第二章基因和染色體的關系2.2基因在染色體上問題探討人有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。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？2.為什么不測定全部46條染色體？因為基因位于染色體上，要測定某個基因的序列，首先要知道基因位于哪條染色體上。每對同源染色體的形態、大小相同，結構相似，上面分布的基因相同或等位基因，所以只測其中1條；而性染色體X和Y的差別很大，基因也大不相同，所以需要對兩條性染色體X和Y都進行測序。發現問題：用蝗蟲作材料研究精子和卵細胞的形成過程，發現孟德爾遺傳定律中遺傳因子（基因）的分離與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓的假說孟德爾分離定律DdDd減數分裂受精作用受精卵親代配子子代染色體行為基因行為DDddDdDdDd受精作用看不見的染色體基因在染色體上推理基因看得見的

平行關系高莖矮莖高莖矮莖薩頓的假說比較項目基因的行為染色體的行為傳遞中的特點存在形式體細胞中配子中體細胞中的來源形成配子時的分配特點在雜交過程保持完整性和獨立性在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的形態結構成對成對只有成對的基因中的一個只有成對的染色體中的一條成對的基因一個來自父方，一個來自母方同源染色體一條來自父方，一條來自母方等位基因分離非等位基因自由組合同源染色體分離非同源染色體自由組合薩頓的依據紅眼果蠅白眼果蠅基因位于染色體的實驗證據遺傳學實驗材料——果蠅的優點：1.個體小，易飼養2.繁殖快，后代多3.具有易于區分的相對性狀4.染色體少，易觀察（4對）基因位于染色體的實驗證據常染色體：與性別決定無關的染色體。(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色體：與性別決定有關的染色體。雄果蠅：XY雌果蠅：XX注：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。基因位于染色體的實驗證據性染色體1.如果基因在常染色體上：

—2.如果基因在性染色體上：

。3.如果常染色體和性染色體上都有基因：

。XAXaAaXBXbAa基因型的表示方法XYⅠⅡⅢ非同源區段：①基因只存在于X染色體（Ⅰ區段）上②基因只存在Y（Ⅲ區段）上X、Y同源區段的基因是成對存在的。同源區段：X

XaA雌性：X

YA雄性：XYA雄性：X

XaA雌性：X

YA雄性：aⅠ、Ⅲ

Ⅱ3:1P×白雄紅雌F1紅F2白雄紅雌、紅雄（雌、雄交配）摩爾根的果蠅雜交實驗研究過程方法：假說—演繹法

(1)觀察現象，提出問題①眼色的顯性性狀什么？紅眼②眼色遺傳是否遵循分離定律？遵循，F1自交后代的性狀分離比為3∶1提出問題：白眼性狀為什么與性別相關聯？

(1)觀察現象，提出問題白色性狀和性別相關聯，大家由此可以會做出些什么推測呢？白眼基因位于性染色體上，那具體在哪個區段呢？XY同源區段?X非同源區段?Y非同源區段?白眼基因位于性染色體上。摩爾根的果蠅雜交實驗

(2)提出假說，進行解釋摩爾根的果蠅雜交實驗假說一：控制眼色的基因只在Y染色體上。假說二：控制眼色的基因只在X染色體上。假說三：控制眼色的基因在X、Y染色體同源區上。×摩爾根的果蠅雜交實驗

(2)提出假說，進行解釋假說二：控制眼色的基因只在X染色體上。假說三：控制眼色的基因在X、Y染色體同源區上。符合符合摩爾根的果蠅雜交實驗(3)演繹推理，驗證假說設計測交實驗紅眼（雌）

