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文檔簡(jiǎn)介
1、第2節(jié) 基因在染色體上,孟德?tīng)柕姆蛛x定律?,知識(shí)回顧,孟德?tīng)柕淖杂山M合定律?,孟德?tīng)柨茖W(xué)研究的方法?,減數(shù)第一次后期染色體的行為?,19世紀(jì),孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律,人們意識(shí)到 遺傳因子(基因)是客觀存在的,基因,你究竟在那呢?,問(wèn)題探討,孟德?tīng)柗蛛x定律: 在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的 遺傳因子成對(duì)存在,不相融合;在形成配子時(shí),成對(duì)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(jué)得這樣替換有問(wèn)題嗎?由此你聯(lián)想到什么?,薩頓的假說(shuō),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:用蝗蟲(chóng)作材料,研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程,發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柖芍谢虻姆蛛x與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相
2、似。,薩頓簡(jiǎn)介:美國(guó)遺傳學(xué)家,薩頓對(duì)蝗蟲(chóng)的研究表明,不同對(duì)的染色體常??梢詮男螒B(tài)和大小加以區(qū)別,父方和母方的染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)。以后他把細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)的資料結(jié)合起來(lái),說(shuō)明了染色體在遺傳中的作用,開(kāi)創(chuàng)了細(xì)胞遺傳學(xué)研究領(lǐng)域。,雜合子在形成配子時(shí),等位基因發(fā)生分離,減數(shù)第一次分裂時(shí),同源染色體發(fā)生分離,平行關(guān)系,基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。,推論:,理由:,一、薩頓的假說(shuō),基因位于染色體上,由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。,基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。,那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢?,?,一個(gè)來(lái)自父方 一個(gè)來(lái)自母方,一條來(lái)自父方 一條來(lái)自母方,雜交過(guò)程保持
3、: 完整性和獨(dú)立性,保持相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu),類(lèi)比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系,等位基因分離 同源染色體分開(kāi) 非等位基因自由組合 非同源染色體自由組合,只有成對(duì)基因中一個(gè) 只有成對(duì)染色體中一條,成對(duì),成對(duì),基因與染色體的關(guān)系,科學(xué)研究方法之一,看不見(jiàn),染色體,假說(shuō):基因在染色體上,推理,基因,看得見(jiàn),類(lèi)比,平行關(guān)系,類(lèi)比推理,類(lèi)比推理,由兩個(gè)或兩類(lèi)對(duì)象在某些屬性上相同的現(xiàn)象,推斷出它們?cè)诹硗獾膶傩陨弦蚕嗤囊环N推理方法。,矮 莖,高 莖,受 精,高 莖,高 莖,高 莖,高 莖,矮 莖,P,配子,F1,F1 配子,d d,D D,d,D,D d,d,D,D,d,D d,D d,d d,D D,F
4、2,高莖用D表示,矮莖d表示,思考與討論:請(qǐng)用薩頓的假說(shuō)解釋孟德?tīng)柕囊粚?duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn),薩頓經(jīng)類(lèi)比推理得出的結(jié)論基因在染色體上究竟是否正確?,薩頓的假說(shuō)由于缺少實(shí)驗(yàn)證據(jù)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。因此,摩爾根開(kāi)始了尋找證據(jù)之路。,注意: 類(lèi)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)的檢驗(yàn)。,二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù),實(shí)驗(yàn)材料:紅眼果蠅和白眼果蠅,摩爾根成功選擇的試驗(yàn)材料是什么?,科學(xué)家:摩爾根,果蠅的優(yōu)點(diǎn):,1.相對(duì)性狀多而明顯 2.易飼養(yǎng) 3.繁殖快,后代數(shù)量多 4.染色體少易觀察,P:,F1:,F2:,紅(雌、雄),白 (雄),紅眼 (雌、雄
5、),(一)摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn),F1雌雄交配,雜交實(shí)驗(yàn),白眼果蠅都是雄的,是否符合孟德?tīng)栠z傳定律?如何解釋?zhuān)?特殊在什么地方? 當(dāng)時(shí),性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn),據(jù)此你能作出怎樣的解釋?zhuān)?符合,白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系,控制白眼性狀的基因可能在性染色體上,F2中紅眼:白眼比是31,觀察實(shí)驗(yàn)、提出問(wèn)題,(二)經(jīng)過(guò)推理、想象提出假說(shuō):,摩爾根那個(gè)時(shí)代已有的理論基礎(chǔ):,1、性染色體和常染色體的認(rèn)識(shí),2、薩頓的假說(shuō),基因在染色體上,性染色體,常染色體,果蠅體細(xì)胞染色體圖解,3對(duì)常染色體+,3對(duì)常染色體+,XX,XY,染色體的類(lèi)型,常染色體:與性別決定無(wú)關(guān)的染色體,性染色體:與性別決定有關(guān)的染色體,如X、Y
