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(共28张PPT)
基因在染色体上
基因和染色体的关系
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。
对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
讨论
因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体由哪些染色体组成。
DNA指纹检测
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。
为什么不测定全部46条染色体？
讨论
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因相同或是等位基因，所以只对其中1条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同，所以需要对两条性染色体都进行测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定全部46条染色体，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。
DNA指纹检测
科学家
美国遗传学家萨顿
实验材料
蝗虫
假说的提出
萨顿
W.Sutton
（1877-1916）
萨顿研究的蝗虫
Brachystola magna
萨顿论文中Brachystola
Magna的染色体
观察
研究蝗虫减数分裂及受精作用过程中染色体行为变化及亲子代染色体数量关系
发现
孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。　
假说的提出
推论
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体上。
父方
(24条)
母方
(24条)
精子
(12条)
卵子
(12条)
受精卵
(24条)
新个体
(24条,12对)
减数分裂
减数分裂
受精作用
有丝分裂
一半来自父方
一半来自母方
原因
基因和染色体的行为存在着明显的平等关系。
假说的提出
分析
基因成对
存在
只有成对的基因中的一个
成对的同源染色体一条来自父方，一条来自母方。
成对的基因一个来自父方，一个来自母方。
基因行为
染色体行为
体细胞
染色体成对
存在
只有成对染色体中的一条
配子
来源
P
配子
F1
P
配子
F1
♂
♀
D
d
Dd
DD
♂
dd
♀
×
×
配子形成和受精过程中有相对稳定的结构。
杂交过程中基因保持完整性和独立性。
传递性质
R
r
假说的提出
分析
非等位基因在形成配子时自由组合
基因行为
染色体行为
行为
变化
非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合
YyRr
Y
y
YR
Yr
yR
yr
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
如果你认为基因在染色体上，请你在图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置）。
【思考·讨论】分析减数分裂中基因和染色体的关系
d
P
配子
F1
F1配子
高茎
矮茎
受精
高茎
×
减数分裂
减数分裂
减数分裂
高茎
高茎
矮茎
高茎
F2
D
D
d
d
D
D
d
D
d
D
d
D
D
D
d
D
d
d
d
1.下列相关叙述错误的是（ ）
A.萨顿提出了基因位于染色体上的假说
B.萨顿发现了基因与染色体行为的平行关系
C.萨顿证明了基因位于染色体上
D.萨顿假说的提出并没有科学的实验依据作为支撑
课堂检测
C
2.下列属于基因和染色体行为存在平行关系证据的是（ ）
A.基因有完整性和独立性，但染色体结构会发生变化，从染色体转变成
染色质
B.原核生物细胞中没有染色体，但有基因的存在
C.成对的基因和同源染色体都是一个来自父方，一个来自母方
D.基因和染色体都分布在细胞核中
课堂检测
C
摩尔根
T.H.Morgan
(1866-1945)
美国生物学家摩尔根（T.H.Morgan，1866一1945），曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。
对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。
他一直琢磨着设计一个实验，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，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。
基因位于染色体上的实验证据——科学家
美国生物学家摩尔根
基因位于染色体上的实验证据——实验材料
特点
果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4 mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。
易饲养
繁殖快：在室温下10多天就繁殖一代
子代个体多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代
生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。
染色体组成
3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对
1对性染色体
♀：同型，XX
♂：异型，XY
果蝇
♀
X
X
X
Y
♂
雌雄果蝇体细胞染色体示意图
基因位于染色体上的实验证据——探究过程
一天，摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇
思考：白眼果蝇是如何遗传的呢？
红眼果蝇
白眼果蝇
基因位于染色体上的实验证据——探究过程
观察分析
3/4
1/4
F2
F1
P
为什么F2代的白眼性状总是与性别相联系？
提出问题
根据F1表现出来的性状，可推出：
