(共33张PPT)
§2.2 基因在染色体上 第1课时
高一年级 生物学
一、萨顿的假说
美国遗传学家萨顿，在观察蝗虫的精子和卵细胞的形成过程时发现，减数分裂过程中染色体的行为和孟德尔所述的遗传因子的传递规律非常相似。
提出假说：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，
基因在染色体上。
基因和染色体存在哪些平行关系呢？
回顾：孟德尔遗传规律
1. 分离定律：
Aa
A
a
2. 自由组合定律：
AaBb
AB
Ab
aB
ab
成对
成单
分离
自由组合
回顾：减数分裂
1. 同源染色体彼此分离：
2. 非同源染色体自由组合：
成对
成单
分离
自由组合
基因与染色体间的平行关系
比较项目 基因 染色体
体细胞中的
存在形式
成对
成对
配子中的存在形式
成单
成单
体细胞中的来源
1个来自父方
1个来自母方
1条来自父方
1条来自母方
传递中的性质
颗粒性
稳定性
基因与染色体间的平行关系
比较项目 基因 染色体
传递中的性质 颗粒性 稳定性
体细胞中的存在形式 成对 成对
配子中的
存在形式 成单 成单
体细胞中的来源 1个来自父方
1个来自母方 1条来自父方
1条来自母方
形成配子时的
组合方式
自由组合
非同源染色体
自由组合
一、萨顿的假说
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，
基因在染色体上。
如何验证假说的正确性？
二、摩尔根的果蝇杂交实验
摩尔根
（1866-1945）
敢于怀疑
勤奋实践
一切都要经过实验
成功之路：“靠勤奋、靠聪明地运用假设，靠寻觅有利的材料。”
1.遗传学实验材料——果蝇
果蝇是重要的遗传学实验材料：
个体小、易饲养、繁殖快
果蝇
果蝇饲养
雌果蝇和雄果蝇
雌果蝇体型较大，背部具5个黑色条纹
雄果蝇体型较小，背部具3个黑色条纹
1.遗传学实验材料——果蝇
果蝇的眼色
野生型果蝇均为红眼；
偶然出现一只白眼雄果蝇。
如果你得到了一只偶然出现的白眼雄果蝇，你会做哪些遗传学实验呢？
1.遗传学实验材料——果蝇
2.果蝇眼色杂交实验
约 3 : 1
杂交实验
2.果蝇眼色杂交实验
果蝇的眼色遗传是否符合分离定律？
符合。 F1全为红眼；F2 红：白≈3:1。
判断果蝇眼色性状的显隐性关系。
红色对白色为显性。
果蝇眼色的遗传有何特殊之处？
F2中白眼果蝇均为雄性。
果蝇眼色的遗传与性别相关联？
杂交实验
约 3 : 1
3.果蝇的性染色体与性别
XY型性别决定
XX——雌性♀
XY——雄性♂
4.摩尔根提出的假说
控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
假说是否能解释现有的实验现象？
白眼（♂）
XwY
约 3 : 1
4.摩尔根提出的假说
× XwY
P
配子
白眼(♂)
红眼(♀)
Xw
Y
XWXw
XWY
XW
F1
红眼(♀)
红眼(♂)
XWXW
约 3 : 1
4.摩尔根提出的假说
F1 XWXw
× XWY
XWXw
XWXW
XWY
XwY
红眼(♀)
红眼(♂)
白眼(♂)
红眼：白眼=3:1
F2
红眼(♀)
红眼(♂)
Xw
Y
XW
XW
配子
约 3 : 1
红眼(♀)
5.设计实验验证假说
该假说能解释已有的实验结果，是否可以说明其正确？
一种假说仅能解释已有的实验结果是不够的。还应该
根据假说进行演绎推理，预测新的实验结果，再通过
实验来进行检验。如果实验结果与预期相符，则支持
假说。
约 3 : 1
实验1： F1红眼（♀）
5.设计实验验证假说
实验2： F1红眼（♂）
实验3： 野生红眼（♂） × 白眼（♀）
设计新的实验来验证摩尔根的假说
× 白眼（♂）
× 白眼（♀）
5.设计实验验证假说
实验1：P F1红眼（♀） × 白眼（♂）
XWXw
XWXw
XWY
XwY
Xw
Y
XW
Xw
XwXw
XwY
F1
配子
红眼(♀)
白眼(♀)
白眼(♂)
红眼(♂)
与实验结果一致
5.设计实验验证假说
实验2：P F1红眼（♂） × 白眼（♀）
XWY
XwXw
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
F1
配子
红眼(♀)
白眼(♂)
与实验结果一致
5.设计实验验证假说
实验3：P 野生红眼（♂） × 白眼（♀）
XWY
XwXw
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
F1
配子
红眼(♀)
白眼(♂)
与实验结果一致
5.设计实验验证假说
以上实验是否能够证明“Y染色体不含有眼色基因”呢？
XwY
或 XwYw
XWY
或 XWYw
XWY
或 XWYW
实验1： F1红眼（♀） × 白眼（♂）
实验2： F1红眼（♂） × 白眼（♀）
