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(共37张PPT)
孟德尔分离定律：
在生物的体细胞中，控制同一性状的 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，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。
基 因
基 因
基 因
同源染色体
同源染色体
同源染色体
？
你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？
回顾
第2节 基因在染色体上
本节聚焦：
科学家发现基因和染色体有哪些平行关系？
摩尔根如何证明基因位于染色体上？摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示
怎样从基因和染色体层面解释孟德尔遗传规律
项目 基因 染色体
生殖过程中
存在 体细胞
配子
体细胞中来源
形成配子时
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定
成对
成对
成单
成单
成对基因一个来自父方，一个来自母方
一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方
非同源染色体上的非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
D d
D
d
在形成配子时，成对的基因彼此分离
在减I后期，同源染色体彼此分离
一、萨顿假说
（2）依据：
（1）内容：
基因是由染色体携着从亲代传递给下一代。也就是说基因在染色体上
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
高茎
矮茎
×
减数
分裂
受精
减数
分裂
高茎
P
配子
F1
D D
D
D d
d d
d
减数
分裂
思考 讨论
F1配子
高茎
高茎
矮茎
高茎
d d
D D
D d
D d
d
D
d
D
一、萨顿假说
相同基因DD，dd
等位基因：Dd
参考萨顿的假说，请你在图中染色体上标注基因符号（D或d），解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。（图中染色体上黑色横线代表基因的位置）。
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。”
萨顿得出的结论
——基因在染色体上究竟是否正确？
科学家:摩尔根
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。
被遗传学家选中的果蝇(P30相关信息)和豌豆
自花(闭花)传粉
相对性状明显
繁殖周期短
后代数量多
易饲养
相对性状多而明显
繁殖周期短
后代数量多
染色体数目少
雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
染色体的类型
常染色体：与性别决定无关的染色体
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
二、基因位于染色体上的实验证据
男性
女性
XX（同型）
XY（异型）
体细胞
女性：
男性：
44+XX
生殖细胞
女性：
男性：
44+XY
22+X或22+Y
22+X
人类染色体组成图解
Y染色体较短
补充掌握1：
1910年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体，后来它成为科学史上最著名的动物!
科学事实
①突然出现的白眼性状是显性还是隐性？
②对于红眼和白眼这一对相对性状的遗传遵不遵循孟德尔的分离定律呢？
思考
二、基因位于染色体上的实验证据
P：
F1：
F2：
红（雌、雄）
白 (雄)
3/4
1/4
红眼 （雌、雄）
×
F1雌雄交配
观察现象 提出问题
二、基因位于染色体上的实验证据
此实验现象是否符合分离定律
根据哪一个杂交组合判断果蝇的显隐性性状 为什么
摩尔根果蝇杂交实验的结果与孟德尔豌豆杂交实验的结果相比，有哪些共同点和不同点
01
①F1全为红眼 红眼为显性性状,
②F2中红眼∶白眼＝3∶1 符合分离定律,
③白眼性状的表现总是与性别相关联
假设一：
控制眼色的基因只在Y染色体上
假设二：
控制眼色的基因只在X染色体上
假设三：
控制眼色的基因在 X、Y染色体同源区上
如果按照萨顿的假说:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢
提出假设
02
同源区段
非同源区段
XY染色体
存在等位基因
无等位基因
摩尔根
二、基因位于染色体上的实验证据
雌果蝇基因型：
(XWXW)或(XWXw)
雄果蝇基因型：
(XwXw)
(XWY)
(XwY)
红眼
白眼
白眼
红眼
提出假设
02
同源区段
非同源区段
XY染色体
存在等位基因
无等位基因
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
动动手：
根据假设试着用遗传图解来解释果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
基因型 表 型
雌果蝇
雄果蝇
红眼
白眼
红眼
白眼
红眼
XWXW
XWXw
XWY
XwY
XwXw
P
F1
F2
×
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
配子
02
提出假设
二、基因位于染色体上的实验证据
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
演绎推理 实验验证
03
测交亲本
XwY
白眼雄果蝇
XWXw
红眼雌果蝇
×
测交子代
XWXw
红眼雌
XwXw
白眼雌
XWY
红眼雄
XwY
白眼雄
正交
XWY
红眼雄果蝇
XwXw
白眼雌果蝇
×
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
测交亲本
测交子代
反交
分析结果
得出结论
04
控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而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证据
红雌 红雄 白雌 白雄
126 132 120 115
实验结果
实验结果
雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼
基因型 表 型
雌果蝇
雄果蝇
红眼
白眼
红眼
白眼
红眼
XWXW
XWXw
XWYW
XwYw
XwXw
XWYw
XwYW
红眼
红眼
P
F1
F2
×
XWXW
XwYw
XW
Yw
Xw
配子
XWYw
XWXw
×
Xw
XW
Yw
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWYw（雄）
XwYw（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
配子
02
提出假设
控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上
XWXw × XwYw
红眼（雌） 白眼（雄）
XWX w
XwYw
XwXw
XWYw
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY W × XwXw
XWX w
红雌
XwY W
红眼（雄） 白眼（雌）
红雄
二、基因位于染色体上的实验证据
正交
反交
测交亲本
测交子代
测交亲本
测交子代
红雌 红雄 白雌 白雄
126 132 120 115
实验结果
实验结果
雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼
演绎推理 实验验证
03
分析结果
得出结论
04
控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。
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。
实施实验，验证假设
实施测交实验
得出结论
基因在染色体上
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
白眼性状的表现为什么总是与性别相联系？
分析实验，提出假说
假说
演
绎
法
观察实验，提出问题
设计实验，演绎推理
设计系列测交实验，并推测出结果
