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(共20张PPT)
第2节 基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
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。
2.为什么不测定全部46条染色体
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体
46条=23对=22对常染色体+1对性染色体（XX 或 XY）
基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。
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，所以都要测序。
历时回顾：
孟德尔豌豆杂交实验：
发现了遗传的两大定律
预测出了遗传因子（基因）的客观存在
基因究竟在哪里？
减数分裂的研究：
为找到基因提供了最正确的线索
抓住这一线索的人是美国遗传学家：
萨顿
一、萨顿的假说
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。
2n=24
精子
12条
染色体
卵细胞
12条
染色体
发现与孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
即染色体的行为和基因的行为高度一致
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。
萨顿推理：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。
萨顿将看不见的基因和看得见的染色体进行类比，根据其惊人的一致性，大胆推理出了一个伟大的结论。
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 非等位基因：______________ 非同源染色体：
______________
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
自由组合
自由组合
父方
母方
母方
请你在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。
D D
d d
D
d
D d
D
d
d
D
D D
D d
D d
d d
二、基因位于染色体的实验证据
基因真的位于染色体上吗？
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。
我不相信孟德尔，更
难以相信萨顿毫无
事实根据的臆测！
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！
果蝇的优点
①个体小，易饲养。
②繁殖快，后代数量多。
③果蝇染色体数量少，而且形状有明显差别。
④果蝇有众多容易区分的相对性状，便于观察和统计。
摩尔根的果蝇杂交实验——假说演绎法
（一）观察现象、发现问题
×
♀
P
♂
F1
F2
雌雄自由交配
♀♂
♀
2459
♂
986
♂
982
红眼
白眼
红眼
红眼
白眼
果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。眼色的显性性状什么？
眼色遗传是否遵循分离定律？
红眼
是，F1自交后代的性状分离比为3∶1，红眼和白眼受一堆等位基因控制。
提出问题：白眼性状为什么与性别相关联？
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(1)非同源区段
①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上
②基因只存在Y（Ⅲ区段）上
——伴Y遗传（限雄遗传）
——伴X遗传（伴X显、伴X隐 ）
Ｘ、Ｙ同源区段的基因是成对存在的。
(2)在同源区段Ⅱ
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
XX
雌性：
基因的表示方法
如果基因在常染色体上:
如果基因在性染色体上:
DD、Dd、dd
先写性染色体，再把基因写染色体右上角
P
F1
配子
XWXW红眼（雌）
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
×
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
XwY白眼（雄）
（二）、分析问题，提出假说
摩尔根假设：W、w是在在X染色体上，而Y上没有。
F2
（三）演绎推理，验证假说
×
XWXw
XwY
F1
配子
XW
Xw
Y
Xw
测交后代
XWXw
XW Y
XwXw
XwY
雌红 ： 雄红： 雌白： 雄白
1 ： 1 ： 1 ： 1
摩尔根实际的实验结果：
126
132
120
115
与理论推测一致，完全符合假说
摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。
三、基因与染色体的关系
果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。
人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。
一条染色体上应该有许多个基因
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法(三点测交法)，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。
基因在染色体上呈线性排列；
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
四、孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质是：
在杂合子的细胞中，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。
位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因叫做等位基因
等位基因分离的时间：
减数分裂Ⅰ后期
基因的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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
时期：减数分裂Ⅰ后期
观察下面两图，思考它们是否遵循孟德尔的自由组合定律？
A
a
B
b
A
a
B
b
2对等位基因位于1对同源染色体上不遵循孟德尔的自由组合定律。可产配子AB、ab。
2对等位基因位于2对同源染色体上遵循孟德尔的自由组合定律。可产配子AB、ab、Ab、aB。
据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是
A
B
C
D
A
2对基因在染色体上的三种情况
配子：
Ab AB ab aB
AB ab
Ab aB
自交：
出现9种基因型
AABB、AaBb aabb
AAbb AaBb aaBB
教材P32，拓展应用
白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可以判断出子代果蝇的性别，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，是否能通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？

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