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第2章 基因和染色體的關系
第2節 基因在染色體上
1866年孟德爾發現了遺傳的兩大定律
人們意識到
遺傳因子(1909年約翰遜命名為基因) 是客觀存在的
學習目標與任務
1.比較基因與染色體行為的異同，根據基因和染色 體的平行關系，推出基因在染色體上。
2.運用假說—演繹法，模擬摩爾根證明基因在染色 體上的實驗過程。
3.闡明孟德爾遺傳規律的實質。
孟德爾的分離定律： 問題探討
在生物的體細胞中，控制同一性狀的 !同源染色體 成對 存在，不相融合； 在形成配子時，成對的 同源染色體 發 生分離，分離后 的 同源染色體分別進入不同的配子中， 隨配子遺傳給后代。
你覺得這樣替換可以嗎 由此你聯想到什么
平行關系
D d
基因在染色體上
D d
雜合子在形成配子時， 等位基因發生分離
減數分裂I 時，同 源染色體發生分離
孟德爾分離定律的核心
一、薩頓的假說
減數分裂的核心
比較項目 遺傳因子(基因)的行為
染色體的行為
傳遞中 的性質 體細胞中 存在形式 在配子中 存在形式 體細胞 中的來源 形成配子 組合方式 雜交過程中保持： 完整性和獨立性
配子形成和受精作用：
也具有相對穩定的形態結構
成對 存在
成對 存在
只有成對遺傳因子中的 一個
只有成對染色體中的一殺
成對的遺傳因子 一個來自父方一個來自母方
同源染色體
一條來自父萬一條來自 母方
控制不同性狀的遺傳因子： 自由組合
非同源染色體：
自由組合
薩頓的假說
推論： 基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下
一代的，即基因在染色體上。
依 據 ：基因和染色體行為存在著明顯的平 行關系。
研究方法 類比推理
看不見的基因和看得見的染色體類比
用蝗蟲作材料，研究精子和卵細胞的形成過 程，發現減數分裂過程中同源染色體的行為 和孟德爾分離定律中基因的行為非常相似。
一 、薩頓的假說
P: 矮莖d d
減數分裂 配 子 ： d
F1:
d
D
任 務 ：
請用薩頓的假說解釋 孟德爾一對相對性狀 的雜交實驗
高莖用D 表示
矮莖用d 表示
D
減數分裂
D
D
高 莖
D
· ● ● ●基因位于染色體的實驗證據● ● ·
類比推理得到的結論一定是正確的嗎
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。
薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質疑。
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!
1910 年5月的一天，在摩爾根的實驗室中誕生了一 只白色眼睛的雄性果蠅，而它的兄弟姐妹的眼睛都是 紅色的。顯然它是一個變異體，后來他成為科學史上 最著名的動物!
意外的發現 … ...
果蠅的優點：①易飼養，成本低
②繁殖快，后代數量多
③相對性狀多而明顯
④染色體少易觀察
白蠅性狀是如何 遺傳的
二、基因位于染色體上的實驗證據
實驗材料：果蠅
P
白眼
紅眼(雌、雄)
F 雌雄交配
果蠅的性別由什 么決定呢
F
(雌、雄) 雄
3紅眼：1白眼
4、F2代中白眼全部是雄性說明了什么
說明白眼基因與性別有關。
(一)果蠅的雜交實驗
千
紅眼
F
性染色體：與性別決定有關的染色體
雌性同型： XX
雄性異型： XY
常染色體：與性別無關的染色體
3對：ⅡⅡ,Ⅲ Ⅲ, IV IV
Ⅱ
Ⅲ
6條+XX
果蠅體細胞中的染色體組成
XY型性別決定 雄性：異型的性染色體：XY
雌性：同型的性染色體：XX
早 女 ：22對(常)+XX (性) 男合 22對(常)+XY (性)
(二)經過推理、想象提出假 說 ：
— — 控制白眼的基因在X染 色 體 上 ，而 Y 上 不
含有它的等位基因。
如果基因在常染色體上：WW 、Ww 、ww
如果基因在性染色體上：先寫性染色體后寫基因
基因如何表示呢 (W、w)
X
早 x
6
(二)經過推理、想象提出假 說 ：
— — 控制白眼的基因在X染 色 體 上 ，而Y上 不
含有它的等位基因。
位于性染色體上的基因，基因型如何書寫 (W、w)
紅眼(Xwxw)
紅眼 (XwXw) 白眼 (XwXw)
紅眼 (XwY)
白眼 (XwY)
x
紅眼( 雌)
XWXw
XW
XwXw紅眼(雌)
Xw
XW XwXW紅眼(雌)
Xw XwXw 紅眼(雌)
白眼(雄)
XwY
Xw Y
XWY 紅眼(雄)
Y
XWY 紅眼(雄)
XwY白眼(雄)
P
配子
F
F
果蠅雜交實驗遺傳圖解
演繹推理——設計測交實驗 F 紅眼雌與純合白眼雄測交(回交)
紅眼雌 白眼雄
測交親代 XWXw × XwY
Xw 人
配子 xw xw
XWXw XWY XwXw XwY
測交后代 紅眼雌紅眼雄白眼雌白眼雄
