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(共21张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
1866年 孟德尔定律发表，未被重视；
1883年 科学家用显微镜观察到染色体；
1891年 科学家能准确描述减数分裂的全过程；
1900年 孟德尔定律重新被发现，人们意识到遗传因子是客观存在的；
1909年 约翰逊将“遗传因子”起名“基因”，
并提出表现型和基因型概念。
基因，究竟在细胞的什么地方呢？
但有一个问题始终还没有解决：
问题探讨
1866孟德尔遗传定律强调遗传因子(基因)的变化；
1891减数分裂过程强调染色体的变化；
遗传因子（基因）和染色体有没有什么联系呢？
请你试一试，把孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，再念一遍，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 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。
同源染色体
同源染色体
同源染色体
第2节 基因在染色体上
用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
发现问题：
萨顿的推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代。
美国遗传学家
(1877-1916)
用蝗虫细胞作材料研究精子和卵细胞 的形成
一、萨顿的假说
基因的行为 染色体的行为
在配子形成和受精时
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时 的组合方式
成对
成对
成单
成单
一个来自父方，一个来自母方
控制不同性状的
基因自由组合
非同源染色体
自由组合
一条来自父方，一条来自母方
说明：基因和染色体之间存在明显的平行关系
完整性和独立性
稳定的形态结构
推论：
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代，也就是说基因位于染色体上。
矮 茎
高 茎
×
受 精
P
配子
F1
F1配子
减数
分裂
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高茎
高茎
高茎
矮茎
dd
DD
d
D
Dd
D
D
d
d
DD
Dd
Dd
dd
——摩尔根与他的果蝇
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到底有什么关系，基因又是怎么一回事！
“材料选对了就等于实验成功了一半”
寻找证据之路… …
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇——重要的模式生物
作为实验模式动物，果蝇有很多优点：
（1）容易饲养。
（2）培养周期短、繁殖快
（3）果蝇只有四对同源染色体，数量少而且形状有明显差别，便于观察。
（4）果蝇具有某些区分明显的相对性状
（5）雌雄果蝇容易辨别。
果蝇体细胞染色体
常染色体：
3对Ⅱ Ⅱ，Ⅲ Ⅲ ，Ⅳ Ⅳ
性染色体：
XX、XY
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
X
X
X
Y
（与性别无关）
（与性别有关）
P：
F1：
F2：
红（雌、雄）
白 (雄)
红眼 （雌、雄）
×
F1雌雄交配
杂交实验
（1）是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？
（2）特殊在什么地方？
（3）为什么白眼性状的表现总是与性别相联系？
符合
白眼性状的表现总是与性别相联系
F2中红眼：白眼比是3︰1
（一）摩尔根的果蝇杂交实验
3/4
1/4
白眼总是为雄果蝇
讨论与猜想:
如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢
如果白眼基因在性染色体上,那又有哪些可能呢？
XwY
XWXW
XYw
XX
W代表红眼基因，w代表白眼基因
野生红眼雌蝇都是纯合体
假设一：控制白眼的基因只在Y染色体上
假设二：控制白眼的基因只在X染色体上
假设三：控制白眼的基因同时存在X、Y染色体上
红眼雌蝇
白眼雄蝇
P
上标
P
XWXW
XwYw
P
（二）控制眼色基因所在位置的假设
—— 非同源区段
——非同源区段
—— 同源区段
×
♀
♂
P
F1
♀
♂
×
F2
♀
♂
♂
红眼
红眼
红眼
红眼
白眼
白眼
3/4
1/4
果蝇杂交实验图解
XWXW
红眼
P:
×
XwY
白眼
配子：
XW
Xw
Y
F1
XWXw
红眼
XWY
红眼
F2
XW Y
XW XWXW红 XWY红
Xw XWXw红 XwY白
×
雄配子
雌配子
演绎推理
（1）用子一代的雌性个体进行测交
XW
Xw
Y
Xw
配子
XWXw
XW Y
XwXw
XwY
1 : 1 : 1 : 1
测交
后代
红雌
红雄
白雌
白雄
×
红眼
XWXw
白眼♂
XwY
P
♀
（2）用子一代的雄性个体进行测交
Xw
XwY
XWXW
XW
Y
1 : 1
红眼
XWY
×
白眼
XwXw
♀
♂
P
配子
红雌
白雄
测交
后代
得出结论
通过测交实验验证，摩尔根首次把一个特定的基因（如决定果蝇眼睛颜色的基因）和一个特定的 染色体(性染色体）联系起来，用实验证明了基因在染色体上。
【资料分析】
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2.6万个。基因与染色体在数量上还存在什么关系？
摩尔根测定基因连锁图
现代荧光分子标记技术基因在染色体上的位置
一条染色体上有许多个基因；
基因在染色体上呈线性排列。
结论：
a
A
a
A
杂合子体细胞
配子
配子
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1、基因的分离定律的实质是：
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，___________会随_____________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。
同源染色体
等位基因
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
杂合子体细胞
配子
配子
2、基因的自由组合定律定律的实质
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。
一、萨顿的假说
内容：基因在染色体上
原因：基因和染色体存在着明显的平行关系
二、基因位于染色体 上的证据
证据：果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
（类比推理）
（假说演绎法）
课堂小结
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。
（3）该细胞中有_____个DNA分子。
（4）该果蝇基因型可写成__________。
卵原细胞
1和1′，2和2′，3和3′
4和4′
8
BbXWXw

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