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(共28张PPT)
第2节基因在染色体上
第2章
萨顿的假说
01
基因在染色体上的实验证据
02
03
孟德尔遗传规律的现代解释
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。
讨论：
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定哪些染色体
因为基因在染色体上
2.为什么不测定全部46条染色体
人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。
萨顿的假说
19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律
1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，替代遗传因子。
基因在哪里呢？
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，其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
萨顿 W.sutton
(1877-1916)
萨顿的假说
1、内容:基因在染色体上
（基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的）
2、原因: 基因和染色体行为存在着明显的平行关系
----类比推理
那么基因和染色体行为主要有哪些平行关系呢？
？
比较项目 遗传因子（基因）的行为 染色体的行为
传递中 的性质 杂交过程中保持： ____________________________ 配子形成和受精作用：
.
体细胞中 存在形式 _________存在
_________存在
在配子中 存在形式 只有成对遗传因子中的________ 只有成对染色体中的________
体细胞 中的来源 成对的遗传因子 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 组合方式 控制不同性状的遗传因子：______________ 非同源染色体：
______________
自由组合
完整性和独立性
也具有相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
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
P
配子
F1
F1 配子
d d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D d
D d
d d
D D
F2
高茎用D表示，矮茎d表示
思考与讨论：请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验
萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？
由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度
摩尔根
Thomas Hunt Morgan
(1866-1945)
基因在染色体上的实验证据
1. 科学家：摩尔根
●美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。
●对萨顿的基因在染色体上的假说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。
●他一直琢磨设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。
●从1909年开始，潜心研究果蝇的遗传行为。
2. 实验材料：果蝇
①优点
●易饲养
●繁殖快、后代比较多
●有易于区分的性状
●染色体数少，易观察
②染色体组成
果蝇体细胞染色体图解
●3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对
●1对性染色体：同型：XX 异型：XY
3.实验过程：
F2
3 ： 1
白眼果蝇都是雄的
红（雌、雄）
？
P
F1
红眼
（雌、雄）
×
F1雌雄交配
白（雄）
是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？
特殊在什么地方？
当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释？
符合
白眼性状的表现总是与性别相联系
控制白眼性状的基因可能在性染色体上
F2中红眼：白眼比是3︰1
假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
假设二：控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。
白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因会在哪个位置呢？
假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。
分析各种情况，并画出遗传图解
×
白眼
（雄）
红眼
（雌）
P
… …
只有当控制白眼的基因在X染色体上，而Y没有的时候解释才合理
P
F1
F2
×
演绎推理
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
×
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
测交实验
×
F1
XWXw
XwY
Y
Xw
配子
XW
Xw
XWXw
XwXw
XWY
XwY
测交后代
雌红眼
雌白眼
雄白眼
雄红眼
测交后代：红眼:白眼 = 1:1
F1雌个体与雄白眼交配
比例： 1: 1: 1: 1
请写出该测交的遗传图解
练习：
红眼
红眼
白眼
白眼
雌
雌
雄
雄
126
132
120
115
——证明了基因在染色体上
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
×
F1
测交后代
测交结果： 红眼 ： 白眼= 1 : 1
验证假说：
测交
得出结论：
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？
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：
基因是不是就是染色体呢？
一条染色体上
有许多个基因
基因在染色体
上呈线性排列
荧光标记基因在染色体上的位置
摩尔根的连锁图
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
1.真核生物基因的载体有：
染色体、线粒体、叶绿体
拟核、细胞质（质粒）
2.原核生物基因的载体有：
基因在染色体上呈_________。
染色体是基因的__________，
________________也是基因的载体。
根据基因的存在部位，可将其分为
和 。
线性排列
主要载体
核基因
质基因
线粒体、叶绿体
荧光标记法
基因在染色体上
3.人类基因组计划
人类基因组计划（human genome project，HGP）是一项规模宏大，跨国跨学科的科学探索工程，于1990年正式启动。
1对常染色体上相同位置上的基因是相同的或等位基因，所以只需要测定其中1条，X和Y有同源区和非同源区，非同源区上的基因不同，所以全部测定。总共测定24条染色体。
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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。
等位基因随着同源染色体的分开而分离
ａ
Ａ
Ａ
Ａ
ａ
ａ
Ａ
ａ
Ａ
Ａ
ａ
ａ
形成了数目相等的两种类型配子
基因的自由组合定律的实质是：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。
1、已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生的配子的说法正确的是（ ）
A、果蝇的精子中含有成对的基因
B、果蝇的体细胞中含有一个基因
C、果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可同时来自母方
D、在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个
D
2. 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
D
第2课 基因在染色体上

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