基因在染色体上 (2).ppt

回到19世纪,孟德尔发现了遗传的两大定律,人们才意识到遗传因子（基因）是客观存在的,基因在哪里？,第2节基因在染色体上,一、萨顿的假说,发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。,杂合子在形成配子时，等位基因发生分离,减数第一次分裂时，同源染色体发生分离,平行关系,基因和染色体行为存在着明显的平行关系。,推论：,理由：,一、萨顿的假说,基因位于染色体上，由染色体携带着从亲代传递给下一代的。,基因和染色体行为存在着明显的平行关系。,成对,成对,一个,一条,父方母方,父方母方,自由组合,自由组合,完整性和独立性,相对稳定的形态结构,看不见,染色体,基因在染色体上,推理,基因,看得见,平行关系,方法:类比推理法,请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验（28页）,矮茎,高茎,受精,高茎,P,配子,F1,F1配子,dd,DD,d,D,Dd,d,D,D,d,Dd,Dd,dd,DD,类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。是科学研究中常用的方法之一。,类比推理有科学的必然性吗？,类比推理,波动,传播,反射,折射,？,波动,A对象具有a,b,c,d属性B对象具有a,b,c属性所以，B对象可能也有d属性,类比推理,基因真的位于染色体上吗？,注意: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,类比推理具有非必然性，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。,我不相信孟德尔，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,二、摩尔根实验,“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34mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养、繁殖快，10多天就繁殖一代，后代比较多。有易区分的相对性状.常用作遗传学研究的实验材料。,寻找证据之路,果蝇还有很多优点：如：果蝇体细胞中染色体数目少且形态有明显差别,染色体与性别决定的关系及分类,常染色体：,性染色体：,（即与性别决定无关的染色体）,（即与性别决定有关的染色体,如X、Y）,性染色体,常染色体,1对,3对,果蝇染色体组成模式图,6+XX,长翅,残翅,果蝇众多容易区分的相对性状,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？,P,F1,F2,红眼（雌、雄）,摩尔根的果蝇杂交实验,红眼是显性性状,3：1的性状分离比符合分离定律,白眼果蝇都是雄的？,为什么没有白眼雌性果蝇呢？,白眼性状的表现，总是与性别相联系？,摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析,（二）提出假设：1、如果按照萨顿的假说:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?,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,2、解释,白眼（雄）,红眼（雌）,P,红眼雌蝇白眼雄蝇P：XWXWXwYw,假设二：基因是在X、Y染色体上,F1：XWXwXWYw红眼红眼雌蝇雄蝇,F2：XWXWXWXw红眼雌蝇红眼雌蝇,XWYwXwYw红眼雄蝇白眼雄蝇,红眼：白眼=3:1,用假设二解释实验现象,F1：XWXwXXWYw红眼雌蝇红眼雄蝇,(3)演绎推理：,杂交实验的解释,F2实验的实际结果（白眼雄性）和预期结果（红眼雄性）不符合，因此摩尔根否定这种假设,(预期结果),F2：,XWXw,XwXw,XWYW,XwYW,红眼雌蝇白眼雄蝇P：XXXYw,假设三：基因是在Y染色体上,F1：XXXYw红眼白眼雌蝇雄蝇,用假设三解释实验现象,(3)演绎推理：,杂交实验的解释,F1实验的实际结果（红眼雄性）和预期结果（白眼雄性）不符合，因此摩尔根否定这种假设,P,F1,F2,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）,3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）,红眼白眼,红眼,红眼,假设一：基因是在X染色体上，Y染色体没有,配子,XWXw,XwXw,XWY,XwY,测交后代,雌红眼,雌白眼,雄白眼,雄红眼,测交后代：红眼:白眼=1:1,F1雌个体与雄白眼交配,比例：1:1:1:1,请写出该测交的遗传图解,练习：,F1：红眼白眼,、演绎推理,证明了基因在染色体上,与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！,摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：,F1,测交后代,测交结果：红眼：白眼=1:1,、得出结论,红眼,白眼,、验证假说:测交实验,红眼（雌）白眼（雄）,XWXW,XwY,动动手：写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄）杂交产生F1的遗传图解,经过推理、想象提出假说,控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因,注：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上(例DD、dd)，而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）,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。,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：,小结,基因是不是就是染色体呢？,一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列,利用一定的方法将一个基因确定到染色体的实际位置叫基因定位.荧光标记基因在染色体上的位置,摩尔根的连锁图,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：,荧光标记基因在染色体上的位置,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。,Aa,基因分离定律的实质,三、孟德尔遗传规律的现代解释,Yy,Rr,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,基因自由组合定律的实质,在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，_会随_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,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：,等位基因,同源染色体,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，上的分离的同时，的自由组合。,基因的分离定律的实质是：,同源染色体,等位基因,非同源染色体上,非等位基因,D,d,e,E,同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？,萨顿,基因在染色体上,证据,提出问题,提出假说,演绎推理,实验论证,结论,类比推理,摩尔根实验,小结,假说-演绎法,1、果蝇体细胞中染色体组成可表示为（）A.3+X或3+YB.6+X或6+YC.3对+XX或3对+YYD.3对+XX或3对+XY,D,巩固练习,2、第一个证明基因在染色体上相对位置的科学家是（）A.孟德尔B.摩尔根C.萨顿D.克里克,B,3、基因自由组合定律揭示了（）A.等位基因之间的关系B.非等位基因之间的关系C.非同源染色体之间的关系D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系,D,练习,4.1903年，美国遗传学家萨顿()提出“基因位于染色体上”的假说A.通过做实验研究B.运用假说演绎法C.运用类比推理D.运用系统分析法,C,5、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）A.染色体是基因的主要载体B.基因在染色体上呈线性排列C.一条染色体上有多个基因D.染色体就是由基因组成的,练习,D,7.下列各项中，肯定含有Y染色体的是（）A.受精卵和初级精母细胞B.受精卵和次级精母细胞C.精子和男性口腔上皮细胞D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞,练习,6.性染色体存在于（）精子B.卵细胞C.体细胞D.以上三种细胞,D,D,5.豌豆的杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787：277，上述实验结果的实质是（）A、高茎基因对矮茎基因是显性的B、F1自交，后代出现了性状分离C、控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上D、等位基因随同源染色体的分离而分开,练习,D,9.根据上图回答下面的问题。,(1)此图为_果蝇的染色体图解。图中有_对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中_，此果蝇基因型为_。(2)此果蝇细胞中两条号