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(共17张PPT)
第2节
基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律（豌豆，假说——演绎法）
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。
基因在哪里呢？
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。
受精作用
萨顿的假说
减数分裂
精子
12条染色体
卵细胞
12条染色体
减数分裂
体细胞
24条染色体
新个体 体细胞
24条染色体
亲代：基因
子代：基因
传递
萨顿由此推论：
基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。
萨顿的假说
（二）假说的依据：
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
项目 基因 染色体
独立性 基因在杂交过程中保持_____性和_____性 染色体在配子形成和受精过程中，具有__________的形态结构
存在 方式 在体细胞中基因_____存在，在配子中只有______________________ 在体细胞中染色体_____存在，在配子中只有_________________________
来源 体细胞中成对的基因一个来自_____，一个来自_____ 体细胞中成对的染色体(即______染色体)一条来自_____，一条来自_____
分配 ____________在形成配子时自由组合 ______________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
完整
独立
相对稳定
成对
成对的基因中的一个
成对
成对的染色体中的一条
父方
母方
同源
非等位基因
非同源染色体
父方
母方
萨顿的假说
高 茎
高 茎
矮 茎
高 茎
D d
D D
d d
D d
d d
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
减数
分裂
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
活动1：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号
1DD 2Dd 1dd

高茎
Dd
DD×dd
不可能！
假的！
萨顿
孟德尔
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！
我要用什么作为实验材料呢？
基因位于染色体上的实验证据
摩尔根
1
实验材料—果蝇
基因位于染色体上的实验证据
1. 个体小，易饲养
2. 繁殖快，后代多
3.具有易于区分的相对性状
白眼果蝇
突变型
红眼果蝇
野生型（在自然界中常见）
雌性
性染色体
（1对）
常染色体
（3对）
常染色体：
雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体
雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体
雄性
性染色体：
1
实验材料—果蝇
基因位于染色体上的实验证据
4.染色体少，易观察（4对）
基因位于染色体上的实验证据
1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。
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是否遵循孟德尔的分离定律呢？
思考
2
摩尔根的果蝇杂交实验
果蝇的红眼和白眼是一对相对性状
基因位于染色体上的实验证据
3
1
P
×
白眼（雄）
红眼（雌）
F1
红眼
F2
白眼（雄）
红眼（雌、雄）
（雌、雄交配）
①眼色的显性性状什么？
红眼
②眼色遗传是否遵循分离定律？
是，F1自交后代的性状分离比为3∶1
问题：白眼果蝇都是雄的。
为什么白眼个体总是与性别相关联？
方法：
2
摩尔根的果蝇杂交实验
假说—演绎法
(1)观察现象，提出问题
如果白眼基因位于Y染色体上，则白眼雄果蝇的后代中，雄果蝇都是白眼，与现象不符。
由于白眼的遗传与性别相关联，摩尔根及同事经过推理提出假说:
——控制眼色的基因（用W和w表示）在X染色体上
(2)提出假说，解释问题
雌果蝇：
雄果蝇：
红眼（ＸＷＸ—）
白眼（ＸwＸw）
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
基因位于染色体上的实验证据
基因的表示方法
1.如果基因在常染色体上：　　 —
2.如果基因在性染色体上：　 　 。
3.如果常染色体和性染色体上都有基因：　 　 。
XWXw
AaXBXb
Ww
果蝇杂交实验分析图解
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F1
F2
基因位于染色体上的实验证据
配子
配子
XW
Xw
XW Y
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
(2)提出假说，解释问题
(3) 演绎推理——
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w
红雌
XwY
白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。
1 : 1 : 1 ： 1
方案1
方案2
基因位于染色体上的实验证据
测交实验（与隐性纯合子的杂交）
(4) 实验验证
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
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 上。
(5) 得出结论
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。
方案1
方案2
基因位于染色体上的实验证据
染色体
摩尔根
假说-演绎法
演绎推理
预测测交结果
得出结论
基因在染色体上
白眼性状的表现总是与性别相联系
提出问题
假说
演
绎
法
作出假说
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
实验验证
进行测交实验
从此，摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者。
基因位于染色体上的实验证据
结论1：基因在染色体上呈 排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
基因位于染色体上的实验证据
果蝇X染色体上的一些基因
线性
现代分子生物学技术将基因定位在染色体上
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。
结论1：一条染色体上应该有多个基因。
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
问题1：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于 上，而 位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因主要位于 上。
问题2：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
假说—演绎法
假说—演绎法
基因位于染色体上的实验证据
染色体
质基因
拟核的DNA分子
孟德尔遗传规律的现代解释
d
B
b
a
A
D
等位基因：
非同源染色体：
非等位基因：
同源染色体：
1
2
3
4
1和2 3和4
1和3 1和4 2和3 2和4
A和a B和b D和d
A和B A和d a和b a和D等
分离
自由组合（同源染色体上的非等位基因不能自由组合，如B和d不能组合）
分离定律的实质：
等位基因随同源染色体的分开而分离
自由组合定律的实质：
非同源染色体上的非等位基因自由组合

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