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第2节 基因在染色体上
问题探讨
请你试一试，将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？
在生物的体细胞中，控制同一性状的同源染色体成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的同源染色体发生分离，分离后的同源染色体分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
在生物的体细胞中，控制同一性状的 遗传因子 成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的 遗传因子 发生分离，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。
问题探讨
人类基因组测序表明，人类基因组大约由32亿对碱基构成，其中有3至4万个基因，是线虫或果蝇的两倍。
人只有23对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有对应关系吗？
萨顿的假说
1902年，美国哥伦比亚大学的沃尔特·萨顿在观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片时发现，染色体的行为变化与遗传因子（基因）有着明显的平行关系。
一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。
精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。
蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。
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。
萨顿的假说
基因与染色体的存在哪些关系？
分析孟德尔假说中
基因的动态变化
分析减数分裂过程中
染色体行为的变化
YyRr
YR
yr
萨顿的假说
基因与染色体的存在哪些关系？
基因与染色体之间具有平行关系
配子形成和受精过程
保持稳定性
杂交过程保持
完整性独立性
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
分离
自由组合
一条来自父方
一条来自母方
一个来自父方
一个来自母方
成单
成单
成对
成对
传递中的
性质
形成配子时的组合方式
在体细胞中的来源
配子中的
存在形式
体细胞中的存在形式
染色体的行为
基因的行为
萨顿的假说
依据：
1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体也具有相对稳定性。
2、体细胞中基因是成对的。染色体也是成对的。
3、体细胞中成对的基因一个来自父方一个来自母方，同源染色体也是。
4、在形成配子时，非等位基因自由组合。非同源染色体也是自由组合。
基因与染色体之间具有平行关系
萨顿的假说
推论：
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。
沃尔特 · 萨顿
由于类比推理的非必然性，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！
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！
基因位于染色体上的实验证据
用什么做实验材料呢？
材料选对了就等于实验成功了一半
基因位于染色体上的实验证据
容易饲养、繁殖能力强、繁殖速度快；
雌雄易区分，在低倍镜下就能观察；
染色体数目少，仅3对常染色体、1对性染色体，易于观察。
基因位于染色体上的实验证据
1910年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体，后来它成为科学史上最著名的动物!
基因位于染色体上的实验证据
F1
P
F2
3 ： 1
？
基因位于染色体上的实验证据
果蝇的染色体组成模式图
常染色体
性染色体
基因位于染色体上的实验证据
（用W表示控制眼色的基因，红眼W，白眼w）
那么白眼的基因是在常染色体还是性染色体上？
基因位于染色体上的实验证据
2.若基因位于X染色体的特有区段（XW、Xw）
3.若基因位于Y染色体的特有区段（YW、Yw）
4.若基因位于X、Y染色体的共有区段（XW、Xw、YW、Yw ）
1.若基因位于常染色体的区段（W、w）
√
√
基因位于染色体上的实验证据
XwXw
XWYW
P
XwXw
XWY
P
F1
XWXw
XwYW
XWXw
XwY
经试验证明白眼基因位于X染色体的特有区段。
√
基因位于染色体上的实验证据
摩尔根对实验现象的解释
F1
P
F2
3 ： 1
XWXW
XwY
XWXw
XWY
XWXw、XWXW、XWY
XwY
基因位于染色体上的实验证据
【测交】
测交P
XWXw
XwY
F1
测交
子代
XWXw XWY
XwXw XwY
1 ： 1
基因位于染色体上的实验证据
眼色 红眼 红眼 白眼 白眼
性别 雌性 雄性 雌性 雄性
个数 126 132 120 115
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
——证明了基因在染色体上
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！
问题探讨
人类基因组测序表明，人类基因组大约由32亿对碱基构成，其中有3至4万个基因，是线虫或果蝇的两倍。
人只有23对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间应该是怎样的对应关系？
基因位于染色体上的实验证据
基因在染色体上呈线性排列
一条染色体上有许多个基因
果蝇X染色体上的部分基因
荧光标记法
孟德尔的遗传规律的现代解释
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。
基因分离定律的实质是：
孟德尔的遗传规律的现代解释
A
a
等位基因随同源染色体的分开而分离
a
A
孟德尔的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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因自由组合定律的实质是：
孟德尔的遗传规律的现代解释
非同源染色体上的非等位基因自由组合
A
a
B
b
A
b
a
B
a
b
B
A

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