6、染色體,假設(shè)三:控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含有它的等位基因。,假設(shè)二:控制白眼的基因在Y染色體上,而X染色體上不含有它的等位基因。,白眼的遺傳和性別相聯(lián)系,但果蠅成對(duì)的兩個(gè)性染色體大小、形態(tài)相差懸殊。這個(gè)白眼基因會(huì)在哪個(gè)位置呢?,假設(shè)一:控制白眼的基因在X、Y染色體上。,(二)、 經(jīng)過(guò)推理、想象提出假說(shuō):,基因的表示方法: 如果基因在常染色體上 : DD、dd 如果基因在性染色體上:先寫(xiě)性染色體后寫(xiě)基因,雌果蠅基因型:,(XWXW)或(XWXw),雄果蠅基因型:,經(jīng)過(guò)推理、想象提出假說(shuō):,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,(XwXw),(XWY),(Xw
7、Y),紅眼,白眼,白眼,紅眼,X X,X Y,-,雌性:,雄性:,若用w表示控制眼睛顏色的基因,紅眼W,白眼w.,P,F1,F2,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋,XWXW,XwY,XW,Y,Xw,配子,XWY,XWXw,Xw,XW,Y,XW,XWXW(雌),XWXw(雌),XWY(雄),XwY(雄),3/4紅眼(雌、雄) 1/4白眼(雄),3/4紅眼(雌、雄) 1/4白眼(雄),20,摩爾根的成功: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染色體)聯(lián)系起來(lái),從而用實(shí)驗(yàn)證明了:基因在染色體上。,從以上果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解可看出,摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。后來(lái)他們又
8、通過(guò)測(cè)交等方法,進(jìn)一步驗(yàn)證了這些解釋。,驗(yàn)證假說(shuō):,測(cè)交,得出結(jié)論:,基因在染色體上,若控制白眼基因(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)總是與性別相聯(lián)系?,提出問(wèn)題:,作出假說(shuō):,從此,摩爾根成了 理論的堅(jiān)定支持者,孟德?tīng)?回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn):,果蠅有4對(duì)染色體,攜帶的基因大約有1.5萬(wàn)個(gè)。 人有23對(duì)染色體,攜帶的基因大約有3.5萬(wàn)個(gè)。,資料分析:,基因與染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系?,?,基因在染色體 上呈線性排列,一條染色體上有許多個(gè)基因,結(jié)論:,三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,細(xì)胞遺傳學(xué)的研究結(jié)果表明,孟德?tīng)査f(shuō)的一對(duì)遺傳因子就是位于一對(duì)同源染色體上的等位基因
9、,不同對(duì)的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因。,三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,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(kāi)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,分離定律的實(shí)質(zhì):,A,a,等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分離定律,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,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。,A,a,B,b,非同源染色體上的非等位基因自由組合,自由組合定律,D,d,e,E,同源染色體上的非等
10、位基因,能自由組合嗎?,課堂小結(jié):,1、回顧科學(xué)史:在基因研究中,有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來(lái)完成的? 提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點(diǎn)。 把“遺傳因子”改為“基因”,并提出“等位基因”概念。 提出“基因在染色體上”的假說(shuō)。 用實(shí)驗(yàn)證明了“基因在染色體上”。,孟德?tīng)?約翰遜,摩爾根,薩頓,課堂練習(xí):,2、已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4對(duì)同源染色體,根據(jù)薩頓的假說(shuō),關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的說(shuō)法正確的是( ) A、果蠅的精子中含有成對(duì)的基因 B、果蠅的體細(xì)胞中含有一個(gè)基因 C、果蠅的4對(duì)同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來(lái)自父方,也可同時(shí)來(lái)自母方 D、在體細(xì)胞中,基因成對(duì)存在的,在配子中只有成對(duì)基因中的一個(gè),D,3、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A、染色體是基因的主要載體 B、基因在染色體上呈線性排列 C、一條染色體上有多個(gè)基因 D、染色體就是由基因組成的,D,4、果繩的紅眼為伴性顯性遺傳,其隱性性狀為白眼,在下列雜交組合中,通過(guò)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
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