXWYXwYF1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：假说演绎法从此，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AaCcBb1.同源染色体上的等位基因2.同源染色体上的非等位基因3.非同源染色体上的非等位基因DdDd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Aa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BbABabABabor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。aaaaAAAAAAaaYYyyRRrrYYrryyRRYYRRyyrrRRYYRRyyrrYYrryy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？AaCcBb不会！！！非同源染色体上的非等位基因遵循连锁互换定律基因在哪里？类比推理萨顿假说：基因在染色体上摩尔根：果蝇杂交实验证据小结实验现象假说演绎推理实验论证结论萨顿假说：基因在染色体上类比推理证据摩尔根实验假说演绎红眼雌蝇白眼雄蝇P：XWXW×XwYw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：XWXW×XwYF1：XWXwXWYw红眼雌蝇红眼雄蝇F1：XWXwXWY红眼雌蝇红眼雄蝇F2：XWXWXWXw红眼雌蝇红眼雌蝇XWYwXwYw红眼雄蝇白眼雄蝇3:1F2：XWXWXWXw红眼雌蝇红眼雌蝇XWYXwY红眼雄蝇白眼雄蝇3:1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？假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上假设三：控制白眼的基因在X染色体上XwYXWXW×XwYwXWXW×红眼雌蝇白眼雄蝇P：XWXw×XwYw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：XWXw×XwYF1：XWXwXWY红眼雌蝇红眼雄蝇XwXw白眼雌蝇XwY白眼雄蝇F1：XWXwXWYw红眼雌蝇红眼雄蝇XwYw白眼雄蝇XwXw白眼雌蝇将实验一中所得的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。白眼雌蝇红眼雄蝇P：XwXw×XWYW假设二：基因是在X、Y染色体上假设三：基因是在X染色体上白眼雌蝇红眼雄蝇P：XwXw×XWYF1：XWXwXwY红眼雌蝇白眼雄蝇F1：XWXw红眼雌蝇XwYW红眼雄蝇结论：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巩固练习2、下列生理活动，能使基因A和基因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BD4、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B5．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1∶1∶1∶1D1.01365=37.80.99365=0.03积跬步以致千里积怠惰以致深渊1.02365=1377.40.98365=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(2N＝46)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。X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，该部分存在等位基因；另一部分是非同源的(图中Ⅱ－1和Ⅱ－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：①②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。