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(共35张PPT)
人体细胞染色体示意图
1990正式启动人类基因组计划（Human Genome Project, HGP），该计划旨在测定组成人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，辨识基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划被誉为生命科学的“登月计划”。
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？
人类基因组计划
在常染色体中，每对同源染色体的形状大小相同，结构相似，上面分布基因或等位基因，只对其中一条测序即可。因此测：
22条常染色体+X+Y。
第二节 基因在染色体上
回到19世纪
孟德尔发现了两大遗传的定律
人们意识到遗传因子（约翰逊：基因）是客观存在的
哪位科学家率先抓住这两条关键线索呢？
孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为变化
减数分裂过程中染色体的行为变化
寻找基因
1、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程
（以精子的形成为例）之间有什么相同的地方？
2、基因与染色体到底是什么关系呢？
一、萨顿的假说
D d
D
d
杂合子在形成配子时，等位基因发生分离
减数第一次分裂时，同源染色体发生分离
孟德尔定律的核心
减数分裂的核心
假说：基因在染色体上
推理
平行关系
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
看得见的
看不见的
观察材料：蝗虫
预习反馈：萨顿假说的依据
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 存在形式 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：________
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
自由组合
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
学习活动一：分析减数分裂过程中基因和染色体的关系
请各小组讨论，并分工合作完成教材P30“思考.讨论”；
1、根据萨顿假说，在图中染色体的黑色横线位置标上相应基因（高茎D,矮茎d)；
2、用萨顿的假说解释孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验。
P
高茎
矮茎
高茎
高茎
矮茎
高茎
减数分裂
F1
配子
d d
减数分裂
D
高茎
D D
D D
D d
d d
减数分裂
d
F1配子
在染色体上标基因，解释孟德尔的杂交实验
D
d
D d
D
d
D
d
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！
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的强烈质疑。
其正确与否，还需要观察和实验的检验。
二、基因位于染色体的实验证据
请结合教材P30果蝇的相关信息，总结果蝇作为遗传学的优点
主要科学家：摩尔根
实验材料：果蝇
果蝇作为材料的优点：
1. 易饲养
2. 繁殖快，后代多
3.果蝇有众多容易区分的相对性状
4.染色体数目少，便于观察
二、基因位于染色体的实验证据
雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？
3对常染色体 +
XX
3对常染色体 +
XY
常染色体：与性别决定无关的染色体
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
染色体类型
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1.非同源区段：Ⅰ、Ⅲ
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
X、Y同源区段的基因是成对存在的。
2.同源区段：Ⅱ
基因型的书写方法：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
如果基因在常染色体上:
如果基因在性染色体上:
DD、Dd、dd
先写性染色体后写基因，如XDY,XDXD
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
性染色体
假说-演绎法 进行实验探究。
(1)观察实验，发现问题
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）
（一）摩尔根的果蝇杂交实验
红眼是显性性状
3：1的性状分离比符合分离定律
F2中，白眼果蝇均为雄性。
为什么白眼性状的表现
总与性别相关联？
1.提出问题：
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
假说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。
假说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。
假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的
同源区段上。
2.提出假说：
根据摩尔根的红眼和白眼的杂交实验，你可以排除哪个假说？
假说①未能解释摩尔根的红眼和白眼的杂交实验
P
×
白眼（雄）
红眼（雌）
F1
红眼（雌、雄）
XX × XYw
XX
XYw
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
X
X
Yw
红雌
白雄
不符合
学习活动二：利用假说②和假说③解释摩尔根的杂交实验
1、请各小组讨论，确定本小组支持的假说；并利用所支持的
假说画出摩尔根红眼（W）与白眼（w）杂交实验的遗传图解；
2、利用遗传图解解释支持该假说的理由；
假说②：P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwY
假说③： P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwYw
XWXw × XWY
XWX W
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
XW
Y
XWXw
XWY
红雌
红雌
红雄
白雄
XWXW × XwY
XW
Xw
Y
F1配子：
F2：
假说②：
XWX W
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
XW
Yw
XW
Xw
Yw
F1配子：
F2：
假说③：
XWXw
XWYw
红雌
红雌
红雄
白雄
XwYw
XWXW × XwYw
XWXw × XWYw
符合
符合
红眼：白眼=3：1
红眼：白眼=3：1
判断一种设想或假说是否正确，仅解释已有的实验结果是不够的，还应用假说-演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。
3.演绎推理：
摩尔根等人设计测交
判断纯合子还是杂合子；检测待测个体基因型
假说②：P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwY
假说③： P 红眼（雌）XWXW
白眼（雄）XwYw
待测个体
