1、1866年孟德尔发现了年孟德尔发现了遗传的两大定律遗传的两大定律1909年，约翰逊给年，约翰逊给“遗传因子遗传因子”起了一起了一个新名字叫做个新名字叫做“基因基因”【历史回顾】【历史回顾】基因你在哪里呢？基因你在哪里呢？第二章第二章 第二节第二节基因在染色体上基因在染色体上 孟德尔分离定律在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。减数分裂在形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，配子中只得到一对同源染色体的其中一条。回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）DdDd孟德尔自由组合定律在形成
2、配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合，随配子遗传给后代。减数分裂在减数分裂形成配子时，成对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂回顾：孟德尔遗传规律与减数分裂基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）yRyRYr YrYy RrYy RrYRYRyr yr1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。2N=24精子12条染色体卵细胞12条染色体受精作用体细胞24条染色体减数分裂蝗虫子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，另一条来自母方。一.萨顿假说共同体学习：
3、阅读课本共同体学习：阅读课本P29P29，与共同体小组成员思考并，与共同体小组成员思考并讨论以下问题讨论以下问题(1min)(1min)：1.1.基因与染色体存在着明显的平行关系的依据有哪些？基因与染色体存在着明显的平行关系的依据有哪些？思与议思与议传递传递性质性质基因基因成对成对存在存在基因行为（遗传学）基因行为（遗传学）染色体行为（细胞学）染色体行为（细胞学）染色体染色体成对成对存在存在P配子F1P配子F1DdDdDDdd假说依据假说依据只有只有成对成对的的基因基因中的中的一个一个只有只有成对成对染色体染色体中的中的一条一条成对的基因一成对的基因一个来自个来自父方父方，一个来自一个来自母方
4、母方配子配子组合组合方式方式成对的同源染色成对的同源染色体一条来自体一条来自父方父方，一条来自一条来自母方母方等位基因分离，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开，同源染色体分开，非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合杂交过程中基因保持杂交过程中基因保持完整性完整性和和独立性独立性配子形成和受精过程中配子形成和受精过程中有有相对稳定的结构相对稳定的结构体体细细胞胞配配子子来来源源 一.萨顿假说1.依据依据：2.方法：方法：3.萨顿假说的内容：萨顿假说的内容：分离定律遗传因子减数分裂染色体基因在染色体上基因在染色体上。即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。基因和
5、染色体的行为存在明基因和染色体的行为存在明显的显的平行平行关系。关系。推理推理基因基因基因在染色体上基因在染色体上推理推理染色体染色体 平行关系平行关系DdDd 一.萨顿假说D D d dD D D Dd d d d 请你在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。减数减数分裂分裂受精作用受精作用减数减数分裂分裂高茎高茎P P配子配子F F1 1F F1 1配子配子D D d dF F2 2矮矮茎茎高高茎茎高高茎茎高高茎茎高高茎茎矮矮茎茎D Dd dd dD D D Dd d d d D Dd d减数减数分裂分裂D DD D d d孟德尔遗传理论孟德尔遗传理论萨顿假说萨顿假说
6、果蝇实验果蝇实验假说假说-演绎法演绎法 正因为推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。基因位于染色体的实验证据1.1.个体小，易饲养个体小，易饲养2.2.繁殖快，后代多繁殖快，后代多3.3.具有易于区分的相对性状具有易于区分的相对性状4.4.染色体少，易观察（染色体少，易观察（4 4对）对）红眼果蝇朱红眼果蝇朱红眼果蝇白眼果白眼果野生型野生型突变型突变型突变型突变型（一）遗传实验材料（一）遗传实验材料果蝇的优点：果蝇的优点：二、基因位于染色体上的实验证据（二）（二）果蝇的染色体组成果蝇的染色体组成：雌性雌性性染色体性染色体常染色体常染色体常染色体常染色体性染色体性染色体
7、雌雄个体细胞中相同，雌雄个体细胞中相同，不决定性别不决定性别的染色体的染色体 雌雄个体细胞中不相同，雌雄个体细胞中不相同，决定性别决定性别的染色体的染色体对：对：，雄性雄性同型异型二、基因位于染色体上的实验证据P31上上（三）摩尔根的（三）摩尔根的果蝇杂交实验果蝇杂交实验：1909 1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型在实验室里培养了许多野生型红眼红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。果蝇，没发现其它眼色果蝇。19101910年年5 5月月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只的一天，摩尔根在实
