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第2节
基因在染色体上
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？
减数分裂Ⅰ时，同源染色体发生分离
杂合子在形成配子时，等位基因发生分离
看得见
染色体
看不见
基因
平行关系
推理
基因在染色体上
减数分裂核心
孟德尔分离定律核心
D d
D d
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：
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
类比推理
在杂交过程中保持
完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，
形态结构相对稳定
成对
成对
成单
成单
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方
非同源染色体上的
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
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。
推论：
理由：
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
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！
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，在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，
一只雌果蝇一代能繁殖数百只。
（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；如眼睛的颜色、翅膀的形状等。
（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）
男性染色体图
男女体细胞中染色体的组成如何表示？
男性：22对常+XY
女性：22对常+XX
XY型性别决定
如人类和哺乳动物、果蝇等。
女性染色体图
果蝇杂交实验图解
1、观察实验
×
♀
♂
P
F1
♀
♂
×
F2
♀
♂
♂
红眼
红眼
红眼
红眼
白眼
白眼
3/4
1/4
实验表明果蝇的眼色_______为显性性状, F2中红眼和白眼的数量比为 ，这样的遗传符合 _ ，表明果蝇的红眼和白眼是受_______________控制。
红色
3:1
分离定律
一对等位基因
2、提出问题
白眼怎么总和雄性联系在一起呢？怎么解释这一现象呢？
3、提出假说，进行解释
控制白眼的基因在X染色体上，
而Y上不含有它的等位基因。
A
a
W
W
雌果蝇基因型：
(XWXW)或(XWXw)
雄果蝇基因型：
(XwXw)
(XWY)
(XwY)
红眼
白眼
白眼
红眼
若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w
w
基因的表示方法：
①如果基因在常染色体上 ： AA、Aa、aa
②如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因
A
A
AaXWXW
AAXWY
×
♀
♂
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
×
雄配子
雌配子
4、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
5、实验验证
（1）用子一代的雌性个体进行测交
红雌
红雄
白雌
白雄
126
132
120
115
×
测交
后代
红眼♀
白眼♂
测交结果
（2）用子一代的雄性个体进行测交
红雌
白雄
255
248
×
1 ： 1 ： 1 ： 1
红眼♂
白眼♀
1 ： 1
6、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。
回顾摩尔根的实验
测交实验验证，实验结果
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
验证假说：
得出结论：
提出问题：
作出假说：
演绎推理：
设计测交实验，预期结果
从此，摩尔根成了孟德尔、萨顿理论的坚定支持者。
假说——演绎法
果蝇？人？
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：
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，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，独立地随配子遗传给后代。
基因的分离定律的实质
A
a
a
A
等位基因随同源染色体的分开而分离
分离定律
A
a
A
a
A
a
A
A
a
a
A
A
a
a
初级精（卵）母细胞
次级精（卵）母细胞
配子
减数分裂Ⅰ
在减数分裂过程中,等位基因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
发生时间:减数第一次分裂后期
分离定律与减数分裂
减数分裂Ⅱ
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。
A
a
B
b
1
2
3
4
A
b
2
3
a
B
1
4
a
b
4
2
B
A
1
3
自由组合定律
非同源染色体上的非等位基因自由组合
Y
R
Y
R
y
r
y
r
Y
y
R
r
Y
R
Y
R
y
r
y
r
Y
y
R
r
Y
y
R
r
Y
r
Y
r
y
R
y
R
Y
r
Y
r
y
R
y
R
位于非同源染色体上的非等位基因分离或组合是互不干扰的;在减速分裂过程中同源染色体上等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合
自由组合定律与减数分裂
A
非同源染色体上的
非等位基因自由组合
A与d、a与D是同源染色体上的非等位基因
据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（ ）
只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循
精原细胞
初级精母细胞
减数分裂时，是不是所有非等位基因都可自由组合？
（1）真核生物的细胞核基因都位于染色体上，而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。
（2）原核细胞中无染色体，原核细胞的基因在拟核DNA或细胞质的质粒DNA上。
思考：真核生物的基因一定位于染色体上吗？
所以，真核生物叶绿体、线粒体中的基因、原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传定律。
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
（假说演绎法）
谢谢观看

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