(共24张PPT)
第2节
基因在染色体上
主要内容
萨顿的假说
孟德尔遗传规律的现代解释
基因位于染色体上的实验证据
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。
讨论：
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
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组
由哪些染色体组成
2.为什么不测定全部46条染色体？
在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体，共24条。
萨顿的假说
一
在生物的体细胞中， 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。
请尝试将下面分离定律中的“遗传因子”换成“同源染色体”。
同源染色体
同源染色体
同源染色体
萨顿的假说
一
1903年，美国遗传学家萨顿，用蝗虫细胞做材料，研究精子和卵细胞的形成过程，他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。
雄蝗虫2N=24
雌蝗虫
2N=24
12
12
12对
Dd
D
d
减数分裂的核心
基因分离定律的核心
减数分裂时同源染色体分离
形成配子时等位基因分离
基因和染色体有平行关系
基因在染色体上
推测
看不见的
看得见的
“基因”
“染色体”
类比
1.假说的内容：
2.原因（依据）：
基因和染色体有明显的平行关系
基因（遗传因子）由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。
基因和染色体的行为具体存在着平行关的哪些证据？
萨顿的假说
一
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中 的来源
形成配子时 的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，
也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，
一个来自母方
同源染色体一条来自
父方，一条来自母方
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
萨顿的假说
一
萨顿的假说
一
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
思考·讨论 分析减数分裂中基因和染色体的关系
d d
d
d
D d
d
D d
D D
d d
D d
D D
D
D
D
孟德尔的遗传理论和萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。
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！
摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。
基因位于染色体上的实验证据
二
基因位于染色体上的实验证据
二
优点：
容易饲养、繁殖快、
后代多、相对性状明显、
染色体数目少且性状有明显差别
染色体数目少（4对），便于观察
基因位于染色体上的实验证据
二
为什么白眼只有雄性？
提出问题：
白眼性状总是与性别相关联，如何解释？
1 摩尔根的果蝇杂交实验：
果蝇的染色体
3对常染色体＋XX
3对常染色体＋XY
根据减数分裂的过程，推测雌、雄果蝇产生的配子的染色体组成：
雌配子：
雄配子：
二
请推导控制眼色的基因的位置
猜想:如果按照萨顿的理论，控制果蝇眼色的基因应该在哪？
能否位于Y染色体上？为什么
二
基因位于染色体上的实验证据
2 摩尔根的假设
控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。
根据假设，用遗传图解来演绎杂交实验的结果：
基因位于染色体上的实验证据
二
基因位于染色体上的实验证据
二
为什么白眼只有雄性？
做出假说：
控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸＷ）
红眼（ＸＷＸw）
白眼（ＸwＸw）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
XWXW
XwY
XWXw
XWY
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
基因位于染色体上的实验证据
二
得出结论：控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。。
思考：
红眼XWXw
× XwY
（1）F1红眼雌果蝇与白眼雄测交：
配子
XW
Xw
Xw
Y
XWXw
XwXw
XWY
XwY
红眼雌
白眼雌
红眼雄
白眼雄
1 ： 1 ： 1 ： 1
子代
摩尔根为了验证他的假说，设计了新的实验进一步验证：
3 验证假设：测交
仅根据这个实验能否证明控制基因在X染色体上
白眼XwXw
× XWY 红眼
配子
Xw
XW
Y
XWXw
XwY
红眼雌
白眼雄
子代
（2）将得到的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交
摩尔根的研究方法是什么
3 补充验证
基因位于染色体上的实验证据
二
凡是红眼全是雌果蝇，白眼全是雄果蝇，与推断一致。
证明：控制果蝇眼色的基因在X染色体上。
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
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。
为什么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，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
4 摩尔根的研究方法
基因位于染色体上的实验证据
二
果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。
一条染色体上有许多个基因
摩尔根首次把一个特定基因（决定果蝇眼色的基因）和一个特定染色体（X染色体）联系起来从而用实验证明了基因在染色体上。
5 结论：
基因在染色体上呈线性排列
基因位于染色体上的实验证据
二
孟德尔遗传规律的现代解释
三
a
A
a
A
配子
配子
1.基因分离定律的实质：
在杂合体的细胞中，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，独立的随配子遗传给后代。
A
a
B
b
杂合子体细胞
B
A
a
b
配子
A
b
a
B
配子
2.基因自由组合定律的实质：
孟德尔遗传规律的现代解释
三
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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
课堂巩固
1.基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解，判断下列相关表述是否正确。
(1)位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。( )
(2)非等位基因都位于非同源染色体上。( )
2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是 ( )
A.染色体是基因的主要载体 B.染色体就是由基因组成的
C.一条染色体上有多个基因 D.基因在染色体上呈线性排列
×
√
B
课堂巩固
3.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