8、验室中偶然发现一只白眼雄果蝇白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗白眼性状是如何遗传的？传的？二、基因位于染色体上的实验证据（三）摩尔根的（三）摩尔根的果蝇杂交实验果蝇杂交实验：3/41/4P白眼（雄）白眼（雄）红眼（雌）红眼（雌）F1 红眼红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）雌雄相互雌雄相互交配交配 二、基因位于染色体上的实验证据1.此实验现象是否符合分离定律?2.根据这一个杂交组合判断果蝇的显隐性性状?为什么?3.果蝇眼色的遗传有何特殊之处？思与议思与议观察现象 提出问题F2中红眼白眼31符合分离定律F1全为红眼红眼为显性性状白眼性状的表现总是与性别相关联。如何解释这一现象？提出问题F2中
9、，白眼果蝇均为雄性。复习提问：准备课本、笔记1.萨顿假说的内容？依据？研究方法？2.摩尔根实验的研究方法？材料？材料优点？3.摩尔根及其同事提出的假说内容1.1.2.2.。,任务任务1 1：基因型：基因型的书写要求的书写要求雌性：雌性：雄性：雄性：红眼果蝇的基因型红眼果蝇的基因型雌性：雌性：雄性：雄性：白眼果蝇的基因型白眼果蝇的基因型X XW WX XW W、X XW WX Xw wX XW WY YX Xw wX Xw wX Xw wY Y任务2：根据假说请用遗传图解解释摩尔根果蝇杂交实验的现象。：X和Y染色体同源区段：X染色体非同源区段：Y染色体非同源区段X YX染色体特有Y染色体特有提出
10、假说 解释问题 摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。二、基因位于染色体上的实验证据红红白白F2F1P1111:白眼白眼(雄雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)白眼白眼(雄雄)XWXW红眼XwY白眼PXWXw红眼XWY红眼F1XW配子配子XwY控制颜色的基因用控制颜色的基因用W、w表示表示XWXwXWYXWXW红眼红眼XWXw红眼红眼XWY红眼红眼XwY白眼白眼F2任务3：你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗？XWXw XwYXWX wXwYF1：P：配子：配子：红眼（雌）红眼（雌）白白眼（
11、雄）眼（雄）XW XwXwYXwXw XWY红雌红雌白雌白雌红雄红雄白雄白雄XWY XwXwXWX w 红雌红雌XwY白雄白雄F1：P：配子：配子：红眼（雄）红眼（雄）白眼（雌）白眼（雌）XWXwY测交方案测交方案1测交方案测交方案2 演绎推理理论比：1 1 ：1 1 ：1 1 ：1 1展与评展与评1 1 ：1 1二、基因位于染色体上的实验证据测交：F1隐性纯合子(纸上谈兵纸上谈兵)二、基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验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126126132132120120115115测交测交1 1：5.5.得出结论：得出结论：控
12、制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。实验一：红眼雌与白眼雄(4)(4)实验验证红眼雌蝇红眼雌蝇白眼雄蝇白眼雄蝇126126115115 摩尔根通过实验：将一个特定的基因和一条特定的染色体X染色体联系起来，从而证明了基因在染色体上。实验二：红眼雄与白眼雌测交测交2 2：实验验证：实施测交实验，与预测相吻合得出结论：基因在染色体上控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因白眼性状的表现总是与性别相联系？提出问题：提出假说：假说演绎法从此，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：演绎推理：设
13、计测交实验，预测实验结果回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验：(1)萨顿利用假说演绎法，推测基因位于染色体上()(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因()(3)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方()判断正误(4)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说演绎法()(5)摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离()(6)果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关()（7）性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中()短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝石眼白眼白眼黄身黄身结论：基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：摩尔根和他
14、的学生们，设计测量出：第一个果蝇第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。各种基因在染色体上排列图谱。一条染色体上应该有许多个基因。细胞中的基因都位于染色体上吗细胞中的基因都位于染色体上吗？（真核生物）（真核生物）三、基因与染色体的关系现象：每种生物的基因数量远多于染色体数目。每种生物的基因数量远多于染色体数目。4 4对染色体，对染色体，1.31.3万个基因万个基因2323对染色体，对染色体，2.62.6万个基因万个基因细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？不是。不是。真核生物真核生物的的核核基因都位于染色体基因都位于染色体上，而上，而质基因位质基因位于线粒体
