第2節基因在染色體上

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。

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。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？討論：2.為什么不測定全部46條染色體？

在常染色體中，每對同源染色體上分布的基因是相同的或等位基因，所以每對只測序1條即可；而性染色體X和Y的差別很大，兩條性染色體都要測序，因此測定22條常染色體和兩條性染色體，共24條。預測出了遺傳因子（基因）的客觀存在歷史回顧：孟德爾豌豆雜交實驗：發現了遺傳的兩大定律基因究竟在哪里？減數分裂的研究：為找到基因提供了最正確的線索抓住這一線索的人是美國遺傳學家：薩頓一、薩頓的假說

1903年，美國科學家薩頓用蝗蟲細胞作材料，研究精子和卵細胞的形成過程。基因和染色體行為存在著明顯的平行關系

。基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因位于染色體上。（科學方法：類比推理法）項目基因染色體生殖過程中在雜交過程中保持完整性和_______在配子形成和受精過程中，__________相對穩定存在體細胞成對成對配子成單成單體細胞中來源成對基因一個來自

，一個來自_____一對同源染色體，一條來自父方，一條來自母方形成配子時非同源染色體上的_______

自由組合

自由組合獨立性形態結構父方母方非等位基因非同源染色體P30D

dD

DD

dDddD

Dd

dDdDD

dd

d二、基因位于染色體上的實驗證據

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的強烈質疑。1.實驗材料：果蠅優點：①易飼養，繁殖快。②后代數量多，便于統計。③具有多對易于區分且穩定遺傳的相對性狀。④染色體數目少，便于觀察。果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制的

F1紅眼（雌、雄）P×紅眼（雌）白眼（雄）白眼是隱性性狀3：1的性狀分離比符合分離定律F23/4雌雄交配紅眼（雌、雄）白眼（雄）1/4白眼果蠅都是雄的2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）F1紅眼（雌）×白眼（雄）F2紅眼（雌）紅眼（雄）白眼（雌）白眼（雄）2.摩爾根的果蠅雜交實驗（假說演繹法）提出問題：為什么F2白眼只有雄性？提出假說：基因位于與性別決定相關的性染色體上。假設1：控制眼色的基因只在X染色體的非同源區段。假設2：控制眼色的基因在X、Y染色體的同源區段。假設3：控制眼色的基因只在Y染色體的非同源區段。X基因在性染色體上的書寫雌果蠅：雄果蠅：紅眼（ＸBＸB）紅眼（ＸBＸb）白眼（ＸbＸb）白眼（ＸbＹ）紅眼（ＸBＹ）若紅眼的基因：B

白眼的基因：b假設1：控制眼色的基因只在

X染色體的非同源區段。假設2：控制眼色的基因在

X、Y染色體的同源區段。雌果蠅：雄果蠅：紅眼（ＸBＸB）紅眼（ＸBＸb）白眼（ＸbＸb）紅眼（ＸbＹB）紅眼（ＸBＹB）紅眼（ＸBＹb）白眼（ＸbＹb）請分別用上述兩種假說寫出本實驗的遺傳圖解。紅雌：白雄=1:1XBXbXbYXBXbXbXbXBY測交親代紅眼雌果蠅白眼雄果蠅白眼雌果蠅紅眼雄果蠅XBYXbXbXbY白眼雄紅眼雌白眼雌紅眼雄假設1：Bb在X染色體上假設2：Bb在XY染色體上測交子代測交親代測交子代××紅雌：白雌：紅雄：白雄=1:1:1:1XBXb紅眼雌XbY白眼雄紅雌：紅雄=1:1XBXbXbYbXBXbXbXbXBYB測交親代紅眼雌果蠅白眼雄果蠅白眼雌果蠅紅眼雄果蠅XBYbXbXw白眼雄紅眼雌白眼雌紅眼雄測交子代測交親代測交子代××紅雌：白雌：紅雄：白雄=1:1:1:1XBXb紅眼雌XbYB紅眼雄XbYb實驗二測F1紅眼雌實驗三實驗三測野生紅眼雄——控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體不含有它的等位基因。摩爾根團隊實施了測交實驗，最后得出了紅雌：白雄=1:1，假設1成立。摩爾根通過實驗將一個特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X）聯系起來，從而證明了基因在染色體上。驗證假設：實施測交實驗得出結論：基因在染色體上控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因白眼性狀的表現為什么總是與性別相聯系？作出假設：假說演繹法回顧摩爾根的實驗：基因位于染色體上的實驗證據科學實驗，提出問題：演繹推理：設計系列測交實驗，并推測出結果果蠅有4對染色體，攜帶的基因大約有1.3萬個；人有23對染色體，攜帶的基因大約有2.6萬。摩爾根和他的學生們經過十多年的努力，發明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖。一條染色體上應該有許多個基因；同時說明基因在染色體上呈線性排列。3、基因與染色體的關系1.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，具有一定獨立性；在減數分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子傳給后代。2.基因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