1、第2节 基因在染色体上问题探讨人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。讨论1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？2.为什么不测定全部46条染色体？基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或等位基因，所以每对只测序1条即可；而性染色体X和Y的差别很大，两条性染色体都要测序，因此测定22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条一、萨顿的假说一、萨顿的假说萨顿发现，蝗虫的体细胞中有萨顿发现，蝗虫的体细胞中有2424条染色体，生殖细胞中条染色
2、体，生殖细胞中只有只有1212条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有了具有了2424条染色体。条染色体。1.1.推论：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传推论：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。基因就在染色体上。2.2.原因：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。原因：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。比较项目比较项目基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为传递中的特点传递中的特点 存存在在形形式式在体细胞中在体细胞中配子中配子中在体细胞中的来在体细胞中的来
3、源源形成配子是的分形成配子是的分配特点配特点基因和染色体的关系基因和染色体的关系在杂交过程保持在杂交过程保持完整性完整性和和独立性独立性在配子形成和受精过程在配子形成和受精过程中，也有相对中，也有相对稳定的形稳定的形态结构态结构 成对成对成对成对只有成对的只有成对的基因基因中的中的一个一个只有成对的只有成对的染色体染色体中的中的一条一条成对的成对的基因基因一个一个来自来自父方父方，一个来，一个来自自母方母方同源同源染色体染色体一条来自一条来自父父方方，一条来自，一条来自母方母方等位基因等位基因分离分离非等位基因非等位基因自由组合自由组合 同源染色体同源染色体分离分离非同源染色体非同源染色体自由
4、组合自由组合D DD Dd dd dD Dd dD dD dD Dd dD Dd dD DD DD dD dD dD dd dd d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科学家科学家:摩尔根摩尔根实验材料实验材料:果蝇果蝇果蝇作为实验材料的优点：果蝇作为实验材料的优点：易饲养、生长周期短、繁殖快、易饲养、生长周期短、繁殖快、染色体少且容易观察、染色体少且容易观察、相对性状明显等。相对性状明显等。常染色体：常染色体：性染色体性染色体:与性别与性别无关无关的染色体，的染色体，如如，与性别决定与性别决定有关有关的染色体，如的染色体，如 和和Y Y其中用其中用XX表示，用表示，用
5、XY表示表示果蝇眼色的显性性状如何判断？果蝇眼色的显性性状如何判断？红眼为显性性状，根据显性性红眼为显性性状，根据显性性状定义判断。状定义判断。眼色遗传是否遵循基因分离定眼色遗传是否遵循基因分离定律？判断依据？律？判断依据？是，是，F F1 1自交后代的性状分离比自交后代的性状分离比为为3131。该实验与孟德尔豌豆一对相对该实验与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验有何区别？说明性状的杂交实验有何区别？说明什么问题？什么问题？F F2 2隐性性状隐性性状（白眼）（白眼）只出现在雄只出现在雄性；性；白眼性状总是白眼性状总是与性别相关联与性别相关联。1.观察实验，发现问题观察实验，发现问题摩尔根的果蝇
6、杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验发现问题发现问题为什么白眼性状总与性别相关联？为什么白眼性状总与性别相关联？如何解释这一现象呢？如何解释这一现象呢？假设：假设：控制白眼的控制白眼的基因在基因在X X染色体染色体上，而上，而Y Y染色体上不含染色体上不含有它的等位基因。有它的等位基因。2.2.提出假设，解释问题提出假设，解释问题若用若用W W、w w表示控制眼睛颜色的基因：表示控制眼睛颜色的基因：红眼红眼W W，白眼，白眼w w。雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）、）、红眼（红眼（w w）、）、雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）、）、白眼（白眼（w w）白眼（白眼（w ww w）P XP X
7、W WX XW W X Xw wY Y （红眼雌）（红眼雌）（白眼雄）（白眼雄）F F1 1 X XW WX Xw w X XW WY Y （红眼雌）（红眼雌）（红眼雄）（红眼雄）F F2 2 X XW WX Xw w X XW WY XY XW WX XW W X Xw wY Y1 1红眼雌：红眼雌：1 1红眼雄：红眼雄：1 1红眼雌：红眼雌：1 1白眼雄白眼雄解释问题解释问题P XP XW WX Xw w X Xw wY Y （红眼雌）（红眼雌）（白眼雄）（白眼雄）.演绎推理（理论分析）演绎推理（理论分析）F F1 1 X XW WX Xw w X Xw wX Xw w X XW WY X