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。 人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。
基因与染色体在数量上还存在什么关系？
？
②基因在染色体上呈线性排列
①一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上怎么排列？
现代分子生物学利用荧光标记
用什么方法显示出来的？
三、基因在染色体上的位置
结论
在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。
③提出“基因在染色体上”的假说。
④用实验证明了“基因在染色体上”。
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
重要遗传学发展历程
注意1
假说--演绎法
假说--演绎法
1.判断正误升
①图中白眼基因与朱红眼基因是等位基因(　　)
②精细胞中不可能同时存在白眼基因与朱红眼基因(　　)
③红宝石眼基因在体细胞中可能存在4个(　　)
④该染色体上的基因在后代中不一定都能表达(　　)
巩固练习
√
×
×
√
2．摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体的杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是(　　)
A.白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1
B.F1雌雄交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中野生型与白眼突变体比例为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
巩固练习
B
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，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
等位基因：位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。
注意：D和D、d和d叫做相同基因
如：Dd
四、孟德尔遗传定律的现代解释
分离定律
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。
四、孟德尔遗传定律的现代解释
自由组合定律
d
B
B
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色体
非等位基因
相
同
基
因
同源
染色体
同源
染色体
所有的非等位基因都能自由组合吗？
只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
摩尔根发现了基因的连锁和互换定律——遗传学第三大定律
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
B
B
b
b
A、B基因连锁
B、b基因互换
基因连锁互换
例1．三对性状分别由三对等位基因控制且完全显性，AABBDD与aabbdd进行杂交得F1，F1产生了ABD、AbD、aBd、abd４种配子，请分析哪两对基因位于同一对染色体上？
A
D
a
d
B
b
A
B
a
b
D
d
A
B
a
b
d
D
B
A
b
a
D
d
例２.某生物个体减数分裂产生的雌雄配子种类和比例Ab∶aB∶AB∶ab＝4∶4∶1∶1，请分析该个体体细胞中的基因与染色体图。
A
B
a
b
A
B
a
b
A
B
a
b
A
B
a
b
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。
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？
在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体，共24条。
讨论：
补充掌握2：
基因组计划
含N对同源染色体的生物：
1）雌雄异体:测 条染色体。
2）雌雄同体:测 条染色体
N + 1
人有23对46条染色体，旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划需要测定人的 条染色体的DNA序列。
A 23条 B 46条 C 24条 D 22条
N
√
练：下列生物的基因组计划中，需测的染色体条数分别是
　①果蝇（2N=8） ②豌豆（2N=14） ③玉米（2N=20）　
与性染色体有关的两个“并非”
(1)并非所有的生物都有性染色体
(2)并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人的X染色体比Y染色体长。　
判断基因位于常染色体或X染色体的方法
方法 结果 基因的位置
统计 调查 根据子代某性状在雌雄个体中的比例来推断 比例相同 一般在常染色体上
比例不同 一般在性染色体上
设计 遗传 杂交 实验 若已知显隐性： 雌隐×雄显 若子代雌雄中各表型比例相同 在常染色体上
若子代雌显∶雄隐＝1∶1 在X染色体上
若不知显隐性： 正反交 若两组子代雌雄中各表型比例均相同 在常染色体上
若有一组后代表现为雌全与父本一致，雄全与母本一致 在X染色体上
思维拓展
1.在未知显隐性的情况下，用雌雄纯合子进行正反交实验
①若这对基因在常染色体上，则有：
AA(♀)×aa（♂）→Aa,后代全部表现为显性性状；
aa(♀)×AA（♂）→Aa,后代全部表现为显性性状；
正反交结果相同。
②若这对基因在X染色体上，则有：
XAXA×XaY→XAXa 、XAY，全部表现为显性性状；
XaXa×XAY→XAXa、XaY，雌性全部表现为显性,雄性全部表现为隐性。
正反交结果不同，且子代形状表现与性别相关联。
知识拓展：判断等位基因A、a位置
2.在已知显隐性的情况下，选用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交
①若这对基因在常染色体上（相关基因用A、a表示），则：
aa(♀)×AA(♂)→Aa，后代全部表现为显性性状；
aa(♀)×Aa(♂)→1Aa:1aa，后代雌雄个体都有一半表现为显性性状，一半表现为隐性性状。
②若者对基因在X染色体上，则：
XaXa ×XAY→XAXa、XaY,后代雌性全部为显性性状，雄性全部为隐性性状
知识拓展：判断等位基因A、a位置
基因在染色体上
小结
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
依据：
基因位于染色
体上的证据
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
一、概念检测
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，下列叙述，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
B
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，使所有的非等位基因也自由组合
D
P28—练习与应用
P28—练习与应用
二、拓展应用
1.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
通过眼色直接判断子代果蝇的性别
或证明基因只在X染色体上，
1.思路：显雄×隐雌（亲本均纯合）
2.预期结果（以XY性别决定生物为例）
①后代雄性个体都为隐性，雌性个体都为显性
②否则，位于常染色体上
二、拓展应用
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，如蜜蜂中的雄峰等。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。你如何解释这一现象？
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。
P28—练习与应用
二、拓展应用
3.人的体细胞中有23对染色体，其中1-22号是常染色体，23号是性染色体。体现已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。
可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或在胚胎旱期就死亡了。
P28—练习与应用

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