第2節(jié)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(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。

因?yàn)榛蛭挥谌旧w上，要測(cè)定某個(gè)基因的序列，首先要知道該基因位于哪條染色體上。1.對(duì)人類基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體？討論：2.為什么不測(cè)定全部46條染色體？

在常染色體中，每對(duì)同源染色體上分布的基因是相同的或等位基因，所以每對(duì)只測(cè)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(cè)序，因此測(cè)定22條常染色體和兩條性染色體，共24條。預(yù)測(cè)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(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律基因究竟在哪里？減數(shù)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(guó)遺傳學(xué)家：薩頓一、薩頓的假說(shuō)

1903年，美國(guó)科學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程?；蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系

?；蚴怯扇旧w攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因位于染色體上。（科學(xué)方法：類比推理法）項(xiàng)目基因染色體生殖過(guò)程中在雜交過(guò)程中保持完整性和_______在配子形成和受精過(guò)程中，__________相對(duì)穩(wěn)定存在體細(xì)胞成對(duì)成對(duì)配子成單成單體細(xì)胞中來(lái)源成對(duì)基因一個(gè)來(lái)自

，一個(gè)來(lái)自_____一對(duì)同源染色體，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方形成配子時(shí)非同源染色體上的_______

自由組合

自由組合獨(dú)立性形態(tài)結(jié)構(gòu)父方母方非等位基因非同源染色體P30D

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d二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

孟德爾的遺傳理論和薩頓的假說(shuō)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。1.實(shí)驗(yàn)材料：果蠅優(yōu)點(diǎn)：①易飼養(yǎng)，繁殖快。②后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計(jì)。③具有多對(duì)易于區(qū)分且穩(wěn)定遺傳的相對(duì)性狀。④染色體數(shù)目少，便于觀察。果蠅的紅眼和白眼是受一對(duì)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(shí)驗(yàn)（假說(shuō)演繹法）2.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)（假說(shuō)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(shí)驗(yàn)（假說(shuō)演繹法）提出問(wèn)題：為什么F2白眼只有雄性？提出假說(shuō)：基因位于與性別決定相關(guān)的性染色體上。假設(shè)1：控制眼色的基因只在X染色體的非同源區(qū)段。假設(shè)2：控制眼色的基因在X、Y染色體的同源區(qū)段。假設(shè)3：控制眼色的基因只在Y染色體的非同源區(qū)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(shè)1：控制眼色的基因只在

X染色體的非同源區(qū)段。假設(shè)2：控制眼色的基因在

X、Y染色體的同源區(qū)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(qǐng)分別用上述兩種假說(shuō)寫出本實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解。紅雌：白雄=1:1XBXbXbYXBXbXbXbXBY測(cè)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(shè)1：Bb在X染色體上假設(shè)2：Bb在XY染色體上測(cè)交子代測(cè)交親代測(cè)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(cè)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(cè)交子代測(cè)交親代測(cè)交子代××紅雌：白雌：紅雄：白雄=1:1:1:1XBXb紅眼雌XbYB紅眼雄XbYb實(shí)驗(yàn)二測(cè)F1紅眼雌實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三測(cè)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(tuán)隊(duì)實(shí)施了測(cè)交實(shí)驗(yàn)，最后得出了紅雌：白雄=1:1，假設(shè)1成立。摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)將一個(gè)特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X）聯(lián)系起來(lái)，從而證明了基因在染色體上。驗(yàn)證假設(shè)：實(shí)施測(cè)交實(shí)驗(yàn)得出結(jié)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(xiàn)為什么總是與性別相聯(lián)系？作出假設(shè)：假說(shuō)演繹法回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題：演繹推理：設(shè)計(jì)系列測(cè)交實(shí)驗(yàn)，并推測(cè)出結(jié)果果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.3萬(wàn)個(gè)；人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有2.6萬(wàn)。摩爾根和他的學(xué)生們經(jīng)過(guò)十多年的努力，發(fā)明了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)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(duì)位置圖。一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因；同時(shí)說(shuō)明基因在染色體上呈線性排列。3、基因與染色體的關(guān)系1.分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代。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(guò)程中，同源染色體上的