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(共32张PPT)
第2节 基因在染色体上
问题探讨
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. 内容：1903年，美国遗传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）
卵细胞
（12条）
受精
作用
受精卵
（24条）
减数
分裂
萨顿由此推论：
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。
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
推理
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
高茎
矮茎
萨顿的假说
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
方法：类比推理
萨顿的假说
减数分裂中基因和染色体的关系
高 茎
高 茎
矮 茎
高 茎
D d
D D
d d
D d
d d
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
思考：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号
【思考探究】
遗传学家
摩尔根
Morgan
果蝇实验
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！
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！
孟德尔的遗传理论
萨顿的假说
1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。1910年5月，他发现了一只白眼的突变果蝇。他开始用这只果蝇进行实验。
遗传学实验材料——果蝇的优点：
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）
遗传学实验材料——果蝇的优点：
性染色体：
与性别决定有关的染色体。
与性别决定无关的染色体，3对(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)。
常染色体：
♀同型：XX；♂异型：XY
基因的表示方法
1.如果基因在常染色体上：　　 —
2.如果基因在性染色体上：　 　 。
3.如果常染色体和性染色体上都有基因：　 　 。
先写性染色体，后写基因在右上角
AaXBXb
Aa
②基因存在于X、Y染色体同源区段（Ⅰ）上
①基因只存在Y（Ⅱ1区段）上
雌性: XX 雄性：
XY
-
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
③基因只存在于X染色体（Ⅱ2区段）上
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
方法：假说—演绎法
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）
分析实验现象：
1.判断眼色的显隐性？
2.眼色遗传是否遵循分离定律？
3.白眼果蝇都是雄的。
白眼性状为什么与性别相关联？
红眼是显性性状
（1）观察现象、提出问题
F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受_____等位基因控制。
一对
摩尔根的果蝇杂交实验
白眼基因可能位于性染色体上。
假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。
假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。
假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。
×
摩尔根
如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。而F1都为红眼，假说一错误
白眼基因可能位于性染色体上。
XX红眼（雌）
×
XYw白眼（雄）
X
Yw
X
XX红眼（ 雌 ）
XYw白眼（ 雄 ）
果蝇杂交实验分析图解
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F1
F2
配子
配子
XW
Xw
XW Y
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
(2)提出假说
控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因
(3) 演绎推理——
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F2：
F1：
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
F2：
F1：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
F2雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。
1 : 1 : 1 ： 1
方案1
方案2
测交实验（与隐性纯合子的杂交）
F2雌雄均有一半红眼、一半白眼
(4) 实验验证
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
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 上。
(5) 得出结论
方案1
方案2
染色体
红眼雌性 白眼雄性
234 230
假说-演绎法
演绎推理
预测测交结果
得出结论
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
从此，摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者。
基因位于染色体上的实验证据
4、基因与染色体的数量关系
基因与染色体在数量上还存在什么关系？
一条染色体上应该有许多个基因。
果蝇X染色体上
一些基因的示意图
红宝石眼
黄身
白眼
截翅
朱红眼
深红眼
棒状眼
短硬毛
摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
基因在染色体上呈线性排列。
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”。
问题1：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于 上，而 位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因主要位于 上。
问题2：在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
假说—演绎法
假说—演绎法
染色体
质基因
拟核的DNA分子
孟德尔遗传规律的现代解释
d
B
B
a
A
D
等位基因：
非同源染色体：
非等位基因：
同源染色体：
1
2
3
4
1和2 3和4
1和3 1和4 2和3 2和4
A和a D和d
A和B a和B A和D A和d a和D a和d
B和D B和d
分离
自由组合
相同基因：
B和B
（同源染色体上的非等位基因不能自由组合）
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于 对 上的 ，不同对的遗传因子就是位于 上的 。
一
同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A
A
d
D
B
b
Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ
控制相对性状的基因
同源染色体
等位基因
B与b、D与d
非等位基因
控制不同性状的基因
A与b、B与D
相同基因
A与A
非同源染色体上的非等位基因
A与D(d)、B与D(d)、b与D(d)
孟德尔遗传规律的现代解释
孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的_______，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________；
一
同源染色体
等位基因
非同源染色体
非等位基因
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
1
2
3
4
同源染色体上的非等位基因能自由组合吗？
孟德尔遗传规律的现代解释
（二）分离定律的实质：
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
等位基因随同源染色体的分开而分离
相同基因分离的时间：
减数分裂Ⅱ后期
孟德尔遗传规律的现代解释
（三）自由组合定律的实质：
非同源染色体上的非等位基因自由组合
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
自由组合的时间：减数分裂Ⅰ后期
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
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
孟德尔遗传规律的现代解释
A
a
B
b
A
B
A
B
A
B
a
b
a
b
a
b
A
B
A
B
a
b
a
b
a
A
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
或
①自由组合的原因：
随非同源染色体的自由组合而自由组合
②自由组合的时间：
减数分裂Ⅰ后期
AB
ab
Ab
aB
AaBb
1种这样的精原细胞或该生物体
画出AaBb形成配子过程
4.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.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
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
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
课堂小结
基因在染色体上
萨顿的假说
假说核心：
基因在染色体上
依据：
基因与染色体存在明显的平行关系
基因位于染色体
上的实验证据
摩尔根果蝇杂交实验
果蝇体细胞的染色体图解
果蝇杂交实验分析图解
基因在染色体上呈线性排列
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
类比推理法
假说演绎法
1、在未知显隐性的情况下，用雌雄纯合子进行正反交实验
①若这对基因在常染色体上，则有：
AA(♀)×aa（♂）→Aa,后代全部表现为显性性状；
aa(♀)×AA（♂）→Aa,后代全部表现为显性性状；
②若这对基因在X染色体上，则有：
XAXA×XaY→XAXa 、XAY，全部表现为显性性状；
XaXa×XAY→XAXa、XaY，雌性全部表现为显性,雄性全部表现为隐性。
知识拓展：判断等位基因A、a位置在常染色体还是X染色体上
正反交结果相同
正反交结果不同
2.在已知显隐性的情况下，选用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交
①若这对基因在常染色体上（相关基因用A、a表示），则有：
aa(♀)×AA(♂)→Aa，后代全部表现为显性性状；
aa(♀)×Aa(♂)→1Aa:1aa，后代雌雄个体都有一半表现为显性性状，
一半表现为隐性性状。
②若这对基因在X染色体上，则有：
XaXa ×XAY→XAXa、XaY,后代雌性全部为显性性状，雄性全部为隐性性状
知识拓展：判断等位基因A、a位置在常染色体还是X染色体上

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