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(共36张PPT)
第2节 基因在染色体上(第1课时）
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。
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
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，所以都要测序。
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。
问题探讨
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。
Dd
D
d
减数分裂实质：在减数分裂形成配子时，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。
同源染色体
遗传因子
(等位基因)
遗传学
细胞学
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。
减数分裂实质：
在减数分裂形成配子时，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。
一、萨顿的假说
(1)发现问题：用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的
形成过程。他发现：孟德尔假设的一对遗
传因子，即等位基因的分离与减数分裂中
同源染色体的分离非常相似。
D d
D
d
(2)推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的
假说：基因位于染色体上。
理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
课本P29第2、3段
比较项目 遗传因子（基因）的行为 染色体的行为
传递中 的性质 杂交过程中保持： ____________________________ 配子形成和受精作用：
_____________________________
体细胞中 存在形式 _________存在
_________存在
在配子中 存在形式 只有成对遗传因子中的________ 只有成对染色体中的________
体细胞 中的来源 成对的遗传因子 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 组合方式 控制不同性状的遗传因子：______________ 非同源染色体：
______________
自由组合
完整性和独立性
也具有相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
一、萨顿的假说
课本P29
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。
一、萨顿的假说
看不见
染色体
假说：基因在染色体上
推理
基因
看得见
类比
平行关系
Dd
D
d
D d
D D
d d
×
减数分裂
受精作用
减数分裂
高茎
P
配子
F1
F1配子
D d
F2
矮茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
D
d
d
D D
d d
D
d
减数分裂
D
D d
分析减数分裂过程中基因和染色体的关系
用萨顿的假说解释孟德尔的一堆相对性状的豌豆杂交实验
课本P30
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基因和染色体的关系！
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。
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。
遗传学实验材料——果蝇的优点： 笔记
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）
二、基因位于染色体上的实验证据
课本P30相关信息
常染色体：与性别决定无关的染色体。(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色体：与性别决定有关的染色体。
雄果蝇：XY
雌果蝇：XX
二、基因位于染色体上的实验证据
注：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
4对8条
课本P31第1段
正常女性♀
正常男性♂
性染色体 1对
常染色体 22对
P
F1
F2
红（雌、雄）：白 (雄)=3:1
×
F1雌雄交配
白雄 782
红雌 2495
红雄 1011
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
红眼雄
红眼雌
理论分析：
①红眼为 显性 性状
②F2中，红 : 白≈3:1，果蝇的眼色
遗传符合基因 分离 定律
③F2中白眼果蝇只有 雄性
二、基因位于染色体上的实验证据
提出问题
为什么白眼性状的表现总与性别相
关联？
课本P30第4段
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(1)非同源区段（特有区域）
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)在同源区段Ⅱ（共有区域）
X Y
-
雄性：
XY
-
雄性：
X Y
-
雄性：
-
二、基因位于染色体上的实验证据
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
则将基因符号写在性染色体符号的右上角。如XWXW
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。
二、基因位于染色体上的实验证据
提出假说
X特有区段
Y特有区段
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。
红 ：白 = 3 ：1
P
F1
F2
×
红眼雌果蝇
XWXW
白眼雄果蝇
XwY
比例
XWXw
红眼雌
XWY
红眼雄
×
XWXW
红雌
XWXw
红雌
XWY
红雄
XwY
白雄
二、基因位于染色体上的实验证据
×
♀
P
♂
F1
F2
自由 交配
♀♂
♀
♂
红 ：白 = 3 : 1
♂
红眼
白眼
红眼
实验一：果蝇杂交实验
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
XwY白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交方案1
测交方案2
演绎推理
设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。
1 ： 1 ： 1 ： 1
比例
1 ： 1
比例
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果：
子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。
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。
测交方案1
测交方案2
实验验证 得出结论
3. 证明基因位于染色体上
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
一个特定的基因位于一条特定的染色体上，也就证明了基因位于染色体上。
课本P31倒数第2段
演绎推理
根据假说预期测交实验结果
得出结论
实验结果与预期结果一致，假说成立—
基因在染色体上
白眼性状的表现总是与性别相联系
提出问题
假说
演
绎
法
作出假说
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
实验验证
进行测交实验
回顾摩尔根的果蝇杂交实验方法：假说-演绎法
从此，摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者
二、基因位于染色体上的实验证据
笔记：萨顿假说的研究方法：类比推理法
摩尔根果蝇杂交实验研究方法：假说—演绎法
测交实验亲本：隐雌显雄
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。
二、基因位于染色体上的实验证据
提出假说
X特有区段
Y特有区段
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。
