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基因在染色体上
第二章 第二节
问题探讨
1900年，孟德尔遗传因子（基因）分离和自由组合规律被重新发现；后来，有性生殖生物减数分裂和受精作用中染色体的行为也大白天下，但有一个问题始终没有解决。
基因，究竟在细胞的哪里呢？
1903年，美国遗传学家萨顿（W.Sutton,1877-1916）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，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
沃尔特·萨顿
萨顿的假说
1
2
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
一个来自父方，一个来自母方
一条来自父方，一条来自母方
杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中保持稳定性
类比:基因和染色体之间具有平行关系
等位基因分离
非等位基因自由组合
含成对基因中一个
同源染色体分开
非同源染色体自由组合
含成对染色体中一条
高 茎
矮 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
矮 茎
高 茎
P
配子
F1
F1配子
D d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D D
d d
D d
D d
内容：
基因位于染色体上，由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
一、萨顿的假说
类比推理
由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。
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。”
萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上。究竟是否正确？
2、科学方法：假说—演绎法
3、材料：果蝇
体型小、易饲养、繁殖快、后代多
染色体少易观察；
相对性状多，明显
1、人物：摩尔根
二、基因位于染色体上的实验证据
5、实验过程
如何解释出现的问题呢
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼(雄)
3/4
1/4
红眼（雌、雄）
×
(1)实验现象
红眼是显性状
3：1的性状分离比符合分离定律
基因位于染色体上的证据
雌雄果蝇体细胞染色体图解
四对同源染色体
常染色体（3对）
性染色体（1对）
XX（雌）
XY（雄）
（与性别决定无关的染色体）
（与性别决定有关的染色体）
针对白眼性状的遗传特点，结合雄果蝇的性染色体形态，如果你是摩尔根，你能作出什么假设？
(2) 经过推理、想象提出假说:
控制白眼的基因在X染色体上
而Y染色体上不含有其等位基因
P
F1
F2
×
（3）对实验现象的解释
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）
其他假说：
1.控制白眼的基因在Y染色体上,而X染色体上不含有其等位基因。
2.控制白眼的基因在X、Y染色体上。
(4) 测交法验证：演绎推理
红眼（雌、雄）
白眼（雌、雄）
各占1/2
各占1/2
×
F1
XWXw
XwY
XWXw
XWY
XwY
XwXw
(5) 实验结论
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
——证明了基因在染色体上
红眼
红眼
白眼
白眼
雌
雌
雄
雄
126
132
120
115
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！
人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，
基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
结论：一条染色体上有许多个基因
；基因在染色体上呈线性排列
等位基因:
位于同源染色体上的相同位置，控制相对性状的基因（D、d）
一条染色体上有许多基因，但基因不都位于染色体上。如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上，原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或质粒DNA上。
注意：
A
a
a
A
三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因的自由组合定律的实质是：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；在减数分离过程中，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。
3
请同学们思考，同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？
课堂巩固
1、下列关于“基因在染色体上呈线性排列”的说法正确的是(　　 )
①一条染色体上只有一个基因 ②每条染色体上有多个基因
③一条染色体上有多对等位基因 ④位于同一条染色体上的基因之间互不重复
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
C
课堂小结
基因在染色体上
萨顿的假说
基因位于染色体上的实验证据
类比推理
基因和染色体的关系
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律
基因自由组合定律
假说-演绎法

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