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第2章 第2节
人教版 高中生物必修2
问题探讨
1. 对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
2.为什么不测定全部46条染色体？
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。
人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，
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
子代体细胞中的这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。
萨顿发现
一.萨顿的假说
染色体
看得见
看不见
基因
Dd
D
d
联系
推论：
基因在________上
基因和染色体行为存在着明显的_____关系
平行
染色体
类比推理法
孟德尔分离定律的核心
减数分裂的核心
减数第一次分裂时， 的分离。
杂合子在形成配子时，分离。
同源染色体
成对的遗传因子
项目 基因 染色体
传递过程中的性质
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
体细胞中的来源
形成配子时的行为
类比 推理 在杂交过程中保持
完整性和独立性
在配子形成和受精过程中具有稳定的形态结构
成对
成对
成单
成单
一个来自父方，一个来自母方
一个来自父方，一个来自母方
等位基因分离，
非等位基因自由组合
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
基因位于染色体上（假说）
一.萨顿的假说
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
看不见的
染色体
基因在染色体上
总结
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
高茎
矮茎
一.萨顿的假说
活动1：分析减数分裂中基因和染色体的关系
矮茎
高茎
×
减数
分裂
受精
减数
分裂
高茎
减数
分裂
高茎
高茎
高茎
矮茎
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
一.萨顿的假说
类比推理一定正确吗？具有说服力吗？有没有更科学的方法？
归纳总结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。
科学方法
假说-演绎法
基因
在染色体上
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！
1909年
摩尔根是实验学的崇拜者，崇信实验结果更胜于权威们的结论，主张量化研究和实验检验。
二、基因在染色体上的实验证据
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！
基因定位：将某一特定基因与某一特定染色体联系起来
孟德尔遗传理论
萨顿假说
果蝇实验
二、基因在染色体上的实验证据
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？
活动2：自主学习教材P30-31，小组合作讨论，完成以下问题：
二、基因在染色体上的实验证据
遗传学研究常用的实验材料：果蝇（果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3—4mm，在制醋和腐烂水果的地方可以看到）
①具有 多对易于区分且稳定遗传的相对性状。
②后代数量多，便于统计。
③易饲养，繁殖快。
④染色体数目少，便于观察。
vs豌豆作为遗传
模式材料的优势？
二、基因在染色体上的实验证据
体色
灰体
黑体
黑檀体
黄体
灰体
黑檀体
黄体
眼
红眼
白眼
棒眼
白眼
红眼
翅型
长翅
短翅
卷翅
残翅
短翅
长翅
卷翅
残翅
二、基因在染色体上的实验证据
果蝇有很多容易区分的相对性状，便于观察和统计。
1.果蝇的优点
P
F1
F2
红眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
红眼
（雌、雄交配）
×
红眼（雌）
白眼（雄）
2.是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？
符合
F2中红眼：白眼比是3︰1
思考：F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。
怎么解释？
1.F1均为红眼说明什么？
红眼为显性
2.摩尔根的果蝇杂交实验
①观察现象，提出问题
二、基因在染色体上的实验证据
2.摩尔根的果蝇杂交实验
②提出假说，做出解释
雌性
雄性
假设3：控制眼色基因位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
假设2：控制眼色基因只位于X染色体上(Ⅱ2)。
假设1：白眼基因只位于Y染色体上(Ⅱ1)。
非同源区段（Ⅱ1）
同源区段（Ⅰ）
非同源区段（Ⅱ2）
二、基因在染色体上的实验证据
2.摩尔根的果蝇杂交实验
②提出假说
假设1：白眼基因只位于Y染色体上(Ⅱ1)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果
配子
P
×
红眼雌果蝇
XX
白眼雄果蝇
XYw
X
X
Yw
XX
XYw
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
1 : 1
F1
二、基因在染色体上的实验证据
2.摩尔根的果蝇杂交实验
假设2：控制眼色基因只位于X染色体上(Ⅱ2)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
白眼雄果蝇
XwY
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWY
XWXw
XwY
P
配子
F1
配子
F2
×
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
二、基因在染色体上的实验证据
②提出假说
2.摩尔根的果蝇杂交实验
假设3：控制眼色基因位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼（雌）
白眼（雄）
红眼（雌）
红眼（雄）
白眼（雄）
2 : 1 : 1
红眼（雌、雄）
白眼雄果蝇
XwYw
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Yw
XWXw
XWYw
XW
Xw
XW
Yw
XWXW
XWYw
XWXw
XwYw
P
配子
F1
配子
F2
×
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
摩尔根果蝇杂交-正交
二、基因在染色体上的实验证据
②提出假说
XwXw × XWY
XWX w 红眼
XwY 白眼
F1：
P：
配子：
白眼 红眼
Xw
XW
Y
XwXw × XWYW
XWX w 红眼
XwYW红眼
F1：
P：
配子：
白眼 红眼
Xw
XW
YW
摩尔根果蝇杂交-反交
与摩尔根果蝇杂交实验结果不符合
假设3：控制眼色基因位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
二、基因在染色体上的实验证据
②提出假说
配子 XW Y
XW
Xw
XWXW红眼（雌）
XwY 白眼（雄）
XW
Xw
Y
XWXw红眼（雌）
XWY 红眼（雄）
XWXW红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
XwY白眼（雄）
P
配子
F1
提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
二、基因在染色体上的实验证据
②提出假说
活动3：思考讨论
二、基因在染色体上的实验证据
1.正交：可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验,如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型,且数量比为1:1:1:1
2.反交：选用F1的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配,如果子代中雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,则可以证明他们的解释是正确的。
③演绎推理
设计测交
二、基因在染色体上的实验证据
2.摩尔根的果蝇测交实验
④验证实验，
得出结论
白眼雄果蝇
XwY
×
红眼雌果蝇
XWXw
XW
Xw
Y
XWXw
XwY
P
配子
F1
红眼(雌)
红眼(雄)
Xw
XWY
XwXw
白眼(雌)
白眼(雄)
白眼雌果蝇
XwXw
×
红眼雄果蝇
XWY
XW
Xw
XWXw
P
配子
F1
红眼(雌)
Y
XwY
白眼(雄)
进行测交-正交
进行测交-反交
二、基因在染色体上的实验证据
结论：控制白眼的基因（w）只X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
若白眼的基因在Y染色体上,且X染色体上没有红眼基因,白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼,与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符。
2、如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？
二、基因在染色体上的实验证据
不能
若白眼的基因在Y染色体上,红眼的基因在X染色体上,不会出现白眼雄果蝇,
与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符;
假说---演绎法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
二、基因在染色体上的实验证据
白眼性状的表现总是与性别相联系？
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
基因在染色体上
提出问题：
作出假说：
演绎推理：
验证假说，得出结论：
设计测交
果蝇X染色体上的一些基因
结论1：一条染色体上有许多个基因
结论2：基因在染色体上呈线性排列
二、基因在染色体上的实验证据
思考：染色体上所有基因都决定性状吗？
不是，染色体有的基因不决定性状，例如端粒
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
重要遗传学发展历程
假说—演绎法
假说—演绎法
三 孟德尔遗传规律的现代解释
类比推理法
d
B
B
a
A
D
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
等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
1
2
3
4
三 孟德尔遗传规律的现代解释
思考：同源染色体上同一位置上基因一定是等位基因吗？
不一定，有可能是相同基因
非等位基因：
染色体的不同位置上控制不同性状的基因
非等位基因
在杂合体的细胞中，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。
基因的分离定律的实质
三 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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因的自由组合定律的实质
三 孟德尔遗传规律的现代解释

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