《基因在染色体上》学案

1、第2节 基因在染色体上人物简介：沃尔特萨顿 美国遗传学家，生物学家。他提出 基因在染色体上。萨顿1877年4月5日生于美国堪萨斯市，1896年萨顿入堪萨斯大学准备学习工程。因其弟死于伤寒转学生物学。大学毕业后，他进入哥伦比亚大学动物学系，在著名生物学家威尔逊指导下攻读研究生。1902年发表了一篇对遗传学极为重要的论文。他证明染色体成对存在，并且指出染色体极可能就是孟德尔在其工作中假设的遗传因子(孟德尔的工作被重新发现才两年)。1903年，他在另一篇论文中坚持认为:染色体带有基因;每一个性细胞只具有每一对染色体中的一个，具有哪一个是随机决定的。将遗传因子改名为基因。1907年在哥伦比亚获得医学博

2、士学位。1916年11月10日卒于堪萨斯州堪萨斯城，死于阑尾破裂。1、萨顿的假说：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代。也就是说，基因在染色体上。萨顿假说的类比推理过程：基因染色体在配子形成和受精时保持完整性和独立性保持相对稳定的形态结构在细胞中的存在方式在配子中，成对中的一个；在体细胞中，成对存在同左体细胞中的来源一个来自父方，一个来自母方同左形成配子时的行为非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2、假说演绎法和类比推理法的区别：假说演绎法类比推理法原理在提出问题,作出假设的基础上演绎推理并设计实验得出结论将未知的和已知的做比较,根据惊人的一致性推理并得出结论结论具有逻辑必然性,是科学结论

3、,一定正确不具有逻辑必然性,仅是假说,不一定正确实例孟德尔发现两大定律;摩尔根通过果蝇杂交实验证明“基因在染色体上”萨顿假说：基因在染色体上；光的波动性3、概念及功能之间的关系：4、基因位于染色体上的实验证据摩尔根的白眼果蝇实验人物简介：托马斯亨特摩尔根 1866年9月25日出生于肯塔基州的列克星敦，他很小就有自己的兴趣和爱好，例如捕蝴蝶、偷鸟蛋和往家里捡化石和矿物标本等等。在他父亲和母亲的家族中，出过富商、军人、外交官、律师，摩尔根以前的家谱中惟独没有科学家。借用现在的遗传学术语，托马斯亨特摩尔根可以算是家中的“突变”产物。1886年，摩尔根在肯塔基州立学院（肯塔基大学的前身）获得了理学学士

4、学位。在获得理学学位后，摩尔根进入了霍普金斯大学的研究生院。摩尔根受大学中学术气氛的影响很深，例如他一辈子都不相信价格昂贵的设备，而相信脚踏实地的作风更为重要；摩尔根几乎终生在实践着大学里“一切通过实验”的原则。当1900年孟德尔的遗传学研究被重新发现后，不断有遗传学的新消息传到摩尔根的耳朵里。摩尔根一开始对孟德尔的学说和染色体理论表示怀疑。他提出一个非常尖锐的问题：生物的性别肯定是由基因控制的。那么，决定性别的基因是显性的，还是隐性的？不论怎样回答，都会面对一个难以收拾的局面，在自然界中大多数生物的两性个体比例是1：1，而不论性别基因是显性还是隐性，都不会得出这样的比例。为了检验孟德尔定律，

5、摩尔根曾亲自做了实验，他用家鼠与野生老鼠杂交，得到的结果五花八门，根本无法用定律解释；而且，关于染色体上有基因的说法，当时还只是猜测，用猜测的理论来解释孟德尔的遗传学说，坚持“一切通过实验”原则的摩尔根认为那是不可信的。1908年，他开始用果蝇作为实验材料，研究生物遗传性状中的突变现象。果蝇属于苍蝇一类，但是比我们日常看到的苍蝇要小，体长不过四分之一厘米，一个牛奶瓶中就可以装成百上千只。果蝇喜欢吃腐烂的水果，所以人们在夏日的水果摊前可以看到它们的身影，它们的名字也由此而来。作为实验材料，果蝇饲养容易，一点点香蕉浆就可以让它们饱食终日；果蝇繁殖力强，1天时间卵即可孵化为蛆，2到3天变成蛹，再过5