8、Y Xw wY Y 1 1红眼雌：红眼雌：1 1白眼雌白眼雌：1 1红眼雄：红眼雄：1 1白眼雄白眼雄测交实验：测交实验：摩尔根等人亲自做该摩尔根等人亲自做该测交实验测交实验，结果如下：，结果如下：红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126126132132120120115115 1 1 ：1 1 ：1 1 ：1 1.实验验证实验验证:测交实验（真是实验）测交实验（真是实验）P F1P F1红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）5.5.得出结论得出结论控制白眼的基因只在控制白眼的基因只在X X染色体上染色体上证明了基因在染色体上证明了基因在染色体上实验检验：实验检验：根据假说预
9、期测交实验结果根据假说预期测交实验结果得出结论：得出结论：实验结果与预期结果一致实验结果与预期结果一致，假假说成立说成立基因在染色体上基因在染色体上控制白眼基因（控制白眼基因（w）在）在X染染色体上，而色体上，而Y染色体上不含染色体上不含有它的等位基因有它的等位基因如何解释白眼性状的表现如何解释白眼性状的表现总是与性别相联系？总是与性别相联系？提出问题：提出问题：作出假说：作出假说：假假说说演演绎绎法法从此，摩尔根成了从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者理论的坚定支持者。孟德尔孟德尔回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验：演绎推理：演绎推理：进行测交实验进行测交实验 果蝇的果蝇的4 4对对染色体上却
10、有染色体上却有数百个数百个基因基因基因在染色体基因在染色体上呈线性排列上呈线性排列一条染色体上有一条染色体上有许多个基因许多个基因6.摩尔根又进一步研究：摩尔根又进一步研究：AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离基因分离定律基因分离定律基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，性；在减数分裂形成配子的过程中，等等位基因会随同源染色体的分开而分离，位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独
11、立的随配子遗分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。传给后代。AaBbAbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合基因自由组合定律基因自由组合定律 基因自由组合定律的实质是：基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基位于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；在减因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，基因分离的同时，非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因自由组合。非等位基因自由组合。DdeE同源染色体上的非等位基因，同源染色体上的非等位基因，能自由组
12、合吗？能自由组合吗？遗传定律与减数分裂的关系遗传定律与减数分裂的关系（1）减数第一次分裂后期，同源染色体）减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离导致等位基因的分离，这是基因彼此分离导致等位基因的分离，这是基因分离定律的分离定律的细胞学基础细胞学基础。（2）减数第一次分裂后期，非同源染色）减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合，这是基因自由组合定位基因也自由组合，这是基因自由组合定律的律的细胞学基础细胞学基础。练习练习一、概念检测一、概念检测1.1.基因对同源染色体和非同源染色体上相关基因的解释，判断下列相关表述是基
13、因对同源染色体和非同源染色体上相关基因的解释，判断下列相关表述是否正确。否正确。（1 1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。（）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。（）（2 2）非等位基因都位于非同源染色体上）非等位基因都位于非同源染色体上 。（）2.2.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是（基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是（）A.A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体 B.B.染色体就是基因组成的染色体就是基因组成的C.C.一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因 D.D.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列3.3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是 （）A.A.复制的两个基因随染色单体分开而分开复制的两个基因随染色单体分开而分开B.B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离同源染色体分离时，等位基因也随之分离C.C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多D.D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
