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(共36张PPT)
2.2基因在染色体上
体细胞
配子
Dd
基因成对
染色体成对
D
d
Dd
一个来自父方
一个来自母方
受精后
体细胞
成单
成单
一条来自父方
一条来自母方
萨顿将基因与染色体的行为进行比较
遗传学：
细胞学：
等位基因分离
同源染色体分离
一对基因
一对同源染色体
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
体细胞
配子
遗传学
细胞学
两对基因
两对同源染色体
YyRr
YR
yR
Yr
yR
遗传学
细胞学
两对基因
两对同源染色体
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。
体细胞
24条
染色体
精子
12条
染色体
卵细胞
12条
染色体
受精
体细胞
24条染色体
按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。减数分裂时同源染色体分离。
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
染色体行为
基因行为
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
高茎
矮茎
高茎
矮茎
传递性质
基因成对存在
染色体成对存在
只有成对的
基因中的一个
只有成对
染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
配子组合方式
成对的同源染色体一条来自父方，一条来自母方
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
杂交过程中基因保持完整性和独立性
配子形成和受精过程中
有相对稳定的结构
体细胞
配子
来源
1. 依据：
2. 方法：
3. 萨顿的假说：
分离定律—遗传因子
减数分裂—染色体
基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
基因和染色体的行为存在明显的平行关系。
类比推理
基因
基因在染色体上
推理
染色体
平行关系
D
d
Dd
减数分裂中基因和染色体的关系
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
高 茎
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
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
研究方法：
类比推理法
——根据两个对象在某些属性上相同或相似，通过比较而推断出他们在其他属性上也相同的推理过程。
笑话：
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。”
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。其正确与否，还需要观察和实验的检验。
孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
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！
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。
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！
我是一个文明有风度的黑粉！
我要设置一个实验，自己探究生物的遗传与染色体到底是什么关系！
同型
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
异型
染色体
的类型
常染色体：雌性个体细胞中相同，不决定性别的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体：雌性个体细胞中不相同，决定性别的染色体，如X、Y
注意：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
雌性
性染色体
常染色体
雄性
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
4.染色体少，易观察（4对）
红眼果蝇
朱红眼果蝇
白眼果
野生型
突变型
突变型
X
Y
X非同源区段
Y非同源区段
X和Y同源区段
如XYA 、 XYa
如XWXW 、XWXw 、XwXw XWY XwY
如XDXD 、XDXd 、XdXd
XDYD、XDYd 、XdYD 、XdYd
W(w)
A(a)
如XBXB 、XBXb 、XbXb XBY XbY
B(b)
X
W(w)
X
W(w)
D(d)
同源区段
B(b)
B(b)
D(d)
D(d)
D(d)
拓展提升：同源区段和非同源区段
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
性染色体大写，基因右上角
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。白眼性状是如何遗传的？
3/4
1/4
P
×
白眼（雄）
红眼（雌）
F1
红眼
F2
白眼（雄）
红眼（雌、雄）
（雌、雄交配）
(1)观察实验，发现问题
F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律吗？
白眼性状的表现，为什么总是与性别相联系
(2)提出假说，解释问题
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
红眼
×
红眼（雌）
白眼（雄）
ＸwＹ
ＸＷＸＷ
ＸＷＸw
、ＸＷＹ
ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ
ＸwＹ
摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（ 雄 ）
XWXw红眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Y
XWXW红眼(雌 ）
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄 )
(3)演绎推理(纸上谈兵)
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
XwYW白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交1
测交2
雌雄均有一半红眼，一半白眼。
雌果蝇均为红眼,
雄果蝇均为白眼
(4)测交实验，得出结论
得出结论：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。
红眼雌 红眼雄 白眼雌 白眼雄
126 132 120 115
实验一：红眼雌与白眼雄
红眼雌
白眼雄
P
F1
XWXw
XwY
×
XWXw
红眼雌
XwXw
白眼雌
XWY
红眼雄
XwY
白眼雄
均符合
实验二：红眼雄与白眼雌
红眼雄
白眼雌
P
F1
XWY
XwXw
×
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
红眼雌：白眼雄=1：1
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
假说
演
绎
法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上 (　　)
(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(　　)
(3)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方(　　)
×
×
√
(4)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法(　　)
(5)摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离(　　)
(6)果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关(　　)
√
√
√
摩尔根
这种对待科学的态度和高尚的品格，正是我们需要学习的科学精神！
摩尔根在对其他科学家的学说持怀疑态度时，没有选择批评挖苦对方，而是认真钻研设计实验。
在实验证据证明其他科学家学说正确之时，坚持“实验至上”立马摈弃之前的偏见。
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
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；
问题：细胞中的基因都位于染色体上吗？
线粒体、拟核、质粒(不遵循遗传规律)
（真核生物）
测定方法：荧光标记法
问题：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染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
问题3：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
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
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________；
一
同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
同源染色体的相同位置上控制相同性状的基因
同源染色体上的不同位置的基因或位于非同源染色体上的基因
相同基因：
非等位基因：
等位基因随同源染色体的分开而分离
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
D
D
d
d
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ
后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
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
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。
细胞核遗传与细胞质遗传
细胞核遗传：细胞核中基因决定的性状的遗传。核基因在染色体上，核基因遗传遵循遗传规律。
质基因遗传特点：只能由母亲（雌性）传递给后代
细胞质遗传：细胞质基因（线粒体基因和叶绿体基因）决定的性状的遗传。质基因不在染色体上，质基因遗传不遵循遗传规律。
课堂小结
基因在染色体上
萨顿的假说
假说核心：
基因在染色体上
依据：
基因与染色体存在明显的平行关系
基因位于染色体
上的实验证据
摩尔根果蝇杂交实验
果蝇体细胞的染色体图解
果蝇杂交实验分析图解
基因在染色体上呈线性排列
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
类比推理法
假说演绎法
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，下列关于基因和染色体关系的表述，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
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，使所有非等位基因也自由组合
√
×
B
一.概念检测
D
拓展应用
红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼，如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么 用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢
只有白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)杂交的子代，红眼全为雌性，白眼全为雄性，可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
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，如蜜蜂中的雄蜂等。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。你如何解释这现象
这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半，但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。
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。现在已经发现多一条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。
人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。

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