第2節基因在染色體上第2章基因和染色體的關系一、薩頓的假說發現問題：用蝗蟲作材料，研究精子和卵細胞的形成過程，發現孟德爾定律中基因的分離與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。受精作用受精卵親代配子子代染色體行為基因行為DDddDdDdDd受精作用薩頓將基因與染色體的行為進行比較推論：理由：基因位于染色體上，由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。一、薩頓的假說基因與染色體行為的平行關系：（系統集成P31）

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D

dD

Ddd

在染色體上標注基因符號，解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實驗×減數分裂受精作用減數分裂高莖P配子F1F1配子DdF2矮莖高莖高莖高莖高莖矮莖DddD

Dd

dDd減數分裂DD

d

孟德爾的遺傳理論和薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根（T.H.Morgan)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！

摩爾根的這種大膽質疑，科學務實的研究精神是值得我們努力學習的。野生紅眼基因果蠅少見的白眼雄果蠅“材料選對了就等于實驗成功了一半”實驗材料二、基因位于染色體上的實驗依據1.果蠅作為遺傳研究材料的優點（P30相關信息）：（1）個體小，易飼養；（2）繁殖速度快（在室溫下10多天就繁殖一代）；（3）后代數量大（一只雌果蠅一生能產生幾百個后代）；（4）有明顯的相對性狀，便于觀察、統計；（5）染色體數目少（4對），便于觀察；與性別決定有關果蠅的染色體組成常染色體性染色體３對：ⅡⅡ，Ⅲ

Ⅲ，Ⅳ

Ⅳ雌性同型：ＸＸ雄性異型：ＸＹF21/4是否符合孟德爾的分離定律？

紅眼（雌、雄）PF1（雌、雄）×雌雄交配紅眼白眼白眼（雄）（1）觀察現象、發現問題2.摩爾根的果蠅雜交實驗——假說演繹法紅眼F1

3/4白眼果蠅都是雄的？（2）提出問題：白眼性狀為什么與性別相關聯？①位于常染色體Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上。②只位于X染色體上。③只位于Y染色體上。

控制白眼的基因（用w表示）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。（3）作出假說，對于實驗現象的解釋wX染色體上的白眼基因w書寫為：Xw紅眼基因W書寫為：XW雌果蠅基因型有：XWXW（紅眼）XWXw（紅眼）XwXw（白眼）雄果蠅基因型有：XWY（紅眼）XwY（白眼）常染色體上的基因不需標明其位于常染色體上;如：Dd、dd性染色體上的基因須將性染色體及其上的基因一同寫出注意基因的寫法：WW運用上述假說，解釋實驗現象：XWXW紅眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY紅眼（

雄

）XWXw紅眼（

雌

）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW紅眼(雌

）

XWXw紅眼(雌)XWY紅眼(雄)XwY白眼(雄

)合理的解釋假說的正確?（4）測交實驗，進行演繹推理×XWXwXwYXWXwYXw配子XWXwXWYXwXwXwY測交后代雌紅：雄紅：雌白：雄白F11：1：1：1摩爾根實際的實驗結果：126132120115與理論推測一致，完全符合假說

但是該結果與基因位于常染色體上時結果相同，因此，該結果無法驗證假說，但通過本實驗得到了白眼雌果蠅。×XwXwXWY測交紅眼雌蠅

白眼雄蠅1：1測交后代摩爾根等人進一步驗證：——證明了控制果蠅眼色的基因在X染色體上——得出結論配子XWXwYXWXwXwY演繹推理：測交得出結論：基因在染色體上白眼性狀的表現總是與性別相聯系提出問題：假說演繹法回顧摩爾根的實驗：作出假說：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

把一個特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯系起來，證明了基因在染色體上。摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。三、基因與染色體的數量關系果蠅的體細胞有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個。人的體細胞有23對染色體，攜帶的基因有2.6萬多個。一條染色體上應該有許多個基因思考？結論：問題：基因在染色體上是如何排列的呢？短硬毛棒狀眼深紅眼朱紅眼截翅紅寶石眼白眼黃身基因在染色體上呈線性排列；

摩爾根和他的學生們經過十多年的努力，發明了測定基因在染色體上相對位置的方法，并繪制了果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖。證明了：四、孟德爾遺傳規律的現代解釋

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A與B、C與D同源染色體：非同源染色體：等位基因：非等位基因：A與C（D）、B與C（D）Y與y、R與rY(y)與R(r)ABCDYyRr1.基因的分離定律的實質：

在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；

在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立的隨配子遺傳給后代。Aa精原細胞初級精母細胞AaAa次級精母細胞AAaaAaAa精細胞等位基因分離的時間：減數分裂第一次分裂后期2.基因的自由組合定律的實質

位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。AaBbABABABabababABABababaABbABABababAAbbaaBB或自由組合的時間：減數分裂第一次分裂后期人有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.對人類基因組進行測序，為什么首先要確定測哪些染色體？問題探討因為基因位于染色體上，要測定某個基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。如果要測定人類基因組的基因序列，就要知道包含人類基因組的全部染色體組由哪些染色體組成。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。2.為什么不測定全部46條染色體？問題探討人有22對常染色體