实验3： 野生红眼（♂） × 白眼（♀）
P
X
w
X
w
×
X
W
Y
P
X
w
X
w
×
X
W
Y
W
白眼（♀）
↓
红眼（♂）
白眼（♀）
↓
红眼（♂）
F
1
X
W
X
w
X
w
Y
F
1
X
W
X
w
X
w
Y
W
红眼（♀）
白眼（♂）
红眼（♀）
红眼（♂）
（
1
:
1
）
全为红眼果蝇，无白眼果蝇
Y染色体上不含有眼色基因
Y染色体上含有眼色基因
5.设计实验验证假说
实验3：
实验证据
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。
成立
P
X
w
X
w
×
X
W
Y
白眼（♀）
↓
红眼（♂）
F
1
X
W
X
w
X
w
Y
红眼（♀）
白眼（♂）
（
1
:
1
）
5.设计实验验证假说
实验3：
红眼（♀） 白眼（♂）
6.结论：基因在染色体上
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。
W
W
w
人类历史上第一次将一个特定的基因（白眼基因w)和一条特定染色体（X染色体）联系起来，用实验证明了基因在染色体上。
将遗传学研究推向细胞水平。
三、生物学研究中的假说-演绎
现象：果蝇眼色的遗传总是与性别相关联。
假说：控制白眼的基因在X染色体上，而不在Y染色体上。
演绎：野生红眼雄果蝇的Y染色体上没有红眼基因，
测交结果为：红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1:1
验证：测交结果红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1:1，证明假说成立。
萨顿的假说：基因由染色体携带着从亲代传递给下一代。
实验证据
小 结
1.基因在染色体上；
2.借助遗传图解，分析遗传学现象；
3.假说-演绎在生物学研究中的价值。
练习与应用（教材第32页）
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
一、概念检测
1. 用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别。用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？
练习与应用（教材第32页）
XWXW XWXw XwXw
XWY
XwY
无论雌雄均为红眼
？
均为白眼
红♀白♂
二、拓展应用
XWXw×XWY XW Xw
XW
Y
XWXW
红♀
XWY
红♂
XwY
白♂
XWXw
红♀
XWXw×XwY XW Xw
Xw
Y
XWXw
红♀
XWY
红♂
XwY
白♂
XwXw
白♀
雄果蝇中既有红眼也有白眼
雌、雄果蝇均既有红眼也有白眼
用棋盘法进行遗传推断
能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？
练习与应用（教材第32页）
2. 用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别。用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢？
XWXW XWXw XwXw
XWY
XwY
×
×
红♀白♂
×
练习与应用（教材第32页）
二、拓展应用
课后思考
在两对同源染色体上标注独立遗传的两对等位基因A/a和B/b；
画出该细胞进行减数分裂过程中，等位基因A/a和B/b随染色体
的传递过程。
(共25张PPT)
§2.2 基因在染色体上 第2课时
高一年级 生物学
温故知新
减I分同源
减II分姐妹
或
标注独立遗传的两对等位基因A/a和B/b；
画出减数分裂过程中，A/a和B/b随染色体的传递过程。
A
A
B
B
A
A
B
B
a
a
b
b
b
b
a
a
标注独立遗传的两对等位基因A/a和B/b；
画出减数分裂过程中，A/a和B/b随染色体的传递过程。
A
a
B
b
A
A
a
a
b
b
B
B
或
a
a
a
a
B
B
B
B
b
b
b
b
A
A
A
A
A
a
B
b
A
A
a
a
b
b
B
B
标注独立遗传的两对等位基因A/a和B/b；
画出减数分裂过程中，A/a和B/b随染色体的传递过程。
等位基因随同源染色体的分离而分离
非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合
或
A
a
B
b
A
A
B
B
A
A
B
B
a
a
b
b
b
b
a
a
a
a
a
a
B
B
B
B
b
b
b
b
A
A
A
A
A
A
A
A
a
a
a
a
b
b
b
b
B
B
B
B
1.基因的分离定律的实质