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
比例
X X
红眼雌
X Yw
白眼雄
1 : 1
×
♀
P
♂
F1
♀♂
红眼
白眼
红眼
不符合
二、基因位于染色体上的实验证据
假说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
比例
XWXw
红眼雌
XWYw
红眼雄
×
XWXW
红雌
XWXw
红雌
XWYw
红雄
XwYw
白雄
二、基因位于染色体上的实验证据
×
♀
P
♂
F1
♀♂
红眼
白眼
红眼
符合
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
比例
假说③：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。
红眼雄
白眼雌
P
F1
XWYw
XwXw
×
XWXw
红眼雌
XwYw
白眼雄
比例
红雌 ：白雌 ： 红雄 ： 白雄
1 ： 1 ： 1 ： 1
红雌 ：白雄 = 1 ：1
二、基因位于染色体上的实验证据
演绎推理
设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。
回交
摩尔根果蝇杂交实验
白眼（雌）
╳
红眼（雄）
XwXw
╳
XWY
XWXw
XwY
红眼（雌）
白眼（雄）
XwXw
╳
XWYW
XWXw
XwYW
红眼（雌）
红眼（雄）
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。
正交
反交
③
符合
不符合
红眼（雌）
白眼（雌）
红眼（雌、雄）
P ×
F1
红眼雌性 白眼雄性
126 115
假说 假说1：控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，而Y染色体上没有 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上
图解
实验验证，得出结论：
控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上
设计测交实验
红眼雌性 白眼雄性
126 115
实施测交实验
笔记 测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子）
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
XwY白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交方案1
测交方案2
演绎推理
设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。
1 ： 1 ： 1 ： 1
比例
1 ： 1
比例
× √
测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子）
(1)验证摩尔根的假说不能用F1中红眼雌果蝇和F2中的白眼雄果蝇，因为无论
基因在X染色体还是在常染色体上，或者是在X、Y染色体的同源区段上，
结果相同。
(2)摩尔根的验证实验不是直接选择白眼雌果蝇和F1中红眼雄果蝇杂交，因为
在摩尔根的杂交实验中没有出现白眼雌果蝇，摩尔根的杂交实验中只出现
了白眼雄果蝇。
测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子）
不是所有的测交都可以验证假说
思维拓展
摩尔根果蝇杂交实验
白眼（雌）
╳
红眼（雄）
XwXw
╳
XWY
XWXw
XwY
红眼（雌）
白眼（雄）
XwXw
╳
XWYW
XWXw
XwYW
红眼（雌）
红眼（雄）
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。
反交
③
符合
不符合
Y ≠ YA:子代雄性全是红色
Y = Ya
基因在染色体上呈线性排列。
荧光标记技术
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。
一条染色体上有许多个基因。
真核生物的核基因位于染色体上
质基因位于线粒体、叶绿体中
原核生物无染色体，基因位于拟核DNA或质粒DNA
果蝇X染色体上一些基因示意图
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
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。
课本P31最后1段、P32第1段
思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。原因：
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、叶绿体的
细胞器中；
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。
1．下列不属于萨顿提出的“基因位于染色体上”这一假说的科学依据是
(　　)
A．产生配子时非同源染色体自由组合，非同源染色体上的基因也随之
自由组合
B．产生配子时，姐妹染色单体分开，等位基因也随之分离
C．染色体和基因在杂交过程中均保持完整性和独立性
D．染色体和基因在体细胞中都成对存在
B
一般分离的是相同基因
不属于萨顿假说内容
2．如图表示孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上的点表示基因的
位置)，图示不能说明(　　)
A．染色体是基因的主要载体
B．基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的
C．基因在杂交过程中保持完整性和独立性
D．减数分裂过程中，等位基因会随着染色体的分开而分离
A
只能说明染色体是基因载体
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
1.真核生物基因的载体：
染色体、线粒体、叶绿体
拟核、细胞质（质粒）
2.原核生物基因的载体：
(染色体是基因的主要载体)
基因在染色体上
笔记
(2017全国Ⅰ)某种羊的性别决定为XY型，回答下列问题：
一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有　　 种；
当其只位于X染色体上时，基因型有　　种；
当其位于X和Y染色体的同源区段时（如图所示），基因型有　　 种
3
5
7
同源染色体：AA、Aa、aa
只在X染色体：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY
XY的同源区段：
XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa
4．在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼
基因位于X染色体上的最关键的实验结果是(　　)
A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例1∶1
B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1
D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
B
设计测交实验出现的：不是最早判断依据
5．果蝇的红眼对白眼为显性，控制红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，
在下列哪组杂交组合中，通过眼色就可直接判断子代果蝇的性别(　　)
A．白眼(♀)×白眼(♂)
B．杂合红眼(♀)×红眼(♂)
C．白眼(♀)×红眼(♂)
D．杂合红眼(♀)×白眼(♂)
C
1种性状对应1种性别
6．摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时经历了若干过程，
下列叙述依次为(　　)
①白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关　
②控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因　
③对F1红眼雌果蝇进行测交
A．①为假说，②为推论，③为实验验证
B．①为观察，②为假说，③为推论
C．①为问题，②为假说，③为实验验证
D．①为推论，②为假说，③为实验验证
C

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