第2节基因在染色体上(上课).ppt

第二节基因在染色体上 1 1 下题给出一对相关的词 在备选答案中找出一对与之在逻辑关系上最为贴近或相似的词 杭州 西湖A 瘦西湖 扬州B 南京 长城C 恐龙园 常州D 苏州 虎丘 2 玫瑰 爱情 3 3 该题给出一对相关的词 请同学们在备选答案中找出一对与之在逻辑关系上最为贴近或相似的词 努力 成功A 生根 发芽B 耕耘 收获C 城市 乡村D 原告 被告 公务员录用类比推理题 4 类比推理 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也相同或它们之间有联系的一种推理方法 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时 由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事 受到政敌的攻击 说他身上一定有中国血统 朗宁反驳说 你们是喝牛奶长大的 你们身上一定有牛的血统了 逻辑形式 A对象具有属性a b c dB对象具有属性a b c 推理 B对象也可能具有d属性 5 回到19世纪 孟德尔发现了遗传的两大定律 人们意识到遗传因子 基因 是客观存在的 6 基因决定性状 你在哪呢 第二节基因在染色体上 7 萨顿的发现 一种蝗虫的体细胞中有24条染色体 生殖细胞中只有12条染色体 精子和卵细胞结合形成的受精卵 又具有24条染色体 蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样 子代体细胞中的这24条染色体 按形态结构来分 两两成对 共12对 每对染色体中一条来自父方 一条来自母方 8 染色体在配子形成和受精过程中 具有相对稳定的形态结构 成对 成对 在配子中成对的染色体只有 一个 一条 自由组合 父方 母方 父方 母方 非同源染色体在减数第一次分裂后期也是的 自由组合 9 尝试分析基因与染色体的关系 成对 成对 成单 成单 一个来自父方 一个来自母方 一个来自父方 一个来自母方 自由组合 非同源染色体自由组合 杂交过程保持完整性独立性 在配子形成和受精过程中保持稳定性 类比 基因和染色体之间具有平行关系 10 染色体行为 基因行为 特征 形态结构的稳定性 在细胞中的存在情况 来源 自由组合情况 11 遗传因子成对存在 不相融合 在形成配子时 成对的遗传因子发生分离 分离和组合互不干扰不成对的遗传因子自由组合分离后的遗传因子分别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 1860年 孟德尔遗传定律 同源染色体 同源染色体 同源染色体 同源染色体 一 替换 1891减数分裂染色体的行为 12 推论 基因在染色体上 推理 13 二 推论 从上面的分析可以看出 基因和染色体的行为具有惊人的一致性 平行关系 如果是你会受到什么样的启发呢 1903年萨顿的推论 根据基因和染色体行为的平行关系在研究蝗虫生殖细胞形成过程的实验背景下提出 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的 14 1 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体也具有相对稳定性 2 体细胞中基因是成对的 染色体也是成对的 3 体细胞中成对的基因一个来自父方一个来自母方 同源染色体也是 4 在形成配子时 非等位基因自由组合 非同源染色体也是自由组合 萨顿假说的依据 类比推理 15 思考与讨论 16 一 萨顿假说 1 假说的内容 2 依据 3 萨顿的科学方法 基因在染色体上 基因与染色体存在明显的平行关系 类比推理 根据两个 或两类 思维对象的某些属性相同或相似 推出它们在另一属性方面也相同或相似的推理 逻辑形式 A对象具有属性a b c dB对象具有属性a b c 推理 B对象也可能具有d属性 17 三 类比推理 根据两个对象有部分属性相同的前提 推论出他们的其他属性也相同的结论 科学家利用类比推理得出了很多重要的结论 类比推理有科学的必然性么 类比推理的正确性相当程度上取决于两个对象共同属性的多少 18 萨顿经类比推理得出的结论 基因在染色体上一定正确吗 因缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度 19 正因为类比推理的非必然性 萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根 T H Morgan 的强烈质疑 摩尔根的这种大胆质疑 科学务实的研究精神是值得我们努力学习的 四 实验证据 我不相信猛德尔 更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测 