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(共25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】
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！
摩尔根
他一直琢磨着设施一个实验，探究生物的遗传与染色体到底什么关系。
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。
我是一个文明有风度的黑粉！
类比推理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。
遗传学实验材料——果蝇的优点：
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）
基因位于染色体的实验证据
观察实验，发现问题
“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1，遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相联系。”
如何解释这一现象？
摩尔根的果蝇杂交实验
红眼（♀）
白眼（♂）
红眼（♀、♂）
红眼（♀、♂）
3/4
白眼（♂）
1/4
×
F1♀♂交配
P
F1
F2
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
非同源区段：Ⅰ、Ⅲ
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。
同源区段：Ⅱ
基因的表示方法
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
性染色体
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：　 　 。
XAXa
BbXAXa
Bb
ＸwＹ
ＸＷＸＷ
ＸＷＸw
、ＸＷＹ
ＸwＹ
×
♀
P
♂
F1
F2
自由交配
♀♂
♀
♂
红 ：白 = 3 : 1
♂
红眼
白眼
红眼
ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ
合理的解释
假说的正确

提出假说，解释问题
摩尔根及其同事提出假说：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
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
演绎推理(纸上谈兵)
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
红眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
测交方案1
演绎推理(纸上谈兵)
XWY × XwXw
XWX w 红雌
XwY白雄
F1：
P：
配子：
红眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
测交方案2
子代性状 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
数量 126 132 120 115
比例 1 1 1 1
测交实验的结果：
测交方案1
测交方案2
实验验证
子代性状 红眼雌性 白眼雄性
数量 234 230
比例 1 1
摩尔根
这种对待科学的态度和高尚的品格，正是我们需要学习的科学精神！
摩尔根在对其他科学家的学说持怀疑态度时，没有选择批评挖苦对方，而是认真钻研设计实验。
在实验证据证明其他科学家学说正确之时，坚持“实验至上”立马摈弃之前的偏见。
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，基因在染色体上。
得出结论
回顾摩尔根的实验：
孟德尔
萨顿
摩尔根
实验证据：遗传因子（基因）遗传规律
观察到减数分裂
染色体的行为规律
假说：遗传的染色体学说
（基因在染色体上线性排列）
实验证据：将基因定位在染色体上
假说-演绎法
类比-推理法
假说-演绎法
提出
问题
提出
假说
演绎
推理
实验
验证
为什么白眼性状与性别相关
控制白眼的基因在X染色体上
设计测交实验，预测结果
进行测交实验
得出结论
假说正确，得出结论
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染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
常见问题
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。
一条染色体上应该有许多个基因。
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
基因位于染色体的实验证据
测定方法：荧光标记法
果蝇X染色体上的一些基因
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
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
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

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