第二章第2节基因在染色体上

1、第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上请找出提出基因的时间，以及减数分裂发现的请找出提出基因的时间，以及减数分裂发现的时间？时间？你认为基因与染色体有何关系？你认为基因与染色体有何关系？人只有人只有2323对染色体，却有几万个基因，基因和对染色体，却有几万个基因，基因和染色体之间可能有对应关系吗？染色体之间可能有对应关系吗？一、萨顿的假说一、萨顿的假说（类比推理）（类比推理）发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。减数分裂中同源染色体

2、的分离非常相似。推论：基因位于染色体上。推论：基因位于染色体上。理由：基因和染色体行为存在着明显的平理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。行关系。1.1. 基因基因在杂交过程中保持在杂交过程中保持完整性和独立性完整性和独立性；染色体染色体在配子形成和受精过程中，也有相在配子形成和受精过程中，也有相对对稳定的形态结构稳定的形态结构。2.2. 在体细胞中在体细胞中基因成对存在基因成对存在，染色体也是成染色体也是成对的对的。在配子中成对的基因只有一个，成。在配子中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条。对的染色体也只有一条。3. 3. 体细胞中成对的体细胞中成对的基因一个来自父方，一个基因

3、一个来自父方，一个来自母方来自母方；同源染色体也是如此。；同源染色体也是如此。4. 4. 非等位基因在形成配子时非等位基因在形成配子时自由组合自由组合，非，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。由组合。项目项目基因基因染色体染色体体细胞中数目体细胞中数目配子中数目配子中数目 杂交杂交 形成配子、受精形成配子、受精体细胞中来源体细胞中来源在配子形成时在配子形成时成对存在成对存在 成对存在成对存在含成对基因中一个含成对基因中一个 含成对染色体中一条含成对染色体中一条 保持完整性独立性保持完整性独立性 相对稳定的形态结构相对稳定的形态结构一个来自父方一个来

4、自母方一个来自父方一个来自母方 一个来自父方一个来自母方一个来自父方一个来自母方等位基因分离等位基因分离 同源染色体分开同源染色体分开非等位基因自由组合非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 1910年年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体，后来他成为科都是红色的。显然它是一个变异体，后来他成为科学史上最著名的动物学史上最著名的动物!意外的发现意外的发现 突变不是

5、稀罕事，而这个白眼果蝇的突变对于遗突变不是稀罕事，而这个白眼果蝇的突变对于遗传学的研究却极为重要，它有什么特殊的地方么？传学的研究却极为重要，它有什么特殊的地方么？果蝇的特点果蝇的特点?摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验与决定性别无关的染色体与决定性别无关的染色体。人类。人类 有有22对常染色体。对常染色体。决定性别的染色体，人类有决定性别的染色体，人类有1 1对性染色体，其中女性为对性染色体，其中女性为XXXX，男性为，男性为XYXY。性染色体性染色体常染色体常染色体雌雄果蝇体细胞染色体图解雌雄果蝇体细胞染色体图解果蝇有果蝇有4对染色体，其中对染色体，其中3对是常染色体，对是常染色体，

6、1对是对是性染色体。其中性染色体。其中用用XXXX表示，用表示，用XYXY表示。表示。P红眼（雌）红眼（雌） 白眼（雄）白眼（雄）F1红眼（红眼（雄雌）雄雌）F23红眼（雌雄）：红眼（雌雄）： 1白眼（雄）白眼（雄）果蝇杂交实验果蝇杂交实验XWXW红眼（雌）红眼（雌）XwY白眼（雄）白眼（雄）XWYXwXWY红眼（雄）红眼（雄）XWXw红眼（雌）红眼（雌）PF2F1配子配子XwXWYXWXWXW红眼（雌）红眼（雌）XWXw红眼（雌）红眼（雌）XWY红眼（雄）红眼（雄）XwY白眼（雄）白眼（雄）摩尔根设想，控制白眼的基因（摩尔根设想，控制白眼的基因（w w）在）在X X染色染色体上，体上，Y Y

7、染色体不含其等位基因。染色体不含其等位基因。（一）（一）1 1、介绍果蝇的染色体组成、介绍果蝇的染色体组成2 2、如果在性染色体上、如果在性染色体上, ,那又有哪些可能呢？那又有哪些可能呢？假设一：控制白眼的基因是在假设一：控制白眼的基因是在Y Y染色体上，而染色体上，而X X染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X X、Y Y染色体上染色体上假设三：控制白眼的基因在假设三：控制白眼的基因在X X染色体上，而染色体上，而Y Y上不含有它的等位基因。上不含有它的等位基因。摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析（二）提

8、出假设：（二）提出假设：1 1、如果按照萨顿的假说、如果按照萨顿的假说: :基因在染基因在染色体上色体上, ,那么那么, ,控制白眼的基因是在控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢常染色体上还是在性染色体上呢? ?经过推理、想象提出假说经过推理、想象提出假说: : 控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上，而染色体上，而Y Y上不含有它的等位基因上不含有它的等位基因。基于假说基础上的演绎过程：基于假说基础上的演绎过程： -控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上，而染色体上，而Y Y上不含有它上不含有它的等位基因的等位基因1 1、对测交实验的演绎推理、对测交实验的演绎推理:

9、 : - 子一代的红眼雌蝇与白眼雄蝇的测交实验子一代的红眼雌蝇与白眼雄蝇的测交实验测交：测交： XWX w X w Y子代：子代：XWX w XWY X w X w X w Y 红眼雌蝇红眼雌蝇 ：红眼雄蝇：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇白眼雌蝇 ：白眼雄蝇：白眼雄蝇2 2、实验的验证：、实验的验证：摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：红眼雌蝇红眼雌蝇 ：红眼雄蝇：红眼雄蝇 ： 白眼雌蝇白眼雌蝇 ：白眼雄蝇：白眼雄蝇 126 126 ： 132 132 ： 120 120 ： 115115 若若“假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X X、Y Y

10、染色体上染色体上”，那么原有的红眼雄蝇的基因是那么原有的红眼雄蝇的基因是XWYW 若若“假设三：控制白眼的基因在假设三：控制白眼的基因在X X染色体上，而染色体上，而Y Y上不含有它的等位基因。上不含有它的等位基因。” ” 那么原有的红眼雄蝇的基那么原有的红眼雄蝇的基因是因是XWY 如何设计实验加以确定？如何设计实验加以确定？拓展应用：拓展应用：实验设计：白眼雌蝇与红眼雄蝇的交配实验设计：白眼雌蝇与红眼雄蝇的交配亲代：亲代： X w X w XWY 子代：子代： XWX w X w Y 红眼雌蝇红眼雌蝇 白眼雄蝇白眼雄蝇亲代：亲代： X w X w XWY W子代：子代： XWX w X w

11、Y W 红眼雌蝇红眼雌蝇 红眼雄蝇红眼雄蝇拓展训练：摩尔根设计的三个新的实验拓展训练：摩尔根设计的三个新的实验 实验一：根据假设，子二代的雌蝇虽然全是红眼，实验一：根据假设，子二代的雌蝇虽然全是红眼，但其基因型有二种，若子二代的红眼雌蝇与白眼雄蝇做单但其基因型有二种，若子二代的红眼雌蝇与白眼雄蝇做单对交配，请演绎其后代的可能情形：对交配，请演绎其后代的可能情形： 实验二：根据假设，请演绎白眼雌蝇与红眼雄蝇的实验二：根据假设，请演绎白眼雌蝇与红眼雄蝇的交配，其后代可能情形，交配，其后代可能情形， 实验三：根据假设，请演绎白眼雌蝇与白眼雄蝇的实验三：根据假设，请演绎白眼雌蝇与白眼雄蝇的交配，其后代

12、可能情形，交配，其后代可能情形， 上述三个实验中，以上述三个实验中，以第二个实验最为关键第二个实验最为关键，实验的结果，实验的结果跟预期的完全符合，跟预期的完全符合，“特定的基因与一个特定的染色体联系特定的基因与一个特定的染色体联系起来起来”的假设得到证实。摩尔根的果蝇杂交实验，的假设得到证实。摩尔根的果蝇杂交实验，提供了有提供了有力的实验证据力的实验证据，证实了萨顿的，证实了萨顿的“基因位于染色体上基因位于染色体上 ”的假说的假说摩尔根通过实验将一个特定的基摩尔根通过实验将一个特定的基因因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w w）和一条和一条特定的染色体特定的染色体（X X）联系起来，联系起来

13、，从而证明了基因在染色体上。从而证明了基因在染色体上。一条染色一条染色体上含有体上含有多个基因。多个基因。基因在染基因在染色体上呈色体上呈线性排列。线性排列。三、孟德尔遗传规律的现三、孟德尔遗传规律的现代解释代解释 基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在杂在杂合体的细胞中，位于一对同源合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，子的过程中，等位基因会随同等位基因会随同源染色体的分开而分离源染色体的分开而分离，分别，分别进入两个配子中，独立的随配进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。子遗传

14、给后代。 基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是：位于位于非同源染色体上的非等位基因的分离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；在减数分离过或组合是互不干扰的；在减数分离过程中，同源染色体上的等位基因彼此程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，分离的同时，非同源染色体上的非等非同源染色体上的非等位基因自由组合位基因自由组合。AabB非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自由组合。自由组合。DdeE同源染色体上的非等位基同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？因，能自由组合吗？1 1、下列各项中，能证明基因与染色体具有平、下列各项中，能证明基因与染

15、色体具有平行关系的实验是（行关系的实验是（ ）A A、摩尔根的果蝇杂交实验、摩尔根的果蝇杂交实验B B、孟德尔的豌豆杂交实验、孟德尔的豌豆杂交实验2 2、在、在XYXY型性别决定中，对性别起决定作用的型性别决定中，对性别起决定作用的细胞是（细胞是（ ） A A、精子、精子 B B、卵细胞、卵细胞 C C、初级精母细胞、初级精母细胞 D D、初级卵母细胞、初级卵母细胞 A A3 3、猴的下列各组细胞中，肯定含有、猴的下列各组细胞中，肯定含有Y Y染色体染色体的是（的是（ ） A A、受精卵、受精卵 B B、次级精母细胞、次级精母细胞 C C、初级精母细胞、初级精母细胞 D D、雄猴的神经元、雄猴的神经元 E E、精子、精子 F F、雄猴的肠上皮细胞、雄猴的肠上皮细胞 C、D、F4 4、豌豆的杂