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第二章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
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
由此，你想到了什么？
复习回顾
基 因
基 因
基 因
同源染色体
同源染色体
同源染色体
杂合子在形成配子时，等位基因发生分离
减数第一次分裂后期，同源染色体发生分离
孟德尔分离定律的核心
Dd
D
d
减数分裂的核心
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
萨顿的假说
实验材料：蝗虫
基因的行为 染色体的行为
杂交过程中 保持：_____________ 也有：__________________
体细胞中存在形式 _________存在 ________存在
在配子中 只有成对基因中的_______ 只有成对染色体中的_______
体细胞中的来源 成对中的基因 一个来自____一个来自____　 同源染色体
一条来自____一条来自____
形成配子时 组合方式 等位基因：________ 非等位基因：__________ 同源染色体：________
非同源染色体：_________
成对
成对
一个
一条
母方
母方
自由组合
自由组合
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
分离
分离
父方
父方
基因和染色体行为主要存在哪些平行关系？
科学研究方法
看不见
染色体
萨顿的假说：基因在染色体上
推理
基因
看得见
类比
平行关系
类比推理法
D d
D
d
——
类比推理得出的结论不一定正确，还需要实验的检验
正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时
代的遗传学家摩尔根的强烈质疑
摩尔根的疑惑：
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！
Thomas Hunt Morgan
（1866-1945）
基因位于染色体上的实验证据
果蝇作为遗传实验材料有什么好处？
Thomas Hunt Morgan
（1866-1945）
1. 易获得，成本低
2. 易饲养
3.繁殖快
4. 后代多，利于统计分析
5. 有易于区分的相对性状
6. 染色体数目少，易观察
“材料选对了就等于实验成功了一半”
果蝇的性别是如何决定的？
果蝇体细胞的染色体组成
常染色体
性染色体
３对（6条）：Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ
雌性同型：ＸＸ
雄性异型：ＸＹ
果蝇体细胞的染色体组成应该如何表示？
雄：3对(6条)+XY 雌：3对(6条)+XX
指与性别决定有关的染色体
指与性别决定没有直接关系的染色体
果蝇配子的染色体组成应该如何表示？
雄：3条+X 或 3条+Y 雌：3条+X
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分
思考：性染色体是否只存在于生殖细胞中？
男性染色体图
女性染色体图
思考：性染色体是否只存在于生殖细胞中？
X
X
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
非同源区段：
①基因只存在于X染色体上（Ⅰ区段）
②基因只存在Y上（Ⅲ区段）
基因是成对存在的
同源区段：
基因的书写方法
雌性：
雄性：
基因在常染色体上:
基因在性染色体上:
DD、Dd、dd
先写性染色体后写基因，基因写在右上角
雄性：
雌性：
雄性：
性染色体
Ⅰ、Ⅲ
Ⅱ
XDXd
常染色体、性染色体同时书写时，常染色体写在前，性染色体写在后
雌性：
Y
教材P32 拓展应用
这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因
教材P29 问题探讨
这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因
其他常染色体多一条直接导致受精卵致死
教材P32 拓展应用
1.摩尔根选用了什么作实验材料？为什么？
2.果蝇的红眼和白眼性状，哪种是显性性状？为什么？
3.F2中红眼果蝇和白眼果蝇的性状分离比是多少？是否符合基因的分离定律？
4.果蝇白眼性状的遗传有什么特点？
5.根据白眼性状的遗传特点，摩尔根作出了什么假设？
6.摩尔根如何对他的假设进行了进一步验证？
基因位于染色体上的实验证据
假说——演绎法
阅读教材P30-P31，回答以下问题：
观察实验，提出问题
3 : 1
P
×
白 雄
红 雌
F1
红
F2
白 雄
红雌、红雄
（雌、雄交配）
红眼是显性性状
果蝇的红眼和白眼受 对等位基因控制
实验：红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交
结果：F1全为红眼
实验：F1红眼果蝇自由交配
结果：F2红眼、白眼数量比是3：1，符合孟德尔分离定律
发现问题：F2白眼果蝇全是雄性，与性别有关
提出问题：F2白眼性状为什么总是与性别相联系？
摩尔根的果蝇杂交实验
1
P
F1
F2
红眼
×
红眼（雌）
白眼（雄）
假说①：控制白眼的基因在Y染色体上,X染色体上没有它的等位基因
假说②：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
果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置呢？
摩尔根的果蝇杂交实验
作出假说，解释问题
P
F1
F2
×
配子
×
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
假说②：控制白眼的基因是在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因
XAXa × XaY
XAXa
XaY
测交后代：
测交：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XA Xa
Xa
Y
XaXa
XAY
红雌
白雌
红雄
白雄
XAY × XaXa
XAXa 红雌
XaY白雄
测交后代：
测交：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XA
Xa
Y
测交
对测交实验的补充
（反交实验）
摩尔根的果蝇杂交实验
设计实验，演绎推理
1 ： 1 ： 1 ：1
1 ： 1
预期结果：
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
测交实验：
测交实验的补充实验（反交实验）：
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼，且比例约等于1：1，与预期结果相同
控制果蝇白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因，从而证明了基因在染色体上
摩尔根的果蝇杂交实验
实施实验，验证假说
得出结论
红眼 ： 白眼 ≈ 1 : 1
基因在染色体上
假说—演绎法
提出问题：
作出假说：
实验验证：
得出结论：
F2白眼性状的表现为什么总是与性别相联系？
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
设计测交实验
演绎推理：
进行测交实验
摩尔根的果蝇杂交实验
说明：基因在染色体上呈线性排列
摩尔根和他的学生们发明了测定基因相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因
一条染色体上应该有许多个基因
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
基因与染色体的关系
思考：那这些基因是如何在染色体上排布的呢？
d
B
B
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色体
相
同
基
因
同源
染色体
同源
染色体
1.等位基因：
同源染色体的相同位置上控制一对相对性状的基因（如：Aa）
1
2
3
4
孟德尔遗传规律的现代解释
2.非等位基因：
控制不同性状的基因（如：BD、Bd、aD）
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，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，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，独立地随配子传给后代。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
孟德尔遗传规律的现代解释
基因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。
孟德尔遗传规律的现代解释
细胞中的基因都位于染色体上吗？细胞中的基因都遵循孟德尔的遗传规律吗？
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体、叶绿体内；
②原核生物的基因位于拟核的DNA分子上
常见问题
不是
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
假说—演绎法
假说—演绎法
类比推理法

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