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(共37张PPT)
1、控制生物遗传性状的是？
2、发现并命名“遗传因子”的科学家？
3、谁将“遗传因子”定义为“基因”？
课前知识回顾：
——“遗传因子（基因）”知多少？
新课探究
——“遗传因子（基因）”在哪里？
遗传因子
孟德尔
约翰逊
第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
01
萨顿的假说
孟德尔分离定律
在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，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。
遗传学
D
d
Dd
细胞学
减数分裂
在形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，配子中只得到一对同源染色体的其中一条。
孟德尔自由组合定律
在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，随配子遗传给后代。
遗传学
yR
Yr
Yy Rr
减数分裂
在减数分裂形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
细胞学
YR
yr
萨顿的假说
此处添加详细文本描述，建议与标题相关并符合整体语言风格，语言描述尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在 200字以内，据统计每页幻灯片的最好控制在 5分钟之内。此处添加详细文本描述。此处添加详细文本描述，建议与标题相关并符合整体语言风格，语言描述尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在 200字以内，据统计每页幻灯片的最好控制在 5分钟之内。此处添加详细文本描述。
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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，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
基因行为（遗传学）
染色体行为（细胞学）
比较项目
杂交过程中保持完整性和独立性
在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构
传递中的性质
成对
成对
体细胞中的存在形式
只有成对基因中一个
只有成对染色体中一条
配子中的存在形式
一个来自父方一个来自母方
一条来自父方一条来自母方
在体细胞中的来源
等位基因分离，非等位基因自由组合
同源染色体分开，非同源染色体自由组合
形成配子时的组合方式
类比推理
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
D d
D D
d d
D d
D D
d d
分析减数分裂中基因和染色体的关系
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
F1
F1配子
D d
P
D
d
D
d
D
d
高茎
矮茎
配子
F2
萨顿的假说
02
基因位于染色体上的实验证据
基因位于染色体上的实验证据
摩尔根
遗传学研究常用的实验材料：果蝇
①易饲养，繁殖快。
②后代数量多，便于统计。
③具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。
④染色体数目少，便于观察。
野生型
红眼
突变型
白眼
突变型
卷翅
突变型
残翅
突变型
短翅
（一）观察实验、提出问题
（1）红眼与白眼这对相对性状的显隐关系如何？判断的理由是什么？
红眼为显性，白眼为隐性。因为F1代只有红眼性状，而F2代中红眼和白眼比例为3:1
×
红眼（♀）
P
F1
F2
F1自由交配
3 : 1
白眼（♂）
红眼（♀、 ♂ ）
红眼（♀、 ♂ ）
白眼（♂）
分离定律
（2）红眼与白眼遗传表现符合什么定律？
（3）与孟德尔豌豆杂交实验结果相比，果蝇的眼色遗传有什么不同之处？
F2代中，白眼果蝇全部为雄性，雌性中无白眼
白眼性状的遗传为什么与性别相关联
基因位于染色体上的实验证据
提出
问题
提出
假说
演绎
推理
实验
验证
为什么白眼性状与性别相关
基因位于染色体上的实验证据
基因位于染色体上的实验证据
性别是生物最明显的相对性状，绝大多数生物都有雌、雄性之分，许多生物的性别是由性染色体决定的，在二倍体生物体细胞中，染色体是成对存在的，绝大多数同源染色体的形态结构和大小等基本相似，称为常染色体，有一对形态结构大小和功能不同的染色体与性别决定有关，这对染色体称之为性染色体。
性染色体组成 XX XY XO XXY
性别 雌 雄 雄 雌
果蝇的性别不取决于是否含Y染色体。
同时期细胞学研究背景
果蝇的体细胞有4对染色体，2对是常染色体，1对是性染色体，在雌果蝇中性染色体是同型的，用XX表示，在雄果蝇中，性染色体是异型的，用XY表示。
提出
问题
提出
假说
演绎
推理
实验
验证
为什么白眼性状与性别相关
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
×
红眼（♀）
P
F1
F2
F1自由交配
3 : 1
白眼（♂）
红眼（♀、 ♂ ）
红眼（♀、 ♂ ）
白眼（♂）
基因位于染色体上的实验证据
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
P
XW
Y
Xw
配子
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
F1
F2
配子 XW Y
XW
Xw
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
红（雌、雄）：白 (雄)=3:1
红雌：红雄：白 雄=2:1:1
提出
问题
提出
假说
演绎
推理
实验
验证
为什么白眼性状与性别相关
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
设计测交实验，预测结果
对自由组合现象的验证
对分离现象解释的验证
基因位于染色体上的实验证据
Xw Xw
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
P
XW
Y
Xw
配子
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
F1
测交
XWXw红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XWY红眼（雄）
白眼（雌）
×
如何获得白眼雌性果蝇？
用F1中红眼雌果蝇（XWXw）与亲本中的白眼雄果蝇（ XwY ）交配
回交：
基因位于染色体上的实验证据
基因位于染色体上的实验证据
测交
XWXw
红眼（雌）
×
XwY
白眼（雄）
XW
配子
Xw
Xw
Y
XWXw
XwXw
XW Y
XwY
F2
白眼（雄）
红眼（雌）
白眼（雌）
红眼（雄）
1 ： 1 ： 1 ： 1
XWY
红眼（雄）
Xw Xw
白眼（雌）
×
Xw
XW
Y
XWXw
红眼（雌）
XwY
白眼（雄）
测交
配子
F2
1 : 1
方案一
方案二
基因位于染色体上的实验证据
提出
问题
提出
假说
演绎
推理
实验
验证
为什么白眼性状与性别相关
控制白眼的基因在X染色体上
设计测交实验，预测结果
进行测交实验，得出结论
摩尔根等人亲自做了测交实验，实验结果如下：
——证明了白眼基因位于X染色体上
XWXw XWY Xw Xw XwY