红眼为显性性状
白眼为隐性性状
1
1
1
1
:
:
:
×
符合分离定律
×
白眼(雄)
红眼(雌)
红眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
红眼(雌)
红眼(雄)
白眼(雄)
基因位于染色体上的实验证据——探究过程
建立假说
F1
×
红眼(雌)
红眼(雄)
控制白眼的基因（w）位于X染色体上，Y染色体上无该基因的等位基因。
P
×
白眼(雄)
红眼(雌)
XWXW
XwY
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
F2
XW
Xw
XW
Y
红眼(雌)
红眼(雌)
红眼(雄)
白眼(雄)
配子
配子
XWXW
XWXw
XWY
XwY
基因位于染色体上的实验证据——探究过程
据以上解释得出推论：
F1为杂合子
证明F1为杂合子的方法——测交：
让F1与隐性纯合子杂交。
预期结果：
后代应出现4种表现型，比例为1:1:1:1。
P
F1
测交
杂种子一代
隐性纯合子
演绎推理
×
红眼(雌)
XWXw
XW
Xw
Xw
Y
红眼(雌)
白眼(雌)
红眼(雄)
白眼(雄)
配子
XWXw
XwXw
XWY
XwY
白眼(雄)
XwY
思考：通过该实验结果能否证明基因在X染色体上？
实验检验
摩尔根等人实施了测交，实验结果结果与推理的结果相同。
基因位于染色体上的实验证据——探究过程
P
红眼(雄)
XWY
【思考·讨论】如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？
证明基因在
X染色体上的方法
白眼(雌)
XwXw
×
Xw
XW
Y
红眼(雌)
XWXw
白眼(雄)
XwY
配子
F1
如果控制白眼的基因在Y染色体上，控制红眼的基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；
如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。
基因位于染色体上的实验证据——探究过程
摩尔根等人的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来。
得出结论
X
X
X
Y
XWXW(w)
XW
XW(w)
XW
XW(w)
XWY
XW
XW
证明了基因在染色体上
遗传因子的发现
继续探究
现象
每种生物的基因数量远多于染色体数目
X
X
4对染色体，1.3万个基因
23对染色体，2.6万个基因
遗传因子的发现
继续探究
推测
一条染色体上有许多个基因。
证明方法
摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
红宝石眼
黄身
白眼
截翅
朱红眼
深红眼
棒状眼
短硬毛
果蝇X染色体上一些基因的示意图
结论
证明了一条染色体上有许多个基因.
同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
3.果蝇作为遗传实验材料的优点不包括( )
A.有易于区分的相对性状
B.繁殖快，后代数量多
C.取材容易，便于饲养
D.自然状态下都是纯种
对点训练
课堂检测
D
4.如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，下列相关说法错误的是( )
A.果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目
B.基因在染色体上呈线性排列
C.黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律
D.细胞内的基因都在染色体上
课堂检测
D
5.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.果蝇的眼色遗传遵循分离定律
B.摩尔根和孟德尔的豌豆杂交实验一样，
都采用了“假说—演绎”的研究方法
C.F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2
D.选用自然界中的红眼雄果蝇与白眼雌
果蝇进行实验不可以确定基因所在位置
课堂检测
D
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
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。
D
d
D
D
d
d
D
D
d
d
D
D
d
d
遗传因子的发现
基因的自由组合定律的实质
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。
6.下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的说法，错误的是( )
A.等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在
B.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
C.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
D.非同源染色体上的非等位基因彼此分离的同时，同源染色体上的等位
基因自由组合
课堂检测
D
7.如图为某生物细胞中2对同源染色体上4对等位基因的分布情况。下列不遵循基因自由组合定律的是( )
课堂检测
A
基因在染色体上
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：
依据：
结论：
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
本节小结
萨顿假说
实验验证:
实验现象:
实验假设:
果蝇眼色遗传与性别相联系
控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
测交实验
摩尔根实验
孟德尔遗传规律的现代解释
基因在染色体上呈线性排列
基因在染色体上

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