基因在染色体上(公开课)

同源染色体分开
非同源染色体自由组合
类比:基因和染色体之间具有平行关系
矮茎 d Ｐ： 任务：
一请 对用 相萨 对顿 性的 状假 的说 豌解 豆释 杂孟 交德 实尔 验的
d
×
高茎 D
D
减数分裂
减数分裂
配Biblioteka Baidu： d
F1：
d d
d d D
D
d
D
D
d
D
D
d
D
D
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？
B、基因在染色体上呈线性排列
C、一条染色体上有多个基因
D、染色体就是由基因组成的
2、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性 状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即 可直接判断子代果蝇性别的一组是（ B ）
A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
——证明了基因在染色体上
回顾摩尔根的实验： 假 说
演 绎 法
别相联系？ 作出假说：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 演绎推理： 预测测交结果 验证假说： 测交实验验证
提出问题：白眼性状的表现总是与性
得出结论：基因在染色体上
从此，摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者
基因 染色体 1：分析孟德尔的分离定律中(等位基因） （遗传因子）的分离过程（P7页）
孟德尔分离定律的核心
Dd
杂合子在形成配子时， 等位基因发生分离
等位基因：控制相对性状的基因， 例:D和d Y和y R和r
D
d
2：减数分裂中同源染色体的分离过程
减数分裂的核心
减数第一次分裂时，同源染色体 发生分离
基因的表示方法：
•若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w.
如果基因在常染色体上 ： DD、dd 如果基因在性染色体上：先写性染色体后写基因
雌果蝇基因型： 白眼
雄果蝇基因型：
WXW)或(XWXw) 红眼 WY) 红眼 (X (X 雌性： 雄性：
X X
(XwXw)
白眼
X Y
(XwY)
对实验现象的解释
结论：
一条染色体上 有许多个基因 基因在染色体 上呈线性排列
现代遗传学研究成果摘录：
摘自：《美国人类基因学》 时间：2005年7月 地点：澳大利亚昆士兰医学研究院 研究成果：“聪明”基因在人的第2和 第6号染色体上
摘自：《皮肤科学研究杂志》 时间：2004年04月07日
地点：安徽医科大学皮肤病研究所
注意:
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。 其正确与否,还需要观察和实验的检验.
萨顿的假说由于缺少实验证据遭到同时代的 遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此，摩尔根开始 了寻找证据之路。
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇
科学家:摩尔根
实验材料：红眼果蝇和白眼果蝇
摩尔根成功选择的试验材料是什么？
2.易饲养 果蝇的优点： 1.相对性状多而明显 3.繁殖快，后代数量多 4.染色体少易观察
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
Dd
科 学 研 究 方 法 之 一
D
看得见 染色体 基因
d
——
看不见
类比 平行关系 推理 假说：基因在染色体上
类 比 推 理
一、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
基因与染色体的关系
P
配子
XWXW XW
×
XWXw × XWY
XW
XwY
Xw
Y
F1 F2
XW
3/4 红眼（雌、雄） w X XWXw（雌） 3/4红眼（雌、雄）
XWXW（雌）
1/4白眼（雄） XwY（雄） 1/4白眼（雄）
Y XWY（雄）
预测测交实验结果
F1雌个体与雄白眼交配
F1
XWXw XW Xw
×
XwY
Xw Y
配子
回顾科学史
在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别 是由哪些科学家来完成的？ ①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。
孟德尔
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因” 概念。
约翰逊
③提出“基因在染色体上”的假说。
萨顿
④用实验证明了“基因在染色体上”。
摩尔根
资料分析：
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。 人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。 基因与染色体在数量上还存在什么关系？
3/4
控制白眼性状的基因可 能在性染色体上
白眼果蝇都 是雄的
果蝇体细胞染色体图解
常染色体
性染色体
3对常染色体+ XX
染色体 的类型
3对常染色体+ XY
常染色体：与性别决定无关的染色体 性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
注意:并不是所有生物都含有性染色体
水稻
男性染色体图
女性染色体图
思考: (1)男女体细胞中染色体的组成如何表示？
基因的行为
在配子形成
和受精时 体细胞中的 存在形式 杂交过程保持: 完整性和独立性
染色体的行为
保持相对稳定的形态 结构
成对
成对
只有成对染色体中一条
配子中的存 只有成对基因中一个 在形式
在体细胞中 的来源
形成配子时 的组合方式
一个来自父方 一个来自母方
等位基因分离
非等位基因自由组合
一条来自父方 一条来自母方
（一）摩尔根的果蝇杂交实验
P：
×
红眼
•
杂交 是否符合孟德尔遗传定律？ 如何解释？ 实验
F1：
F2：
符合 F2中红眼：白眼比是3︰1 （雌、雄） • 特殊在什么地方？ 白眼性状的表现总是与 F1雌雄交配 性别相联系 • 当时，性染色体已经发现， 据此你能作出怎样的解释？
红（雌、雄）
白 (雄 )
1/4
b B a b A a
A
b
B
a
不同对的遗传因子（非等位基因，例A和B，A和b，
a和B，a和b.）位于非同源染色体上，非同源染色体上的
非等位基因自由组合。
（分离与组合的同时性和独立性）
非等位基因的自由组合也发生在减数第一次分裂
（分离与组合的同时性和独立性）
特例：不符合自由组合定律的情况
所以，必需非同源染色体上的非等位基因自由组合
测交后代
XWXw
雌红眼
XwXw
雌白眼
XWY
雄红眼
XwY
雄白眼
比例： 1:
测交后代：红眼:白眼 = 1:1
1:
1:
1
摩尔根的测交实验结果 F1雌个体与雄白眼交配
F1 测交后代
红眼 红眼 雄 雌 126 132
×
白眼 雌 120 白眼 雄 115
测交结果： 红眼
： 白眼=
1 : 1
与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！
男性：22对常+XY 女性：22对常+XX
(2)男女的性别是由什么决定的？ XY两种性染色体
讨论：为什么人类的性别比总是接近于1：1？
P 配子 F1
44常+XX 22常+X
44常+XY 22常+X 22常+Y
44常+XX
44常+XY
1
：
1
（二)经过推理、想象提出假说:
——控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体 不含有它的等位基因
第2节
基因在染色体上
学习目标
1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据
2、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传
规律的实质。
3、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上
学习重点
基因位于染色体上的理论假说和实验证据 孟德尔遗传规律的现代解释 学习难点 运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上 基因位于染色体上的实验证据
研究成果：中国科学家找到“雀斑”致 病基因在人的第4号染色体上
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1、分离定律
a A
a
A
一对同源染色体上的等位基因随同 源染色体的分开而分离
等位基因：位于同源染色体的相同位置,控制 相对性状的基因。例D和d
等位基因（D和d）的分离发生在减数第一次分裂
2、自由组合定律
B
A
基因在染色体上
内容：基因在染色体上
萨顿的假说 依据： 基因和染色体存在着明显 的平行关系 果蝇的杂交实验 结论：基因在染色体上 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质
基因在染色体上的证 据(现象→假说→推 理→验证→结论)
孟德尔遗传规律 的现代解释
练
习
1、下列关于基因和染色体关系的叙述， 错误的是（ D ） A、染色体是基因的主要载体