1、第二章 基因和染色体的关系第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上上一节我们学习了减数分裂，德国科学家波威利是最早目上一节我们学习了减数分裂，德国科学家波威利是最早目睹减数分裂实证的人之一睹减数分裂实证的人之一 他曾记录了海胆细胞的发育过程，如果一个卵细胞他曾记录了海胆细胞的发育过程，如果一个卵细胞与两个精子受精，结果多了一套染色体，细胞会分裂，但与两个精子受精，结果多了一套染色体，细胞会分裂，但由于子细胞得到的染色体数目都不完全，这些细胞最终都由于子细胞得到的染色体数目都不完全，这些细胞最终都会死掉。会死掉。他的结论是精子和卵细胞的细胞核中只携带了半套染色体，他的结论是精子和卵细胞的细胞
2、核中只携带了半套染色体，只有有两个半套，海胆胚胎就可以发育成正常的幼虫。如只有有两个半套，海胆胚胎就可以发育成正常的幼虫。如果染色体太多太少，都会导致不正常发育。当孟德尔定律果染色体太多太少，都会导致不正常发育。当孟德尔定律被重新发现时，他马上就想到了孟德尔的遗传因子与他正被重新发现时，他马上就想到了孟德尔的遗传因子与他正在研究的染色体之间的关系在研究的染色体之间的关系1906年写给美国饲养协会的信的节选。信中总结了遗传学中的发现。框起来的部分叙述减数分裂与孟德尔分离定律的关系。美国科学家萨顿，采用蝗虫细胞做观察材料，在美国科学家萨顿，采用蝗虫细胞做观察材料，在他发表的论文中，得出染色体在减数
3、分裂中减半他发表的论文中，得出染色体在减数分裂中减半的推论，配子的染色体数目减半将孟德尔的遗传的推论，配子的染色体数目减半将孟德尔的遗传定律与染色体的关系，拉的更为紧密定律与染色体的关系，拉的更为紧密萨顿论文中描述的配子中形态差异的萨顿论文中描述的配子中形态差异的一套染色体，体细胞有两套一套染色体，体细胞有两套萨顿的假说萨顿的假说D dD d 体细胞：体细胞：配子：配子：蝗虫形成精子时染色体变化蝗虫形成精子时染色体变化孟德尔遗传因子变化孟德尔遗传因子变化美国科学家萨顿，采用蚱蜢细胞做观察材料，在美国科学家萨顿，采用蚱蜢细胞做观察材料，在他发表的论文中，得出染色体在减数分裂中减半他发表的论文中，
4、得出染色体在减数分裂中减半的推论，配子的染色体数目减半将孟德尔的遗传的推论，配子的染色体数目减半将孟德尔的遗传定律与染色体的关系，拉的更为紧密定律与染色体的关系，拉的更为紧密减数分裂染色体的分配正符合孟德尔所预期遗传因子的分配减数分裂染色体的分配正符合孟德尔所预期遗传因子的分配尝试分析基因与染色体的关系尝试分析基因与染色体的关系基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为体细胞中的体细胞中的存在形式存在形式配子中的存配子中的存在形式在形式在体细胞中在体细胞中的来源的来源形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式传递中的性传递中的性质质成对成对成对成对成单成单成单成单一个来自父方，一个来一个来自父
5、方，一个来自母方自母方一个来自父方，一个一个来自父方，一个来自母方来自母方等位基因分离等位基因分离 非等位基因自由组合非等位基因自由组合同源染色体分离同源染色体分离非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性、杂交过程保持完整性、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保持稳定性中保持稳定性类比类比:基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有平行关系平行关系思考与讨论思考与讨论参考萨顿的假说，请你在图中染色体上标注基因符参考萨顿的假说，请你在图中染色体上标注基因符号（号（D或或d），解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。），解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。（图中染色体上
6、黑色横线代表基因的位置（图中染色体上黑色横线代表基因的位置）。）。相同基因相同基因DD，dd等位基因等位基因Dd设计两对基因位于两对同源染色体上的情况，设计两对基因位于两对同源染色体上的情况，用非同源染色体的自由组合去解释控制不同用非同源染色体的自由组合去解释控制不同性状的基因自由组合。性状的基因自由组合。持续数百年的大航海时代，使得东南亚的持续数百年的大航海时代，使得东南亚的香蕉得以在十九世纪晚期被贩卖到新大陆，香蕉得以在十九世纪晚期被贩卖到新大陆，黑腹果蝇追随而去，旋即在新大陆繁衍开黑腹果蝇追随而去，旋即在新大陆繁衍开来，生生不息，由此开创出一段生物学史来，生生不息，由此开创出一段生物学史
7、中最令人瞩目的传奇之一，人类文明也就中最令人瞩目的传奇之一，人类文明也就此奠定经典遗传学的根基。现在，就让我此奠定经典遗传学的根基。现在，就让我们追随着果蝇的翅膀，再次回到那段生命们追随着果蝇的翅膀，再次回到那段生命科学史上激情肆溢、英豪辈出的纷争岁月，科学史上激情肆溢、英豪辈出的纷争岁月，重温一次经典诞生的历程重温一次经典诞生的历程基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件他终生信奉的科学研究原则，他终生信奉的科学研究原则，“实验方实验方法的本质在于要求每一种见解（或假说）法的本质在于要求每一种见解（或假说）都必须通过实验的检验，然后才得以承