15、等细胞器内于线粒体等细胞器内；原核生物原核生物的基因的基因有的位于拟核区有的位于拟核区DNADNA分子上，有分子上，有的位于细胞质的质粒的位于细胞质的质粒上。上。四、孟德尔遗传规律的现代解释随堂检测1.基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的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（表述，错误的是（）A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体 B.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的 C.一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因 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B随堂检测2.首次证明了基因在染色体上的是（首次证明了基因在染色体
16、上的是（）A.孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验 B.萨顿观察蝗虫的减数分裂过程萨顿观察蝗虫的减数分裂过程 C.摩尔根的红白眼果蝇杂交实验摩尔根的红白眼果蝇杂交实验 D.魏斯曼预测配子染色体数目减半魏斯曼预测配子染色体数目减半C四、孟德尔遗传规律的现代解释1.1.染色体上基因之间的关系染色体上基因之间的关系（1）等位基因的概念：位于位于同源染色体同源染色体上上同一位置上控制同一位置上控制相对性相对性状状的基因。如的基因。如B B和和b b。注意：注意：A A和和A A叫做相同基因叫做相同基因（2）非等位基因的概念：位于位于非同源染色体上非同源染色体上的基因（如的基因（如B B与与D D）
17、，以及位于以及位于同源染色体不同位置同源染色体不同位置的基因的基因（如（如A A与与B B）。）。1 2 3 4四、孟德尔遗传规律的现代解释2.基因分离定律的实质：基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd在减数分裂形成配子的过程中，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。1、等位基因分离的原因：、等位基因分离的原因：随同源染色体的分离而分离随同源染色体的分离而分离2、等位基因分离的时间：、等位基因分离的时间：减数分裂减数分裂后期后期（教材（教材P32）实质:减后期等位
18、基因随同源染色体的分开而分离四、孟德尔遗传规律的现代解释3.基因自由组合定律的实质基因自由组合定律的实质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，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。1.自由组合的原因：自由组合的原因：随非同源染色体的自由组合而自由组合2.自由组合的时间：自由组合的时间：减数分裂后期（教材（教材P32）实质:减后期非同源染色体上的非等位基因自由组合思考讨论：思考讨论：基因基因的遗传的遗传都都遵循遵循“孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律”吗？吗？原核生物中的基因原核生物中的基因遗传不遵循孟德尔遗传定律；遗传不遵循孟德
19、尔遗传定律；真核生物真核生物细胞质细胞质基因基因遗传不遵循孟德尔遗传定律遗传不遵循孟德尔遗传定律；同源染色体上的非等位基因同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律不遵循自由组合定律。三、孟德尔遗传规律的现代解释BbAaCcdD四、孟德尔遗传规律的现代解释四、孟德尔遗传规律的现代解释摩尔根发现了摩尔根发现了基因的连锁和互换定律基因的连锁和互换定律遗传学第三大定律遗传学第三大定律A AA A a aa aB BB Bb bb bA AA Aa aa aB BB Bb bb bA A、B B基因连锁基因连锁B B、b b基因互换基因互换1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1
20、4 1516 17 18 19 20 21 22 231 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 23男女 人有人有4646条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类条染色体，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基因组计划却只测定人的2424条染色体的条染色体的DNADNA序列。序列。问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨1.1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？定测哪些染色体？因为基因在染色体上，要测定某个基因序列，首先要确定该基因在哪条染色体上，如果
21、要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。问题探讨问题探讨2.为什么不测定全部为什么不测定全部4646条染色体？条染色体？人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体基因位于染色体上上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分离，非非同源染色体上的同源染色体上的非非等位基因自由组合等位基因自由组合依据依据结论结论实验验证实验验证实验现象实验现象实验假设实验假设果蝇眼色遗传与性别相联果蝇眼色遗传与性别相联系系控制白眼的基因位于控制白眼的基因位于X X染色体上，染色体上，而而Y Y染色体上不含有它的等位基因染色体上不含有它的等位基因测交实验测交实验
