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(共25張PPT)
第2節 基因在染色體上
問題探討
人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計劃卻只測定人的24條染色體的DNA序列。
1. 內容：1903年，美國遺傳學家薩頓用蝗蟲細胞作材料，研究精子和卵細胞的形成過程。
2N=24
精子
（12條）
卵細胞
（12條）
受精
作用
受精卵
（24條）
減數
分裂
薩頓由此推論：
基因是由染色體攜帶者從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因就在染色體上。
薩頓的假說
受精作用
受精卵
親代
配子
子代
染色體行為
基因行為
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不見的
染色體
基因在染色體上
推理
基因
看得見的
平行關系
高莖
矮莖
高莖
矮莖
薩頓的假說
基因的行為 染色體的行為
雜交過程中 保持：________________ 也有： ____________________
體細胞中 存在形式 _________存在 __________存在
在配子中 存在形式 只有成對基因中的_______ 只有成對染色體中的________
體細胞中 的來源 成對中的基因 一個來自______　　　　　　　　 一個來自______　 同源染色體
一條來自______
一條來自______
形成配子時 組合方式 非等位基因：___________ 非同源染色體：__________
成對
成對
一個
一條
父方
母方
父方
母方
自由組合
自由組合
完整性和獨立性
相對穩定的形態結構
方法：類比推理
薩頓的假說
減數分裂中基因和染色體的關系
高 莖
高 莖
矮 莖
高 莖
D d
D D
d d
D d
d d
×
減數
分裂
受 精
減數
分裂
高 莖
減數
分裂
P
配子
F1
F1配子
高莖
矮莖
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
思考：依據薩頓的理論，請在課本30頁“思考討論”圖中的染色體上標出基因符號
【思考探究】
我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實根據的臆測！
我更相信的是實驗證據，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關系！
摩爾根
他一直琢磨著設施一個實驗，探究生物的遺傳與染色體到底什么關系。
1909年開始，摩爾根開始潛心研究果蠅的遺傳行為。1910年5月，他發現了一只白眼的突變果蠅。他開始用這只果蠅進行實驗。
我是一個文明有風度的黑粉！
類比推理得出的結論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。
遺傳學實驗材料——果蠅的優點：
遺傳學實驗材料——果蠅的優點：
1. 個體小，易飼養
2. 繁殖快，后代多
3.具有易于區分的相對性狀
4.染色體少，易觀察（4對）
基因位于染色體的實驗證據
觀察實驗，發現問題
“F2紅眼和白眼之間的數量比是3:1，遵循分離定律。所不同的是白眼性狀的表現，總是與性別相聯系。”
如何解釋這一現象？
摩爾根的果蠅雜交實驗
紅眼（♀）
白眼（♂）
紅眼（♀、♂）
紅眼（♀、♂）
3/4
白眼（♂）
1/4
×
F1♀♂交配
P
F1
F2
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
非同源區段：Ⅰ、Ⅲ
①基因只存在于X染色體（Ⅰ區段）上
②基因只存在Y（Ⅲ區段）上
X、Y同源區段的基因是成對存在的。
同源區段：Ⅱ
基因的表示方法
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
性染色體
1.如果基因在常染色體上：　　 —
2.如果基因在性染色體上：　 　 。
3.如果常染色體和性染色體上都有基因：　 　 。
XAXa
BbXAXa
Bb
ＸwＹ
ＸＷＸＷ
ＸＷＸw
、ＸＷＹ
ＸwＹ
×
♀
P
♂
F1
F2
自由交配
♀♂
♀
♂
紅 ：白 = 3 : 1
♂
紅眼
白眼
紅眼
ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ
合理的解釋
假說的正確

提出假說，解釋問題
摩爾根及其同事提出假說：控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因
雌果蠅種類：
紅眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蠅種類：
紅眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
演繹推理(紙上談兵)
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
紅眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
紅雌
白雌
紅雄
白雄
測交方案1
演繹推理(紙上談兵)
XWY × XwXw
XWX w 紅雌
XwY白雄
F1：
P：
配子：
紅眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
測交方案2
子代性狀 紅眼雌蠅 紅眼雄蠅 白眼雌蠅 白眼雄蠅
數量 126 132 120 115
比例 1 1 1 1
測交實驗的結果：
測交方案1
測交方案2
實驗驗證
子代性狀 紅眼雌性 白眼雄性
數量 234 230
比例 1 1
摩爾根
這種對待科學的態度和高尚的品格，正是我們需要學習的科學精神！
摩爾根在對其他科學家的學說持懷疑態度時，沒有選擇批評挖苦對方，而是認真鉆研設計實驗。
在實驗證據證明其他科學家學說正確之時，堅持“實驗至上”立馬擯棄之前的偏見。
控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因，基因在染色體上。
得出結論
回顧摩爾根的實驗：
孟德爾
薩頓
摩爾根
實驗證據：遺傳因子（基因）遺傳規律
觀察到減數分裂
染色體的行為規律
假說：遺傳的染色體學說
（基因在染色體上線性排列）
實驗證據：將基因定位在染色體上
假說-演繹法
類比-推理法
假說-演繹法
提出
問題
提出
假說
演繹
推理
實驗
驗證
為什么白眼性狀與性別相關
控制白眼的基因在X染色體上
設計測交實驗，預測結果
進行測交實驗
得出結論
假說正確，得出結論
細胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于染色體上，而質基因位于線粒體等細胞器內；
②原核生物的基因有的位于擬核區DNA分子上，有的位于細胞質的質粒上。
常見問題
結論：基因在染色體上呈線性排列。
摩爾根和他的學生們，設計測量出：第一個果蠅各種基因在染色體上排列圖譜。
人只有23對染色體，卻有約2.6萬個基因。
一條染色體上應該有許多個基因。
果蠅只有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個；
基因位于染色體的實驗證據
測定方法：熒光標記法
果蠅X染色體上的一些基因
孟德爾所說的一對遺傳因子就是位于___對__________上的_______，不同對的遺傳因子就是位于____________上的___________；
一
同源染色體
等位基因
非同源染色體
非等位基因
d
B
B
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色體
非等位基因
相
同
基
因
同源
染色體
同源
染色體
1
2
3
4
同源染色體上的非等位基因能自由組合嗎？
孟德爾遺傳規律的現代解釋
（二）分離定律的實質：
A
A
A
a
A
A
a
a
a
a
a
a
A
A
分裂
間期
減數
分裂Ⅰ
減數
分裂Ⅱ
減數
分裂Ⅱ
等位基因隨同源染色體的分開而分離
孟德爾遺傳規律的現代解釋
（三）自由組合定律的實質：
非同源染色體上的非等位基因自由組合
分裂
間期
減數
分裂Ⅰ
減數
分裂Ⅱ
減數
分裂Ⅱ
A
a
B
b
a
a
A
A
b
b
B
B
B
B
a
a
A
A
b
b
A
b
a
B
B
a
A
b
A
a
B
b
2對等位基因位于2對同源染色體上
A
a
B
b
2對等位基因位于1對同源染色體上
兩對等位基因獨立遺傳
滿足基因的自由組合定律
兩對等位基因不獨立遺傳
不滿足基因的自由組合定律
孟德爾遺傳規律的現代解釋

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