1、第 2 章 基因和染色体的关系第 2节 基因在染色体上人有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。因为基因位于染色体上，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。如果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。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？人染色体的扫描电镜照片问题探讨2.为什么不测定全部46条染色体？2.为什么不测定全部46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，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因
2、，所以只对其中一条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定46条，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。人类是如何发现基因存在于染色体上的呢？萨顿的假说请同学们认真阅读教材P29萨顿的假说内容，回答以下问题。萨顿的结论是什么？提出这一结论的依据是什么？如何理解基因与染色体存在明显的平行关系。如果你也认为基因在染色体上，请完成教材的P30“思考讨论”。体细胞24条精子12条卵细胞12条受精卵24条一半来自父方一半来自母方1903年，美国遗传学家
3、萨顿(W.Sutton,1877-1916)用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。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，也就是说基因就在染色体上依据：基因和染色体的行为存在明显的平行关系；即染色体的行为和基因的行为高度一致 基因 染色体在遗传性状传递过程中的性质体细胞中的存在形式配子中的存在形式体细胞中的来源形成配子时的行为类比推理在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中具有稳定的形态结构成对成对成单成单一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方等位基因分离，非等位基因自由组合同源染色体分离，非同源染色体自由组合基因和染色体行为存在着明显的平
4、行关系基因位于染色体上（假说）基因与染色体存在明显的平行关系D dD DD d 在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分裂受精作用减数分裂高茎P配子F1F1配子D dF2矮茎高茎高茎高茎高茎矮茎DddD Dd dDd减数分裂DD d基因位于染色体上的实验证据我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！实验材料1.生长周期短，繁殖速度快，能缩短研究周期。（20-25下10-14天可繁殖一代）3.有多个易于区分的相对性状。（如眼色、眼形）2.子代数量多，易于统计分析，结果可靠。（每只雌蝇一次可产卵200-500个）P红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雄雌）F2
5、3红眼（雌雄）：1白眼（雄）（相互交配）（1）红眼和白眼这对相对性状哪个是显性的？（2）实验结果符合孟德尔的遗传定律吗？（3）3:1的性状分离比说明了什么？（4）用孟德尔遗传规律分析，什么现象不能得到合理解释？阅读教材30页，回答下列问题：常染色体对：，雌性：雄性：性染色体果蝇体细胞染色体果蝇的X和Y染色体同源区段：是指在X染色体上存在的基因，在Y染色体上存在着相同基因或等位基因（XAYa）非同源区段：存在着X或Y染色体上特有的基因（XAY）假设一：控制果蝇眼色的基因在常染色体上YX 控制果蝇眼睛颜色的基因在性染色体上吗？假设三：控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，X染色体上也有对应的等位基因。假
6、设四：控制果蝇眼色的基因在X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因。白眼基因（w）假设二：控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，X染色体上没有对应的等位基因。XWXW红眼（雌）XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌）XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)合理的解释假说的正确摩尔根解释的验证摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说-演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。讨论1.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
7、释吗？2.如果控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，还能解释吗？P红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌）红眼（雄）XwYXWXwXwXwXWXw白眼（雌）XwYXWY白眼（雄）设计测交实验验证1261321201151 ：1 ：1 ：1配子XWXWXwYP红眼（雌）白眼（雄）XXXYwF1配子XXYwXX红眼（雌）XYw白眼（雄）2.如果控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，还能解释吗？研究方法：假说演绎法摩尔根等人将一个特定基因与一条特定的X染色体联系起来，通过实验证明基因在染色体上。为萨顿“基因在染色体上”的假说提供了实验证据！控制白眼的基因位于X染色体的非同源区段上，Y染色体上不含有它的等位基因或相同基
8、因。基因与染色体的数量关系思考：结合信息分析染色体与基因的数量关系。果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。结论1：一条染色体上有许多个基因结论2：基因在染色体上呈线性排列短硬毛棒状眼深红眼朱红眼截翅红宝石眼白眼黄身基因在染色体上呈线性排列果蝇的X和Y染色体同源区段：是指在X染色体上存在的基因，在Y染色体上存在着相同基因或等位基因（XAYa）非同源区段：存在着X或Y染色体上特有的基因（XAY）假设一：控制果蝇眼色的基因在常染色体上YX 控制果蝇眼睛颜色的基因在性染色体上吗？假设三：控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，X染色体上也有对应的等位基因
9、。假设四：控制果蝇眼色的基因在X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因。白眼基因（w）假设二：控制果蝇眼色的基因在Y染色体上，X染色体上没有对应的等位基因。P红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雄雌）F23红眼（雌雄）：1白眼（雌雄）（相互交配）WW ww Ww W ww假设P红眼（雌）白眼（雄）XXXYw假设假设IIIP红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌）红眼（雄）XWXWXwYwXWYwXWXwF2XWXWXWXwXWYwXwYW红眼白眼（雄）31假设P红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌）红眼（雄）XwYXWXwXwXwXWXw白眼（雌）XwYXWY白眼（雄）4、验证、验证1设计测交，并对测交结果进
10、行演绎推理设计测交，并对测交结果进行演绎推理P红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌）红眼（雄）XwYwXWXwXwXwXWXw白眼（雌）XwYwXWYw白眼（雄）假设摩尔根等人的测交实验结果如下：摩尔根等人的测交实验结果如下：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性状性别数量III和IV，到底哪个才是正确的假设？如何验证？P白眼（雌）红眼（雄）F1红眼（雌）XWYXwXwXWXwXwY白眼（雄）假设P白眼（雌）红眼（雄）F1红眼（雌）红眼（雄）XWYWXwXwXWXwXwYW假设4、验证、验证2红眼雄蝇与白眼雌蝇的杂交实验红眼雄蝇与白眼雌蝇
11、的杂交实验实验结果：子代红眼的均为雌蝇；白眼的均为雄蝇。孟德尔遗传规律的现代解释分离定律Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞等位基因分离过程：思考：等位基因分离的原因、时间？在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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。基因的分离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。基因的自由组合定律的实质AaBbABABABabab
12、ab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABABababaABbAaBbABABABabababABABababaABbAABABababA Abba aB B或非等位基因自由组合过程：自由组合的原因：随非同源染色体的自由组合而自由组合自由组合的时间：减数分裂第一次分裂后期基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律（1）并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。（2）并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。（3）原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。1、下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的
13、是()A 基因全部在染色体上B 基因在染色体上呈线性排列C 一条染色体上有一个基因D 染色体就是由基因组成的B拓展练习2、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （）A、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇红眼雄果蝇C、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇白眼雄果蝇 B3、已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生配子的说法正确的是A.果蝇的精子中含有成对的基因B.果蝇的体细胞只含有一个基因C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方D.在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中成对的基因只有一个D