8、都必须通过实验的检验，然后才得以承认其科学地位认其科学地位研究者必须养成一种研究者必须养成一种对一切假说（特别是对自己提出的假说）对一切假说（特别是对自己提出的假说）的怀疑心理，而且一旦证明其谬误，要的怀疑心理，而且一旦证明其谬误，要勇于抛弃之。勇于抛弃之。”基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件繁殖迅速且后代数量惊人，一只雌性果繁殖迅速且后代数量惊人，一只雌性果蝇在其约十四天的生命周期中可产卵上蝇在其约十四天的生命周期中可产卵上千，而且饲养方便并廉价，只需一点点千，而且饲养方便并廉价，只
9、需一点点香蕉即可香蕉即可相对性状明显相对性状明显果蝇的优点：果蝇的优点：易饲养易饲养繁殖快繁殖快后代多后代多基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件 雌果蝇生殖器官有雌果蝇生殖器官有受精囊受精囊，可保存与多只雄果蝇交配所得，可保存与多只雄果蝇交配所得的大量精子。因此，在做果蝇杂交实验的时候，为确保实验的大量精子。因此，在做果蝇杂交实验的时候，为确保实验结果的可靠性，雌果蝇必须未交配过，称为结果的可靠性，雌果蝇必须未交配过，称为处女蝇处女蝇。雌果蝇自羽化开始雌果蝇自羽化开始10小时之内尚未性成熟而无交配能力，小时之内尚未性成熟而无交配能力，这为
10、筛选处女蝇提供了理论依据。将培养瓶中的亲代果蝇全这为筛选处女蝇提供了理论依据。将培养瓶中的亲代果蝇全部除去，培养瓶中的卵孵化出来就是子代果蝇，收集部除去，培养瓶中的卵孵化出来就是子代果蝇，收集10小时小时之内羽化出来的子代果蝇，麻醉后用放大镜将雌雄果蝇分开，之内羽化出来的子代果蝇，麻醉后用放大镜将雌雄果蝇分开，这时得到的雌果蝇应该全部都是处女蝇。这时得到的雌果蝇应该全部都是处女蝇。将收集到的处女蝇，单独培养将收集到的处女蝇，单独培养3天，如果产卵就说明不是天，如果产卵就说明不是处女蝇了。在确认为处女蝇的情况下再放入雄蝇，进行杂交处女蝇了。在确认为处女蝇的情况下再放入雄蝇，进行杂交实验，才能得到
11、可靠的实验结果。实验，才能得到可靠的实验结果。基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件摩尔根的工作始于发现第一个有用的果蝇突变，一天偶然摩尔根的工作始于发现第一个有用的果蝇突变，一天偶然发现了一只白眼雄果蝇。通过研究发现发现了一只白眼雄果蝇。通过研究发现控制果蝇眼色的基控制果蝇眼色的基因位于性染色体上因位于性染色体上.由此可见由此可见:遗传物质在染色体上遗传物质在染色体上后来其学生证实了后来其学生证实了特定基因位于特定染色体的特定位置上特定基因位于特定
12、染色体的特定位置上咱们一起体验一下经典诞生的过程咱们一起体验一下经典诞生的过程基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件白眼果蝇再度以白眼果蝇再度以3:13:1的孟德尔比的孟德尔比例重现。但是，例重现。但是，白眼只出现于雄白眼只出现于雄果蝇中。果蝇中。1 1、观察实验，提出问题、观察实验，提出问题基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件资料：资料：2020世纪初期，生物学家已经在一些昆虫的细胞里发现了世纪初期，生物学家已经在一些昆虫的细胞里发现了性染色体。果蝇的体细胞中有性染色体。果蝇的体细胞
13、中有4 4对染色体，对染色体，3 3对是常染色体，对是常染色体，1 1对对是性染色体。雌果蝇中这对性染色体是同型的，为是性染色体。雌果蝇中这对性染色体是同型的，为XXXX；雄果蝇；雄果蝇中这对性染色体是异型的，为中这对性染色体是异型的，为XYXY。生物的性别是由性染色体决。生物的性别是由性染色体决定的，性别决定图解如下定的，性别决定图解如下 。假如你是研究小组的一员，如何解释白眼果蝇只有雄性这一现假如你是研究小组的一员，如何解释白眼果蝇只有雄性这一现象呢？象呢？汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件2 2、作
14、出推理、提出假说、作出推理、提出假说:上述实验结果显示，白眼性状是由上述实验结果显示，白眼性状是由X X染色体所遗传。染色体所遗传。控制果蝇眼睛颜色的基因在控制果蝇眼睛颜色的基因在X X染色体上，染色体上，Y Y染色体上染色体上不含它的等位基因不含它的等位基因请大家试着绘出上请大家试着绘出上面杂交的遗传图解面杂交的遗传图解果蝇性别又只取决于果蝇性别又只取决于X染色体（份数）而与染色体（份数）而与Y染色体无关染色体无关基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT
15、课件大胆预测：若将这只白眼雄蝇与大胆预测：若将这只白眼雄蝇与F1F1红眼雌蝇回交，红眼雌蝇回交，应产生应产生1/41/4红眼雌蝇，红眼雌蝇，l/4l/4红眼雄蝇，红眼雄蝇，1/41/4白眼雌蝇，白眼雌蝇，l/4l/4白眼雄蝇白眼雄蝇3 3、实验验证、实验验证基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件 摩尔根的实验结果：子代雌性全是红眼，雄性全是摩尔根的实验结果：子代雌性全是红眼，雄性全是白眼，从而验证了假设是正确的。白眼，从而验证了假设是正确的。再来预测：如果将这只白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交。再来预测：如果将这只白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交。基因在染色体