我更相信的是实验证据 我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系 1909年 20 一 材料选对了就等于实验成功了一半 果蝇昆虫纲双翅目 体长3 4mm 在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到 易饲养 10多天就繁殖一代 常用作遗传学研究的实验材料 证据寻找之路 21 长翅 残翅 果蝇也有众多容易区分的相对性状 22 1910年5月的一天 在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇 而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的 显然它是一个变异体 后来他成为科学史上最著名的动物 意外的发现 突变不是稀罕事 这个突变的白眼果蝇为什么这样特殊呢 23 白眼 雄 红眼 雌 红眼 雌 红眼 雄 P F1 F2 红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 白眼雄果蝇 2 1 1 是否符合孟德尔遗传定律 特殊在什么地方 当时 性染色体已经发现 据此你能作出怎样的解释 二 现象 24 性染色体 常染色体 1对 3对 果蝇染色体组成模式图 25 常染色体 性染色体 对 雌性同型 雄性异型 果蝇体细胞染色体 26 果蝇成对的两个染色体大小 形态相差悬殊 这个白眼基因会在哪个位置呢 用w表示控制眼睛颜色的基因 红眼W 白眼w 基因位于X染色体特有区段 XW Xw Y 基因位于X和Y染色体同源区段 XWXw YWYw 基因位于Y染色体特有区段 X YWYw 讨论各种情况 分组画出遗传图解 三 解释 白眼 雄 红眼 雌 P 同源区段 非同源区段 27 雌果蝇种类 红眼 红眼 w 白眼 W W 雄果蝇种类 红眼 白眼 w 二 经过推理 想象提出假说 控制白眼的基因在X染色体上 28 摩尔根的解释 29 P F1 F2 三 对实验现象的解释 XWXW XwY XW Y Xw 配子 XWY XWXw Xw XW Y XW XWXW 雌 XWXw 雌 XWY 雄 XwY 雄 3 4红眼 雌 雄 1 4白眼 雄 30 如何设计实验来验证你的解释呢 四 验证 试验设计与预测 31 四 根据假说进行演绎推理 F1 XWXw XwY 32 五 实验验证 摩尔根等人亲自做了该实验 实验结果如下 证明了基因在染色体上 红眼 红眼 白眼 白眼 雌 雌 雄 雄 126 132 120 115 与理论推测一致 完全符合假说 假说完全正确 33 这个实验的意义 摩尔根通过实验观察 把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来 最终确定了基因在染色体上的结论 从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者 34 果蝇被人们研究过的基因就达数百个 体细胞内却只有4对染色体 人只有23对染色体 却有几万个基因 这些都说明一条染色体上应该有许多个基因 基因是不是就是染色体呢 35 基因在染色体上呈线性排列摩尔根的连锁图荧光标记基因在染色体上的位置 36 孟德尔遗传规律的现代解释 根据所学的知识 补充和完善遗传规律 1903年 1860年 1909年 37 等位基因随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 AAaa 基因分离定律的实质 38 三 孟德尔遗传规律的现代解释 基因分离定律的实质是 在杂合体的细胞中 位于一对同源染色体的等位基因 具有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因会随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立的随配子遗传给后代 39 YYyy RRrr 同源染色体上的等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合 40 三 孟德尔遗传规律的现代解释 基因的自由组合定律的实质是 位于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 在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 41 三 孟德尔遗传规律的现代解释 A a B b A B a b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 a A B b 42 三 孟德尔遗传规律的现代解释 