紅 ： 白 = 1 : 1
演繹推理 設計測交實驗
測交親代
配子
測交后代
紅：白=1:1
F 白眼雌與紅眼雄測交
白眼雌
XwXw
紅眼雄
XWY
xWxw 紅眼雌
xwY
白眼雄
xw Y
→ 文
X
摩爾根的成功：
通過實驗將一個特定的基因和 一 條
特定的染色體——X 染色體聯系起來， 從而找到了基因在染色體上的實驗證 據 。
白眼性狀的表現總是與性別相聯系
若控制白眼基因 ( w ) 在X 染色體上， 而Y 染色體上不含有它的等位基因
測交
基因在染色體上
提出問題：
作出假說：
驗證假說：
得出結論：
從此，摩爾根成了 孟 德 爾理論的堅定支持者
回顧摩爾根的實驗：
假 說 — 演 繹 法
思考
人的體細胞只有23對染色體，卻有3～3.5萬個基因，基 因與染色體可能有怎樣的對應關系呢
結 論 ：
一條染色體上有許多個基因；
基因在染色體上呈線性排列
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
1、 分離定律：
一對同源染色體上的等位基因 隨同源染色體的分開而分離。
體上的非等位基因自由組合。
A
B
B b
A
a
b
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
1、自由組合定律：
不同對的基因位于非同源染色體上，非同源染色
b
B
Al
a
a
薩頓的假說 內容：基因在染色體上
依據：基因和染色體存在著明顯的平行關系
基因在染色體上的 證 據(假說—演繹法)
摩爾根的果蠅雜交實驗
結論：基因在染色體上
孟德爾遺傳規律的 現代解釋
孟德爾的分離定律的實質
孟德爾的自由組合定律的實質
課堂小結
練習
一 、 概 念 原 埋 識 記 題
1. 薩頓依據“基因和染色體的行為存在明顯的平行關系”,而 提出“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代”的假 說，以下不屬于他所依據的“平行”關系的是 ( )
A. 基 因 和 染 色 體 在 體 細 胞 中 都 是 成 對 存 在 的 ， 在 配 子 中 都
只含有成對中的一個
B . 非 等 位 基 因 在 形 成 配 子 時 自 由 組 合 ， 非 同 源 染 色 體 在 減 數分裂過程中也自由組合
C. 作 為 遺 傳 物 質 的DNA, 是 由 兩 條 脫 氧 核 苷 酸 長 鏈 構 成 的
D. 基 因 在 雜 交 過 程 中 保 持 完 整 性 和 獨 立 性 ； 染 色 體 在 配 子 形成和受精過程中，也有相對穩定的形態結構
解析：基因與染色體的平行關系表現在：基因、染色體在雜 交過程中的完整性、獨立性；體細胞中的基因、染色體成對 存在，配子中二者都是單一存在；成對的基因、染色體都是 一個來自母方， 一個來自父方；非等位基因、非同源染色體 自 由 組 合 。 答案：C
2. 在探索遺傳本質的過程中，科學發現與研究方法相一致的是 ( )
①1866年孟德爾的豌豆雜交實驗，提出遺傳定律
②1903年薩頓研究蝗蟲的減數分裂，提出假說“基因在染色 體上"
③1910年摩爾根進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上 A.① 假 說 — 演 繹 法 ② 假 說 — 演 繹 法 ③ 類 比 推 理 法
B.① 假 說 — 演 繹 法 ② 類 比 推 理 法 ③ 類 比 推 理 法
C.① 假 說 — 演 繹 法 ② 類 比 推 理 法 ③ 假 說 — 演 繹 法
D. ① 類 比 推 理 法 ② 假 說 — 演 繹 法 ③ 類 比 推 理 法
解析：孟德爾根據豌豆雜交實驗，提出遺傳定律采用的是
“假說 演繹法",薩頓研究蝗蟲的減數分裂，提出假說 “基因在染色體上",采用的是“類比推理法”,摩爾根 進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上采用的是“假 說 演繹法"。
答案：C
3、果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱性
性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過
眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組 是 ( )
A、雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅
B、白眼雌果蠅 ×紅眼雄果蠅
C、雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅
D、白眼雌果蠅 × 白眼雄果蠅

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