16、上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件1916年，摩尔根的三大弟子之一的布里吉斯（Bridges）染色体学说的直接证据。布里吉斯将白眼（XwXw）雌蝇和红眼（XWY）雄蝇杂交时大部分后代是红眼雌蝇、白眼雄蝇，这与摩尔根实验的结果完全相同，但有1/2000的后代出现了意外的情况：红眼不育的雄蝇和白眼可育的雌蝇。如果白眼基因确实在如果白眼基因确实在X X染色体上，白眼基因必定随异常配子传递给异常后代，染色体上，白眼基因必定随异常配子传递给异常后代，也即白眼基因跟定了也即白眼基因跟定了X X染色体。通过细胞学研究，果然红眼雄蝇只有一条染色体。通过细胞学研究，
17、果然红眼雄蝇只有一条X X染色体染色体，而白眼雌蝇有两条，而白眼雌蝇有两条X X染色体和另一条染色体和另一条Y Y染色体，验证了布里吉斯的假设。染色体，验证了布里吉斯的假设。如果你是研究小组一员，你如何将这一现象与染色体关如果你是研究小组一员，你如何将这一现象与染色体关联起来联起来基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件他又进一步把初级例外的雌蝇和正常红眼雄他又进一步把初级例外的雌蝇和正常红眼雄蝇进行杂交，结果约蝇进行杂交，结果约4 4的后代是白眼雌蝇的后代是白眼雌蝇和可育的红眼雄蝇，他称其为次级例外和可育的红眼雄蝇，他称其为次级例外。试着解
18、释一下试着解释一下基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件 摩尔根首次把一个特定的基因（如决定果蝇眼睛摩尔根首次把一个特定的基因（如决定果蝇眼睛颜色的基因）和一个特定的染色体（颜色的基因）和一个特定的染色体（X X染色体染色体）联系）联系起来，从而用实验证明了起来，从而用实验证明了基因在染色体上。基因在染色体上。4 4、得出结论、得出结论基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件动动脑动动脑假定有假定有ABC三个基因，他们位于一条染色体上，减三个基因，他们位于一条染色体上，减数分裂时交叉互换的
19、比例代表两个基因间的距离，数分裂时交叉互换的比例代表两个基因间的距离，互换的比例越大，基因之间距离越远。已知互换的比例越大，基因之间距离越远。已知AB基基因之间减数分裂时交叉互换的比例为因之间减数分裂时交叉互换的比例为a,AC之间减之间减数分裂时交叉互换的比例为数分裂时交叉互换的比例为b，ab.若三者在染色若三者在染色体上为线性排列，三个基因间的顺序是？体上为线性排列，三个基因间的顺序是？若三者在染色体上为线性排列，则若三者在染色体上为线性排列，则BC之间的交换率是之间的交换率是（a+b）(基因基因A在在BC之间之间)，或是（，或是（a-b）(基因基因C在在AB之间之间)。如果是网状分布，则无
20、法显示这种关系。如果是网状分布，则无法显示这种关系。实验结果证明是线性排列实验结果证明是线性排列基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件人的体细胞只有人的体细胞只有2323对染色体，却有对染色体，却有2.62.6万个基因，万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体上基因在染色体上呈呈线性线性排列排列一条染色体上应该一条染色体上应该有许多个基因；有许多个基因；结论：结论：基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件精原细胞初精母次精母精子细胞汉汉
21、水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品孟德尔遗传规律的现代解释：孟德尔遗传规律的现代解释：基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件命运命运1 1精原细胞初精母次精母精子细胞汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件命运命运2 2精原细胞初精母次精母精子细胞汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件 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，位于一对同在杂合体的细胞中，位于
22、一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形源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，成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，等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，独立的随配子遗传给后代。分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。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；在减数分裂过程中，位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同同源染色体上的等位基因分离的同时，源染色体上的等位基因分离的同时，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。孟德尔遗传规律的现代解释：孟德尔遗传规律的现代解释：汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件基因在染色体上用人教版高中生物必修二PPT课件
