(共29张PPT)
基因在染色体上
——“经典遗传学”建立的关键
1865年，孟德尔公布了他关于豌
豆杂交实验的结果，1866年发表了题
为《植物杂交实验》的论文。当时虽
然没有引起学术界的重视，但标志着
“基因分离定律”和“基因自由组合定律”
已经被发现。
科学史：经典遗传学的发展
1900年，德弗里斯（荷兰）、柯伦斯(德国)和丘歇马克
（奥地利）三个人在不同的地点、在相隔不长的时间里，重
新发现了孟德尔定律。
1903年，英国遗传学家萨顿提出了“基因
（遗传因子）在染色体上”的假说。
蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
一、萨顿的假说
萨顿通过观察蝗虫的生殖细胞形成过程，发现了什么？
基因的分离与减数分裂中染色体的分离非常相似。
得到了怎样的推论？
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。
依据是什么？基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
自学提示
基因的行为 染色体的行为
杂交过程中 保持：完整性和独立性 也有：相对稳定的形态结构
存在 形式 体细胞 成对存在 成对存在
配子 成对基因中的一个 *
成对染色体中一条
体细胞中的 来源 成对中的基因 一个来自母方一个来自父方 同源染色体
一条来自母方一条来自父方
形成配子时组合方式 非等位基因自由组合 非同源染色自由组合
联系 这种方法称为 基因和染色体存在着明显的平行关系
探究活动一：分析基因与染色体之间的关系
1.操作模型：模拟基因和染色体在形成配子和减数分裂中的行为变化。
2.通过基因和染色体行为的类比，归纳分析完成下表。
“类比推理”
萨
顿
的
假
说
方法：类比推理。
证据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
推论：基因在染色体上。
你认为这个推论合理吗？
操作体验：将基因“移到” 染色体上去
孟德尔的遗传定律
萨顿假说：基因在染色体上
想设计实验，探究生物遗传和染色体的关系。
1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。
二、基因位于染色体上的实验证据
缺少实验证
据，我不认可！
摩尔根
果蝇的优点：
①相对性状多而明显
②易饲养
③繁殖快，后代数量多
④染色体少易观察
摩尔根与白眼果蝇
大约在1910年5月，在摩尔根实验室中诞生了
一只白眼雄果蝇的变异个体，但这只果蝇很虚弱。
摩尔根很珍视这只果蝇，晚上把他带回家中，
放在在床边的瓶子里，白天又把他带回实验室。
这只白眼果蝇在临死前抖擞精神，与一只红眼
果蝇交配，把突变基因传了下来。
观看 “红眼七世”的故事，关注以下问题：
1.“红眼七世”的眼色如何？
2.“红眼七世”是突变体白眼雄果蝇经过怎样的杂交过程得到的？
3.“红眼七世”“参与”了什么实验？
白眼果蝇
都是雄的
1.能否判断显性性状是什么？这样的遗传表现是否符合孟德尔遗传定律？
2.与豌豆杂交实验相比，特殊在什么地方？
（一）观察现象、提出问题
红眼七世的眼色如何？它是如何得到的？
观察：雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何不同？
3对常染色体+ XX
3对常染色体+XY
性染色体：与性别决定有关的染色体
常染色体：与性别决定无关的染色体
X X
X Y
果蝇体细胞染色体图解
基因型的写法：
♀：X_X_
♂： X_Y_
（二）作出假说、解释现象
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Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。
假设二：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。
假设三：控制白眼的基因在X、Y染色体上同源区段上。
控制红眼用R表示，控制白眼用r表示。
尝试写出雌果蝇所有的基因型：
XRXR XRXr XrXr
XYr
XX
r
探究活动二：解释并验证摩尔根的实验
假设一：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。
假设二: 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。
假设三：控制白眼的基因在X、Y染色体上同源区段上。
如何区分？
XrY
XrYr
回交
（三)演绎推理、实验验证
“红眼七世”还“参与”
了什么实验？
与他的“亲生母亲”交配 ——“回交”（“测交”）
(1)为什么区分不开？
(2)测交的应用？
“测”的对象是？
(3)还有别的形式
的测交吗？
科学思维：如何设计实验区分基因在X上，还是在X、Y的同源区段？
基因在要检测的
位置隐而未显！
检测显性个体
的基因组成！
让雄性个体与隐
性纯合雌性杂交！
让Y上有显性基因、
做另一种测交
……
请尝试写出遗传图解
假设二
假设三
实验验证:
（四)分析结果、得出结论
假设二：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。
r
突变体雄果蝇的白眼基因在X染色体上
基因在染色体上！
摩尔根
萨顿的假说是对的!
我支持孟德尔的理论!
人的体细胞有23对染色体，携带
的基因有2.6万多个。
推测:一条染色体上有许多个基因
新的问题：染色体与基因在数量上一一对应吗
事实：
果蝇的体细胞有4对染色体，携带的
基因有1.3万多个。
基因与染色体的关系：
数量关系：一条染色体上有许多个基因；
位置关系：基因在染色体上呈线性排列。
新的探索：摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对
位置的方法，并绘制了果蝇基因在染色体上相对位置图。
《基因论》第14页
摩尔根用果蝇又继续做实验，发现了基因的“连锁互换定律”，
继孟德尔“基因分离定律”和“自由组合定律”之后，人们称之为遗传
学第三定律。至此，经典遗传学的大厦真正建立起来！
摩尔根由于在染色体遗传理论上的杰出贡献，获得了1933年
诺贝尔生理学或医学奖，成为第一个以遗传学领域的贡献而获得
这一奖项的科学家！
经典遗传学理论框架
经典遗传学大厦
三、孟德尔遗传规律的现代解释
“原理模拟”小剧：
减数分裂中基因随染色体的变化
任务：通过观看“原理模拟”小剧，将基因分离定律和自由组合
定律的内容改写成其实质。
内容:
在生物的体细胞中，控
制同一性状的遗传因子成对
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。
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。
——基因分离定律
三、孟德尔遗传规律的现代解释
描述对象
发生时间
平行变化
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。
内容:
控制不同性状的遗传
因子的分离和组合是互不
干扰的;在形成配子时，决
定同一性状的成对的遗传
因子彼此分离，决定不同
性状的遗传因子自由组合。
——自由组合定律
三、孟德尔遗传规律的现代解释
描述对象
发生时间
平行变化
(3)若不考虑交叉互换，能够形成哪些类型的配子？
对点练习
某生物的基因型为AaBbCc，基因在染色体上的分布情况 如下
图所示，请问：
(1)哪些基因是等位基因？
Aa Bb Cc
(2)哪些基因能够自由组合？
Aa与Cc
Bb与Cc
ABC
abc
ABc
abC
萨顿
现象
假说
演绎推理
实验论证
结论
类比推理
孟德尔遗传规
律的现代解释
基因在染
色体上
应用
课堂小结
假说
证据
摩尔根
假说——演绎
基因在哪里？
悠悠百年，寻寻觅觅。
怀疑、争论、推理……
最终是观察和实验，探明它神秘的踪迹！
一本书，一种理论，一种精神……
只有勤恳耕耘的人才有丰硕的收获……