②测交：红眼（雄）×白眼（雌）
XWY × XwXw
但亲本中白眼雄性个体Y染色体在杂交后代中未表现出来，因此，用测交来检测红眼雄性个体
③测交：红眼（雄）×白眼（雌）
XWYW × XwXw
画遗传图解预测结果
Xw Xw × XWYW
XWX w
F1：
P：
白眼（雌） 红眼（雄）
Xw
XW
YW
XwYW
红雌
红雄
配子：
假说③：
假说②：
Xw Xw × XWY
XWX w
F1：
P：
白眼（雌） 红眼（雄）
Xw
XW
Y
XwY
红雌
白雄
配子：
4.实验检验：
与实验结果一致
与实验结果不一致
假说②成立
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。
摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X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。
5.得出结论：
基因在染色体上
假说—演绎法
回顾摩尔根等人的实验
提出问题：
作出假说：
验证假说：
得出结论：
白眼性状的表现总是与性别相联系？
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。
测交
果蝇X染色体上的一些基因
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。
人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。
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
基因位于染色体的实验证据
摩尔根团队的其它研究成果：
（1）发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法；
（2）证明了基因在染色体上呈线性排列；等
黄身
白眼
红宝石眼
朱红眼
深红眼
棒状眼
短硬毛
截翅
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
B
B
b
b
A、B基因连锁
B、b基因互换
一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，
不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因；
A与B、C与D
同源染色体：
等位基因：
非等位基因：
Y与y
Y(y)与R
A
B
C
D
Y
y
R
R
相同基因：
R与R
三、孟德尔遗传规律的现代解释
A
A
A
a
A
A
a
a
a
a
a
a
A
A
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
基因分离定律是：
实质:
等位基因随同源染色体的分开而分离
减数分裂Ⅰ后期
三、孟德尔遗传规律的现代解释
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。
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
A
a
B
b
a
a
A
A
b
b
B
B
B
B
a
a
A
A
b
b
A
b
a
B
B
a
A
b
自由组合定律是：
实质:
非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数分裂Ⅰ后期
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。
A
a
B
b
2对等位基因位于2对同源染色体上
A
a
B
b
2对等位基因位于1对同源染色体上（基因连锁）
两对等位基因独立遗传
满足基因的自由组合定律
两对等位基因不独立遗传
不满足 基因的自由组合定律
三、孟德尔遗传规律的现代解释
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
依据：
基因在染色体上的证据(现象→假说→推理→验证→结论)
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
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
小结：
基因在染色体上
[典例1]下列有关基因与染色体的关系的表述，错误的是(　　)
A.基因就是染色体
B.有的生物的基因并不在染色体上
C.基因在染色体上的提出者是萨顿
D.同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离
[典例2]关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是(　　)
A.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
B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D.基因的分离定律与基因的自由组合定律体现在减数分裂过程中
A
C
[典例3]果蝇常被用作遗传学研究的实验材料，下列关于果蝇的叙述，错误的是(　　)
A.果蝇易饲养、后代多，具有易于区分的性状
B.果蝇体细胞中含有4对常染色体，雌果蝇体细胞中含有2条X染色体
C.性染色体上的基因不一定都与性别决定有关
D.白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无其等位基因
B
[典例4]继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是(　　)
A.白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
B.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
C.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌＝1∶1∶1∶1
D. A、B、C三项都不是
A
[典例5]根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是(　　)
A
1、右图示果蝇的原始生殖细胞，图中1、1′……
4、4 ′表示染色体,B、b、W、w分别表示控制
不同性状的基因。果蝇的红眼和白眼分别由位
于 X染色体上的W、w控制，请据图回答下列问题：
（1）该细胞是__________。
（2）图中的____________________________属常染色体，
而__________属性染色体。
卵原细胞
1和1′， 2和2′， 3和3′
4和4′
W
w
B
b
1
1‘
3
3‘
4
4‘
2
2‘
练习题
（3）该细胞中有_____个DNA分子。
（4）该果蝇基因型可写成____________________。
（5）经减数分裂它可产生__________种基因型的配子。
8
BbXWXw
4
2、果绳的红眼为显性性状，白眼为隐性性状，控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，Y上没有对应的等位基因。 在下列杂交组合中， 通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （ ）
A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
B
红眼（ＸAＹ） ×白眼（ＸaＸa ）
红眼（ＸAＸa ） 白眼（ＸaY ）

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