在杂合的细胞中，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。
A a
A
a
一、孟德尔遗传规律的现代解释
2.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自由组合是互不干扰的；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。
A a
B b
A
b
a
b
A
B
B
a
一、孟德尔遗传规律的现代解释
减数分裂形成配子的过程中，基因随染色体的传递规律。
有性生殖；
真核生物；
核基因。
一、孟德尔遗传规律的现代解释
3.孟德尔遗传规律的适用范围
分离定律：一对等位基因
自由组合定律：
非同源染色体上
的非等位基因
A a
A
a
A a
B b
A
b
a
b
A
B
B
a
一、孟德尔遗传规律的现代解释
3.孟德尔遗传规律的适用范围
基因间的位置关系
下图中已标出一对等位基因A、a，请标注另一对等位基因B、b；
请再标注一对等位基因D、d。
A
A
果蝇体细胞内仅含有4对染色体；
已了解到的相对性状有400余种；
基因间的位置关系
同源染色体上
的非等位基因
非同源染色体上的非等位基因
等位基因
×
×
42% 8% 8% 42%
灰身长翅
BBVV
黑身残翅
bbvv
（♀）灰身长翅
BbVv
黑身残翅（♂）
bbvv
F1灰身长翅♀
产生的配子BV:Bv:bV:bv=
42%:8%:8%:42%
摩尔根的另一个果蝇实验研究
二、同源染色体上非等位基因的传递
染色体互换：四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体（同源区段）之间交换相应的片段
二、同源染色体上非等位基因的传递
B
B
V
b
b
V
v
v
B
B
V
b
b
V
v
v
BV Bv bV bv
两个遗传规律的比较
名称
类别 基因的
分离定律 基因的
自由组合定律
亲代相对性状的对数 一对相对性状 两对或以上相对性状
区别 F1基因在染色体上的位置
F1形成配子的种类和比例 2种：
D:d=1:1 4种：
YR:yr:Yr:yR
=1:1:1:1
D
d
Y
y
R
r
B
b
V
v
同源染色体上的
非等位基因的传递
两对或以上相对性状
2种：
BV:bv 4种：BV:bv:Bv:bV
三、基因在染色体上呈线性排列
果蝇体细胞内仅含有4对染色体；
已了解到的相对性状有400余种；
每条染色体上均有多个基因，摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，说明了基因在染色体上呈线性排列。
三、基因在染色体上呈线性排列
三、基因在染色体上呈线性排列
同源染色体
等位基因
相同基因
四分体
思考
该个体经减数分裂能够产生多少种配子呢？
A与d、a与D
在同一条染色体上 与B、b自由组合
B b
Ad
aD
AD
ad
ABd
aBD
ABD
aBd
Abd
abD
AbD
abd
四、配子的多样性
发生互换
未发生互换
某二倍体生物，体细胞内具有n对等位基因，m对同源染色体（n>m）。该个体约能产生多少种配子？
2m
>
四、配子的多样性
小结
遗传规律：有性生殖过程中，亲子代间
基因的传递规律
减数分裂：有性生殖产生配子过程中，
染色体的行为变化
基因在
染色体上
呈线性排列
等位基因：分离定律
非同源染色体上的非等位基因：自由组合定律
同源染色体上的非等位基因：连锁、互换现象
个体水平
细胞水平
练习与应用（教材第32页）
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体单体分开而分开
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
一、概念检测
练习与应用
2. 现有四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②-④均只有一种性状是隐性，其余性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示。
品系 ① ② ③ ④
隐性性状 残翅 黑身 紫红眼
相应染色体 II、III II II III
要设计验证孟德尔遗传定律的第一步杂交实验，相关叙述正确的是（ ）
A.若通过观察体色验证分离定律，可选择交配品系组合为②×④
B.若通过观察翅型验证分离定律，必须选择交配品系组合①×②
C.若验证自由组合定律，可选择观察体色与眼色两对相对性状
D.若验证自由组合定律，可选择观察翅型和体色两对相对性状
C
练习与应用（教材第32页）
二、拓展应用
2.生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象？
P
F1
配子
卵细胞
受精卵
精子
直接发育