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 43 2 X Y染色体同源区段和非同源区段与伴性遗传的关系模糊不清 1 人的性染色体上不同区段图析 X和Y染色体有一部分是同源的 图中 片段 该部分基因互为等位基因 另一部分是非同源的 图中的 1 2片段 该部分基因不互为等位基因 44 提出假设 假设二 控制白眼的基因在X Y染色体上 假设一 控制白眼的基因是在Y染色体上 而X染色体上没有它的等位基因 假设三 控制白眼的基因在X染色体上 而Y上不含有它的等位基因 45 P 红眼 白眼 F1 XX XYw XX XYw 白眼 演绎推理 46 P 红眼 白眼 F1 XWXW XwYw XWYw 红眼 XWXw F2 XWXW XWXw XWYw XwYw 红眼 雌 红眼 雌 红眼 雄 红眼 雄 演绎推理 47 F1 XWXw XwY 演绎推理 48 雌果蝇种类 红眼 红眼 w 白眼 W W 雄果蝇种类 红眼 白眼 w 2 经过推理 想象提出假说 控制白眼的基因在X染色体上 49 雌果蝇种类 红眼 红眼 w 白眼 W W 雄果蝇种类 红眼 白眼 w 红眼和白眼果蝇杂交类型 50 P F1 F2 3 对实验现象的解释 XWXW XwY XW Y Xw 配子 XWY XWXw Xw XW Y XW XWXW 雌 XWXw 雌 XWY 雄 XwY 雄 3 4红眼 雌 雄 1 4白眼 雄 51 4实验验证 w与 w 杂交 摩尔根等人亲自做了该实验 实验结果如下 证明了基因在染色体上 红眼 红眼 白眼 白眼 雌 雌 雄 雄 126 132 120 115 与理论推测一致 完全符合假说 假说完全正确 52 F1红眼 雌 白眼 雄 白眼 雌 红眼 雄 摩尔根设计的测交实验 讨论 哪个实验说服力更强 红眼 雌 红眼 雌 雄 白眼 雄 白眼 雌 雄 53 摩尔根通过实验将一个特定的基因 控制白眼的基因w 和一条特定的染色体 X 联系起来 从而证明了基因在染色体上 54 萨顿 基因在染色体上 证据 现象 假说 演绎推理 实验论证 结论 类比推理 摩尔根实验 55 三 新的疑问 人只有23对染色体 却有几万个基因 基因与染色体之间可能有对应关系吗 一条染色体上有很多个基因 基因在染色体上呈线性排列 56 现代分子生物学技术将基因定位在染色体上 57 减数分裂 减数分裂 高茎 矮茎 配子 F1 任务 完成图中染色体上的基因标注 矮茎 58 59 A a B b A B a b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 a A B b 60 三 孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质是 在杂合体的细胞中 位于一对同源染色体的等位基因 具有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因会随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立的随配子遗传给后代 61 孟德尔遗传规律的现代解释 A a 等位基因随同源染色体的分开而分离 分离定律 62 63 F1配子 F2 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是不互干扰的 在减数分裂形成配子的过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合 基因自由组合定律的实质 64 非同源染色体上的非等位基因自由组合 自由组合定律 65 人类探明基因神秘踪迹的历程 1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程 1910年摩尔根进行果蝇杂交实验 提出假说 基因在染色体上 找到基因在染色体上的实验证据 1866年孟德尔的豌豆杂交实验 发现了遗传因子 基因 基因究竟是什么物质呢 假说 演绎 类比推理 假说 演绎 66 67 利用类比推理法 推断基因与DNA长链有何关系 68 验证假说 测交 得出结论 基因在染色体上 若控制白眼基因 w 在X染色体上 而Y染色体上不含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性别相联系 提出问题 作出假说 从此 摩尔根成了理论的坚定支持者 孟德尔 回顾摩尔根的实验 69 果蝇的4对染色体上却有数百个基因 基因在染色体上呈线性排列 一条染色体上有许多个基因 摩尔根又进一步研究 70 等位基因随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 AAaa 基因分离定律的实质 71 YYyy RRrr 同源染色体上的等位基因分离