1866年孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律
1909年，約翰遜給“遺傳因子”起了一個(gè)新名字叫做“基因”，人們意識(shí)到遺傳因子（基因）是客觀存在的
基因，你究竟在細(xì)胞的哪里呢？
發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子（即等位基因），其分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。
孟德爾分離定律： 在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的 遺傳因子 成對存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對的 遺傳因子 發(fā) 生分離，分離后的 遺傳因子 分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。
你覺得這樣替換有問題嗎？由此你聯(lián)想到什么？
雜合子在形成配子時(shí)，等位基因的分離
減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體的分離
比較這兩幅圖，你還能發(fā)現(xiàn)基因和染色體之間有其他的平行關(guān)系嗎？
1、內(nèi)容：1902年，美國哥倫比亞大學(xué)的沃爾特 · 薩頓在觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂的裝片時(shí)發(fā)現(xiàn)，染色體的行為變化與遺傳因子（ 基因 ）有著明顯的平行關(guān)系。他大膽地提出假說：基因位于染色體上。
在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性
在配子形成和受精過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定
成對基因一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方
一對同源染色體，一條來自父方，一條來自母方
非同源染色體上的非等位基因自由組合
在形成配子時(shí)，成對的基因彼此分離
在減I后期，同源染色體彼此分離
基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系
請結(jié)合薩頓的假說內(nèi)容，在圖中的染色體上標(biāo)注基因的符號(hào)（用D和d表示），解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)（圖中染色體上的黑色短線代表基因的位置）。
由兩個(gè)或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。
類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的校驗(yàn)。
例：加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時(shí)，由于他幼兒時(shí)期吃過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國血統(tǒng)。朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長大的，你們身上一定有牛的血統(tǒng)了?！?br/> 正因?yàn)轭惐韧评淼姆潜厝恍?，薩頓的假說遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根（)的強(qiáng)烈質(zhì)疑。
我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實(shí)根據(jù)的臆測！
我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)，我要通過確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系。
“材料選對了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半”
二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
1、果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)
①易飼養(yǎng)，繁殖快，后代數(shù)量多
②相對性狀多且易于區(qū)分
③染色體數(shù)少（4對），易于觀察
常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體。
性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體。
如：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。
2、性染色體與常染色體：
果蠅有4對染色體，其中3對是常染色體，1對是性染色體。其中♀用XX表示，♂用XY表示。
1、此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否符合分離定律?2、根據(jù)哪一個(gè)雜交組合判斷果蠅的顯隱性性狀?為什么?3、摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相比，有哪些不同點(diǎn)?
①F1全為紅眼?紅眼為顯性性狀,②F2中紅眼∶白眼＝3∶1?符合分離定律,③白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)
3、證明基因位于染色體上
假設(shè)一： 控制眼色的基因只在Y染色體上
假設(shè)二： 控制眼色的基因只在X染色體上
假設(shè)三： 控制眼色的基因在 X、Y染色體同源區(qū)上
如果按照薩頓的假說:基因在染色體上,那么,控制白眼的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢?
(XWXW)或(XWXw)
假設(shè)二：控制眼色的基因只在X染色體上
3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
做出假設(shè) ——遺傳圖解
控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因
控制果蠅眼色的基因位于的X-Y同源區(qū)段(Ⅰ)是否可以解釋摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
果蠅眼色的基因位于X-Y同源區(qū)段的遺傳圖解
根據(jù)遺傳圖解，控制果蠅眼色的基因位于X-Y同源區(qū)段也可以解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。
排除果蠅眼色的基因位于X-Y同源區(qū)段的遺傳圖解
紅眼雄果蠅和白眼雌果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①若僅位于X染色體上遺傳圖解如下：
②若基因位于X-Y同源區(qū)段遺傳圖解如下：
雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅。
支持“基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因”的假說。
[思考1]果蠅的體細(xì)胞有4對染色體，攜帶的基因有1.3萬多個(gè)。人的體細(xì)胞有23對染色體，攜帶的基因有2.6萬多個(gè)。以上現(xiàn)象說明什么結(jié)論？
一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因
[思考3]一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因，那基因在染色體上是如何排列的呢？
每種生物的基因數(shù)量，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其染色體的數(shù)目。
基因在染色體上呈線性排列
1、圖中有幾對同源染色體
2、A和b、A和D是等位基因嗎？
3、b和b屬于等位基因嗎？
不是；等位基因位于同一對同源染色體的相同位置。
不是；等位基因是要控制相對性狀的。b和b為相同基因。
4、圖中有幾對同源染色體；幾對等位基因；非等位基因可分為幾種類型。
等位基因隨同源染色體的分開而分離
在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。
1．基因分離定律的實(shí)質(zhì)：
四、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
位于同源染色體上同一位置，控制相對性狀的基因。如,A和a
隨同源染色體的分離而分離
2．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：
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(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
所有的非等位基因都能自由組合嗎？
思考：B與D、d能自由組合嗎？
不能，它們是同源染色體上的非等位基因，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
隨非同源染色體的自由組合而自由組合。
非同源染色體上的非等位基因
果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，隱性性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（ ）A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅 B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅 D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅
通過眼色直接判斷子代果蠅的性別或證明基因只在X染色體上，
性染色體同型（XX）選擇隱性
性染色體異型（XY）選擇顯性
2.預(yù)期結(jié)果（以XY性別決定生物為例） ①后代雄性個(gè)體都為隱性，雌性個(gè)體都為顯性②否則，位于常染色體上
1.思路：同隱×異顯（親本均純合）
2.生物如果丟失或增加一條或幾條染色體，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重疾病甚至死亡。但是在自然界，有些動(dòng)植物的某些個(gè)體是由未受精的生殖細(xì)胞（如卵細(xì)胞）單獨(dú)發(fā)育來的，如蜜蜂中的雄峰等。這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)阅苷Ｉ?。你如何解釋這一現(xiàn)象？3.人的體細(xì)胞中有23對染色體，其中1-22號(hào)是常染色體，23號(hào)是性染色體。體現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多一條13號(hào)、18號(hào)或21號(hào)染色體的嬰兒，都表現(xiàn)出嚴(yán)重的病癥。據(jù)不完全調(diào)查，現(xiàn)在還未發(fā)現(xiàn)多一條（或幾條）其他常染色體的嬰兒。請你試著作出一些可能的解釋。
這些生物雖然體細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了一半，但它們?nèi)跃哂幸徽追峭慈旧w，這一套染色體攜帶著控制該種生物所有性狀的一整套基因。
可能是發(fā)生這類變異后的受精卵不能發(fā)育，或胚胎旱期就死亡了。

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第2節(jié) 基因在染色體上

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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