红眼雌 红眼雄 白眼雌 白眼雄
126 132 120 115
基因位于染色体上的实验证据
每种生物的基因数量，都远多于这种生物的染色体数目。
摩尔根和他的学生，发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘制出第一幅果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
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
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。
讨论：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
因为基因在染色体上。要测定某个基因序列，首先要确定该基因在哪条染色体上，如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。
人染色体扫描电镜图片
问题探讨
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。
讨论：人类基因组进行测序时只测定了人的24条染色体的DNA序列，为什么不测定全部46条染色体？
人体有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中每一对通源染色体形态、大小相同结构相似，DNA碱基序列也基本相同，因此测其中的一条就可以。性染色体大小不同，基因差别很大，都要测序。
人染色体扫描电镜图片
问题探讨
03
孟德尔遗传规律的现代解释
孟德尔遗传规律的现代解释
分离定律的核心
生物体在形成生殖细胞—配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中。
自由组合定律的核心
F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
遗传因子——基因
成对的遗传因子——等位基因
减数分裂产生配子
基因位于染色体上
等位基因位于同源染色体
非等位基因位于非同源染色体
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
　　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。
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质
a
b
B
A
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
B
B
a
a
b
b
B
A
a
b
B
A
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
孟德尔遗传规律的现代解释
a
b
B
A
A
A
a
a
B
B
b
b
b
b
A
A
B
B
a
a
A
b
A
b
a
B
a
B
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
孟德尔遗传规律的现代解释
a
b
B
A
A
a
B
b
a
B
A
b
孟德尔遗传规律的现代解释
　　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。
基因分离定律的实质
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1.位于性染色体上基因的写法
2.相关区段基因型写法
Ⅰ：
Ⅱ:
Ⅲ:
XW 、Xw 、Yw、YW
XbYb
XbY
XYb
设计实验，判断基因的位置
尝试提出假说的假说：
假设一：控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因（Y染色体上的非同源区段Ⅲ ）
假设三：控制白眼的基因在X、Y染色体上（ X、Y染色体的同源区段Ⅱ ）
假设二：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（X染色体上的非同源区段Ⅰ ）
设计实验，判断基因的位置
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
假设①：控制白眼的基因是在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因。
控制白眼的基因（用w表示）
P
F1
×
红眼雌果蝇
X X
白眼雄果蝇
X Yw
X X
红眼（雌）
X Yw
白眼（雄）
1 : 1
不符合
设计实验，判断基因的位置
×
红眼（♀）
P
F1
白眼（♂）
红眼（♀、 ♂ ）
假设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。
红 ：白 = 3 ：1
P
F1
F2
×
红眼雌果蝇
XWXW
白眼雄果蝇
XwY
XWXw
红眼（雌）
XWY
红眼（雄）
×
XWXW
红（雌）
XWXw
红（雌）
XWY
红（雄）
XwY
白（雄）
符合
设计实验，判断基因的位置
F2
F1自由交配
3 : 1
×
红眼（♀）
P
F1
白眼（♂）
红眼（♀、 ♂ ）
红眼（♀、 ♂ ）
白眼（♂）
假设③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。
红 ：白 = 3 ：1
P
F1
F2
×
红眼雌果蝇
XWXW
白眼雄果蝇
XwYw
XWXw
红眼（雌）
XWYw
红眼（雄）
×
XWXW
红（雌）
XWXw
红（雌）
XWYw
红（雄）
XwYw
白（雄）
符合
设计实验，判断基因的位置
F2
F1自由交配
3 : 1
×
红眼（♀）
P
F1
白眼（♂）
红眼（♀、 ♂ ）
红眼（♀、 ♂ ）
白眼（♂）
假设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。
设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。
设计实验，判断基因的位置
测交
XWXw
红眼（雌）
×
XwY
白眼（雄）
XW
配子
Xw
Xw
Y
XWXw
XwXw
XW Y
XwY
F2
白眼（雄）
白眼（雌）
红眼（雄）
1 ： 1 ： 1 ： 1
XWY
红眼（雄）
Xw Xw
白眼（雌）
×
Xw
XW
Y
XWXw
红眼（雌）
XwY
白眼（雄）
测交
配子
F2
1 : 1
红眼（雌）
设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。
设计实验，判断基因的位置
假设③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。
红眼雌
白眼雄
P
F1
XWXw
XwYw
×
XWXw
红眼（雌）
XwXw
白眼（雌）
XWYw
红眼（雄）
XwYw
白眼（雄）
红眼雄
白眼雌
P
F1
XWYw
XwXw
×
XWXw
红眼（雌）
XwYw
白眼（雄）
1 ： 1 ： 1 ： 1
1 ： 1
╳
XwXw
XWY
XWXw
XwY
白眼（雌）
红眼（雄）
XwXw
╳
XWYW
XWXw
XwYW
②白眼基因只位于X染色体上。
白眼基因位于X和Y染色体同源区段上。
③
设计实验，判断基因的位置
再次杂交，选择杂交类型：隐雌
显雄
╳
红眼（雌）
白眼（雄）
P
F1
白眼（雌）
红眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
P
F1

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