白眼（雄）××F1：P：XWXw

×XwYXWX

wXwXw

XWY紅雌白雌紅雄白雄XwY配子假說二：控制眼色的基因只在X染色體上。假說三：控制眼色的基因在X、Y染色體同源區上。F1：P：配子紅眼（雌）

白眼（雄）××XWXw

×XwYwXWX

wXwXw

XWYwXwYw紅雌白雌紅雄白雄測交方案1摩爾根的果蠅雜交實驗F1：P：配子×白眼（雌）

紅眼（雄）×XwXw

×

XWY

XWX

w

XwY雌果蠅均為紅眼,雄果蠅均為白眼。紅雌白雄假說二：控制眼色的基因只在X染色體上。(3)演繹推理，驗證假說設計測交實驗F1：P：配子×白眼（雌）

紅眼（雄）×假說三：控制眼色的基因在X、Y染色體同源區上。XwXw

XWX

w

XwYW全為紅測交方案2（測交實驗1的反交）紅雌紅雄

XWYW

×摩爾根的果蠅雜交實驗紅眼雌蠅紅眼雄蠅白眼雌蠅白眼雄蠅126132120115實驗結果：子代中雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼。得出結論：基因在染色體上，控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因。測交方案1測交方案2(4)實驗驗證，得出結論假說三：控制眼色的基因在X、Y染色體同源區上。×基因在染色體上；控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因假說—演繹法基因位于染色體的實驗證據提出問題：作出假說：驗證假說：得出結論：白眼性狀的表現總是與性別相聯系？控制白眼基因（w）在性染色體上測交（正反交）摩爾根的果蠅雜交實驗演繹推理測交（正反交）得出結論基因在染色體上白眼性狀的表現總是與性別相聯系提出問題假說演繹法作出假說控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因實驗驗證測交結果回顧摩爾根的果蠅雜交實驗實驗：假說-演繹法從此，摩爾根成了

孟德爾

理論的堅定支持者。基因位于染色體的實驗證據結論1：基因在染色體上呈

排列。摩爾根和他的學生們，設計測量出：第一幅果蠅各種基因在染色體上排列圖譜。果蠅X染色體上的一些基因線性現代分子生物學技術將基因定位在染色體上人只有23對染色體，卻有約2.6萬個基因。結論1：一條染色體上應該有多個基因。果蠅只有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個；思考：用熒光標記法可顯示基因在染色體上的位置，圖片中同種顏色在同一條染色體上會有兩個的原因是什么？

觀察的時期為有絲分裂中期，每條染色體上含有兩條染色單體，其相同位置上的基因相同。問題1：細胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？不是。①真核生物的核基因都位于

上，而

位于線粒體等細胞器內；②原核生物的基因主要位于

上。染色體質基因擬核的DNA分子問題2：在基因研究中，下列成就分別是由哪些科學家來完成的？①提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點。②把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色體上”的假說。④用實驗證明了“基因在染色體上”。孟德爾約翰遜摩爾根薩頓假說—演繹法假說—演繹法一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因，不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因；1與2、3與4同源染色體：等位基因：非等位基因：Y與yY(y)與R1234YyRR孟德爾遺傳規律的現代解釋相同基因：R與RAAAaAAaaaaaaAA分裂間期減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ減數分裂Ⅱ基因分離定律：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的獨立性；在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中獨立的，隨配子遺傳給后代。孟德爾遺傳規律的現代解釋分離定律實質:等位基因隨同源染色體的分開而分離減數分裂Ⅰ后期分裂間期減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ減數分裂ⅡAaBbaaAAbbBBBBaaAAbbAbaBBaAb自由組合定律：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，同源染色體上等位基因彼此分離的同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。孟德爾遺傳規律的現代解釋自由組合定律實質:非同源染色體上的非等位基因自由組合減數分裂Ⅰ后期AaBb2對等位基因位于2對同源染色體上AaBb2對等位基因位于1對同源染色體上孟德爾遺傳規律的現代解釋兩對等位基因獨立遺傳滿足基因的自由組合定律兩對等位基因不獨立遺傳不滿足基因的自由組合定律（1）如果位于非同源染色體，則兩對基因可以自由