第第2 2章章 基因和染色体的关系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1、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程、孟德尔的分离定律，以及减数分裂的过程（以精子的形成为例）之间有什么相同的地方（以精子的形成为例）之间有什么相同的地方？2、基因与染色体到底是什么关系呢？基因与染色体到底是什么关系呢？ 请你试一试，把孟德尔分离定律中的遗请你试一试，把孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体，把分离定律念一传因子换成同源染色体，把分离定律念一遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联遍，你觉得这个替换有问题吗？由此你联想到什么？想到什么？一、萨顿的假说一、萨顿的假说发现发现：孟德尔假设的一对遗传因子，即等位：孟德尔假设的一对遗传因子，即等位 基因的分离基因的分离 与减数分裂中同源染色体的与减数分裂中同源染色体的 分离非常相似。分离非常相似。理由理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 推论推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 假说假说：基因位于染色体上。：基因位于染色体上。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自由组合自由组合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类比推理类比推理 由两个或两类对象在某些属性由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。也相同的一种推理方法。 矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P配子配子F1F1配子配子矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P配子配子F1F1配子配子d dDDdDDddDDdDdDdd dDD萨顿经类比推理得出的结论萨顿经类比推理得出的结论基因在基因在染色体上究竟是否正确？染色体上究竟是否正确？类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。还需要观察和实验的检验。二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据摩尔根的果蝇杂交实摩尔根的果蝇杂交实验验果蝇的特点果蝇的特点?易饲养、易饲养、繁殖快、后代多繁殖快、后代多相对性状明显相对性状明显 染色体数少且形态有明显差别染色体数少且形态有明显差别常染色体常染色体性染色体性染色体对：对：，果蝇体细胞染色体果蝇体细胞染色体提出问题提出问题为什么为什么F2白眼果蝇全是雄果蝇呢？总是和白眼果蝇全是雄果蝇呢？总是和性别相联系呢？性别相联系呢？做出假设做出假设假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X染色体上，而染色体上，而Y上不含有它的等位基因。上不含有它的等位基因。 假设一：控制白眼的基因在假设一：控制白眼的基因在X、Y染色体上。染色体上。假设三：控制白眼的基因是在假设三：控制白眼的基因是在Y染色体染色体 上，上，而而X染色体上没有它的等位基因。染色体上没有它的等位基因。雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）摩尔根及其同事设想，控制白眼的基因（摩尔根及其同事设想，控制白眼的基因（w）在）在X染色体上，而染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。染色体不含有它的等位基因。XWXW红眼（雌）红眼（雌）XwY白眼（雄）白眼（雄）XWYXwXWY红眼（雄）红眼（雄）XWXw红眼（雌）红眼（雌）PF2F1配子配子XwXWYXWXWXW红眼（雌）红眼（雌）XWXw红眼（雌）红眼（雌）XWY红眼（雄）红眼（雄）XwY白眼（雄）白眼（雄）20测交测交XWXwXwYXWXwYXw配子配子XWXwXW Y XwXwXwY测交后代测交后代红眼雌红眼雌 ：红眼雄：白眼雌：红眼雄：白眼雌： 白眼雄白眼雄 1 : 1: 1 : 11 : 1: 1 : 121摩尔根等人亲自做了该实验，摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：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摩尔根通过实验，将一个特定的基因摩尔根通过实验，将一个特定的基因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染和一条特定的染色体色体（X染色体染色体）联系起来，联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上。从而用实验证明了：基因在染色体上。验证假说：验证假说：测交测交得出结论：得出结论：基因在染色体上基因在染色体上若控制白眼基因（若控制白眼基因（w）在）在X染色体上，而染色体上，而Y染色体上不染色体上不含有它的等位基因含有它的等位基因白眼性状的表现总是与性白眼性状的表现总是与性别相联系？别相联系？提出问题：提出问题：作出假说：作出假说：假假说说演演绎绎法法XY型：其中雌性为型：其中雌性为XX，雄性为，雄性为XY。ZW型：其中雌性为型：其中雌性为ZW，雄性为，雄性为ZZ。性染色体性染色体的类型的类型正常男性的染色体分组图正常男性的染色体分组图正常女性的染色体分组图正常女性的染色体分组图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3 33.53.5万个基万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？因，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思考？思考？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；三、孟德尔遗传规律的现三、孟德尔遗传规律的现 代解释代解释 基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在在杂合体的细胞中，位于一对同杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，成配子的过程中，等位基因会等位基因会随同源染色体的分开而分离随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。 基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是：位于位于非同源染色体上的非等位基因的分离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程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，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。AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离分离定律分离定律 AaBbAbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合定律AaBbABABABababab精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞ABABababaABb下列关于基因和染色体关系的叙述，错误下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（的是（ ）A A、染色体是基因的主要载体、染色体是基因的主要载体B B、基因在染色体上呈线性排列、基因在染色体上呈线性排列C C、一条染色体上有多个基因、一条染色体上有多个基因D D、染色体就是由基因组成的、染色体就是由基因组成的D D 练练 习习2.2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为果蝇体细胞中染色体组成可表示为 （ ） A.3+X A.3+X 或或 3+Y 3+Y B.6+X B.6+X 或或 6+Y 6+Y C.3 C.3对对+XX +XX 或或 3 3对对+YY +YY D.3 D.3对对+XX +XX 或或 3 3对对+XY+XYD D3.3.第一个证明基因在染色体上相对位置第一个证明基因在染色体上相对位置的科学家是（的科学家是（ ） A.A.孟德尔孟德尔 B.B.摩尔根摩尔根 C.C.萨顿萨顿 D.D.克里克克里克B B4.4.基因自由组合定律揭示了基因自由组合定律揭示了 （ ）A.A.等位基因之间的关系等位基因之间的关系B.B.非等位基因之间的关系非等位基因之间的关系C.C.非同源染色体之间的关系非同源染色体之间的关系D.D.非同源染色体上的非等位基因之间的非同源染色体上的非等位基因之间的关系关系D D5 5）果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状）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直接判断子代果蝇性别的一组是 （ ）A A、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B B、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇 红眼雄果蝇红眼雄果蝇C C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇 白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B B4、右图示果蝇的原始生殖细胞，图中1、14、4 表示染色体,B、b、W、w分别表示控制不同性状的基因。果蝇的红眼和白眼分别由位于X染色体上的W、w控制，请据图回答下列问题：（1）该细胞是_。（2）图中的_属常染色体，而_属性染色体。卵原细胞1和1， 2和2， 3和3 4和4 (3)该细胞中有_个DNA分子。（4）该果蝇基因型可写成_。（5）经减数分裂它可产生_种基因型的配子。8BbXWXw46.6.下列关于基因和染色体在减数分裂过程下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是（中行为变化的描述，错误的是（ ）A.A.同源染色体分离的同时，等位基因也随同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离之分离B.B.非同源染色体自由组合，所有非等位基非同源染色体自由组合，所有非等位基因之间也自由组合因之间也自由组合C.C.染色单体分开时，复制而来的两个基因染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开也随之分开D.D.非同源染色体数量越多，非等位基因自非同源染色体数量越多，非等位基因自由组合的种类也越多由组合的种类也越多BAabB非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因自由组合。自由组合。AaBbABABABababab精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞ABABababaABbAaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