6、天羽化为成虫，一年可以繁殖30代；果蝇细胞内的染色体很简单，只有4对8条，清晰可辨。摩尔根自嘲说，他搞的实验可以分成三类：第一类是愚蠢的实验，第二类是蠢得要命的实验，还有一类比第二类更蠢的实验。虽然频频失败，但是摩尔根屡败屡战，因为他知道，在科学研究中，只要出现一个有意义的实验，所有付出的劳动就都得到了报偿。1910年5月，摩尔根在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇。他以前从来没有见过这样的类型，因此这只果蝇是罕见的突变品种。摩尔根激动万分，将这只宝贝果蝇放在单独的瓶子中饲养。每天晚上，摩尔根带着这只果蝇回家，睡觉时将实验瓶放在身边，白天又带着它去上班，生怕果蝇出现意外。在他的精心照料

7、下，原本虚弱的白眼果蝇终于在与一只红眼雌性果蝇交配后才寿终正寝，将突变的基因留给了下一代果蝇，留给了苦心栽培它的摩尔根。十天后，第一代杂交果蝇长大了，全部是红眼果蝇。不要为白眼基因的缺席担心，按照孟德尔的学说，红眼基因相对白眼基因是显性，因此珍贵的突变基因只是躲到了后台。摩尔根当然不会放过检验前人理论的机会，他用第一代杂交果蝇互相交配，产生第二代杂交果蝇。焦急地等待了十天，摩尔根得到了第二代杂交果蝇，其中有3470个红眼的，782个白眼的，基本符合3：1的比例。这下，摩尔根对孟德尔真正服气了，实验结果完全符合孟德尔从豌豆中总结出的规律。当摩尔根坐在显微镜旁边，再次定睛观察这些瞪着白眼的果蝇时，

8、他发现了一个不同于孟德尔规律的现象。按照孟德尔的自由组合规律，那些长着白眼的果蝇，它们的性别应当是有雄性的，也有雌性的。然而这些白眼果蝇居然全部是雄性，没有一只是雌性的。也就是说，突变出来的白眼基因伴随着雄性个体遗传。摩尔根终于从果蝇身上看到了孟德尔在豌豆上观察不到的现象。对特殊现象的解释，就是建立新的定律。摩尔根知道，果蝇的4对染色体中，有一对是决定性别的。其中雌性果蝇中的两条性染色体完全一样，记为XX染色体；雄性果蝇中的性染色体一大一小，记为XY染色体。摩尔根判断，白眼基因位于X染色体上。因此，当他的那只宝贝白眼果蝇与正常的红眼果蝇交配后，由于红眼是显性基因，因此后代不论雌雄，都是红眼果蝇

9、；当第二次进行杂交时，体内含有白眼基因的雌性红眼果蝇与正常的雄性红眼果蝇交配，就会出现含白眼基因的一条X染色体与一条Y染色体结合，生成第二代杂交果蝇中的白眼类型，而且都是雄性的。摩尔根把这种白眼基因跟随X染色体遗传的现象，叫做“连锁”。摩尔根把400多种突变基因定位在染色体上，制成染色体图谱，即基因的连锁图。于1928年出版了基因论（The Theory of the Gene）专著，对基因这一遗传学基本概念进行了具体而明确的描述。“连锁与互换定律”是摩尔根在遗传学领域的一大贡献，它和孟德尔的分离定律、自由组合定律一道，被称为遗传学三大定律。1933年的一天下午，摩尔根正坐在家中院子里看一本当

10、年流行的小说，悠然自得。这时，家里收到了一份电报，内容说的是正值诺贝尔诞辰一百周年之际，“托马斯亨特摩尔根由于对遗传的染色体理论的贡献而被授予诺贝尔奖”。摩尔根并没有到瑞典去出席颁奖仪式，借口是自己工作太忙。其实是因为他本人不喜欢一本正经地在公众集会中出现，除了科学讨论会，他对于政治和其他集会均不感兴趣。在得到奖金后，摩尔根执意一分为三，自己留下一份，两个实验室的学生每人一份。在摩尔根看来，荣誉和奖金应该属于大家。1941年，摩尔根以75岁高龄宣布退休，离开了实验室。1945年底摩尔根因病去世。 果蝇染色体图解 现代生物技术中的基因定位在染色体上(1)摩尔根果蝇眼色遗传实验过程和现象(2) 摩尔根所做的杂交实验的遗传图解（棋盘法）(3)实验结论：基因在染色体上(后来摩尔根又证明了基因在染色体上呈线性排列)。(4)基因的相对位置：基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有多个基因。（基因的数目多于染色体数目）5、摩尔根所做的杂交实验的遗传图解（分枝连线法）：6、孟德尔遗传规律的现代解释：分离定律：在杂合体的细胞