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(共30张PPT)
2.2 基因在染色体上
1866年孟德尔发现了遗传的两大定律
人们意识到
遗传因子（1909年约翰逊命名为基因）是客观存在的
基因在哪里？
1.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。
　　发现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。
即染色体和基因的行为高度一致
一.基因在染色体上
萨顿
萨顿假说内容
基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因就在染色体上。
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
萨顿假说的依据
基因和染色体的行为存在明显的平行关系。
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的 来源
形成配子时的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
同源染色体一条来自父
方，一条来自母方
等位基因分离
非等位基因自由组合
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
基因与染色体的平行关系
1.萨顿的假说
一.基因在染色体上
P
配子
F1
F1配子
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔杂交试验。
D d
D d
d d
D d
D D
D
d
d
D
d d
D D
d
D
思考 讨论：分析减数分裂中基因和染色体的关系
F2
1.萨顿的假说
一.基因在染色体上
基因位于染色体的实验证据
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。
萨顿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。
（1）实验材料
果蝇作为遗传研究材料的优点（P30相关信息）：
①个体小，易饲养；
②繁殖速度快（在室温下10多天就繁殖一代）；
③后代数量大（一只雌果蝇一生能产生几百个后代）；
④有明显的相对性状，便于观察、统计；
⑤染色体数目少（4对），便于观察；
2.基因位于染色体上的实验证据
一.基因在染色体上
少见的白眼雄果蝇
野生红眼基因果蝇
摩尔根的果蝇杂交实验
观察实验，提出问题
×
♀
P
♂
F1
F2
雌雄交配
♀♂
♀
1959
♂
986
♂
982
红眼
白眼
红眼
红眼
白眼
眼色的显性性状是什么？
红眼
眼色遗传是否遵循分离定律？
是，F1自交后代的性状分离比为3∶1，表明红眼和白眼受一对等位基因控制。
为什么F2中白眼只在雄性出现？(为什么白眼性状与性别关联)
假说—演绎法
性染色体
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
Ｘ、Ｙ同源区段的基因是成对存在的。
(2)同源区段Ⅱ
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
先写性染色体后写基因
书写成：
常染色体
性染色体
A
A
A
a
a
a
或
或
AA
Aa
aa
书写成：
X Y
E
X Y
e
X X
E
e
X X
E
E
X X
e
e
X
Y
E
e
E
e
E
E
e
e
X
Y
X
X
X
X
X
X
摩尔根的果蝇杂交实验
分析问题，提出假说
假说：控制眼色的基因是在X染色体上，
Y染色体上没有它的等位基因。
×
♀
P
♂
F1
F2
雌雄交配
♀♂
♀
1959
♂
986
♂
982
红眼
白眼
红眼
红眼：白眼=3：1
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
摩尔根的果蝇杂交实验
演绎推理，验证假说
控制白眼的基因（用w表示）
假说：控制眼色的基因是在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。
如何验证假说？
设计测交实验，F1与隐纯杂交
测交
×
XWXw红眼（雌）
XwY白眼（雄）
XW
Xw
Y
Xw
配子
XWXw
XWY
XwXw
XwY
测交后代
红眼雌:红眼雄:白眼雌:白眼雄 1 : 1: 1 : 1
F1XWXw红眼（雌）与隐性纯合子（白眼雄果蝇）测交。
摩尔根解释的验证：
思考 讨论
红眼雌性 红眼雄性 白眼雌性 白眼雄性
126 132 120 115
实验验证
该结果能否说明假说一定成立？
后代性状表现与性别无关，雌雄个体中表现一样，眼色基因在常染色体上也能成立
实验结果雌果蝇均为红色，雄果蝇均为白色。与理论推测一致，
XWY
红眼雄果蝇
XwXw
白眼雌果蝇
×
测交亲本
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
测交子代
XWY红眼（雄）与隐性纯合子（白眼雌果蝇）测交。
追
加
实
验→
支持“基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的假说。
后代性状表现与性别相关联，雌雄个体中表现不一样！→眼色基因在X染色体
1 : 1
基因位于染色体的实验证据
得出结论
控制眼色的基因是在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。
即，证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上。
测交（隐♀×显♂）
基因在染色体上
控制眼色的基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相关联？
提出问题：
作出假说：
假说
演
绎
法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
验证假说：
得出结论：
“隐♀×显♂”杂交组合的应用
判断基因的位置
常染色体上
只在X染色体上（伴X）
XY染色体同源区
♀aa × ♂AA
♀XaXa × ♂XAY
♀XaXa × ♂XAYA
→ ♀Aa 、♂Aa
→ ♀XAXa 、♂XaY
→ ♀XAXa、♂XAYA
雌雄全显
雌全显，雄全隐
雌雄全显
且后代雄性永远为显
回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。
下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
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”。
遗传史实：
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；
人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。
3.基因与染色体的数量关系
一.基因在染色体上
基因与染色体在数量上存在什么关系？
？
基因在染色体上呈线性排列
一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上是如何排列的呢？
？
白眼和朱红眼基因是等位基因吗？
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
等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
1
2
3
4
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
二.孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质
a
A
a
杂合子体细胞
A
等位基因随同源染色体
的分开而分离
配子
配子
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。
A
a
精原细胞
初级精母细胞
A
a
A
a
次级精母细胞
A
A
a
a
A
a
A
a
精细胞
等位基因分离过程：
1、等位基因的概念：
位于同源染色体上同一位置
控制相对性状的基因
A和a
AA、aa
2、等位基因分离的原因：
随同源染色体的分离而分离
3、等位基因分离的时间：
减数第一次分裂后期
叫做相同基因
基因自由组合定律的实质
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色体上的
非等位基因自由组合
A
a
B
b
杂合子体细胞
配子
配子
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。
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
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
或
非等位基因自由组合过程：
自由组合的原因：
随非同源染色体的自由组合而自由组合
自由组合的时间：
减数第一次分裂后期
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生互换，
若发生互换，
一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生互换，
若发生互换，
一个基因型为AaBb的个体经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
4种，AB、ab、Ab、aB
2种，AB和ab或Ab和aB各两个
4种，AB、ab、Ab、aB各一个
1种，AB或ab或Ab或aB
1种，AB或ab或Ab或aB
小结
基因在染色体上
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：
摩尔根的实验
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
习题巩固
右图示果蝇的原始生殖细胞，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、1′、2、2′、3、3′
4、4 ′
（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
一、概念检测
1．基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。
（2）非等位基因都位于非同源染色体上。
2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是
A.染色体是基因的主要载体
B.染色体就是由基因组成的
C.一条染色体上有多个基因
D.基因在染色体上呈线性排列
3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是
A．复制的两个基因随染色单体分开而分开
B．同源染色体分离时，等位基因也随之分离
C. 非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
D．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
√
×
B
D
课后习题
二、拓展应用
1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；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，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢
练习与应用P32
通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
隐♀×显♂ → ♀全显，♂全隐
杂♀×显♂ → 显♀：显♂：隐♂ = 2 : 1 : 1
为什么能通过眼色判断性别？
控制眼色的基因位于性染色体上，随性染色体遗传给后代，与性别相关联
伴性遗传

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