(共33张PPT)
第2节 基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
孟德尔的遗传定律中强调了遗传因子(基因)的变化
减数分裂中强调了染色体的变化
二者有没有什么联系呢?
想一想
在生物的体细胞中,控制同一性状的 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,分离后的 遗传因子 分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
基 因
基 因
基 因
回顾:分离定律
试一试:将基因换成同源染色体,将分离定律再念一遍。
同源染色体
同源染色体
同源染色体
一、萨顿的假说
阅读P27-28 萨顿的假说 ,并思考:
①面对上述问题,萨顿提出了什么假说?
②他用到了什么方法?
③他提出这种推论的依据是什么?
基因与染色体在行为上的平行关系:
基因的行为 染色体的行为
体细胞中存在形式
在配子中
体细胞中的 来源
形成配子时 组合方式
成对
成对
一个
一条
形态结构保持相对稳定
杂交过程中
保持完整性和独立性
(YyRr)
(YR或yr等)
成对中的基因
一个来自父方 一个来自母方
同源染色体
一条来自父方
一条来自母方
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
看不见
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见
D d
D
d
平行关系
类比推理法
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
矮 茎
高 茎
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
d d
DD
d
D
Dd
d
D
D
d
Dd
Dd
d d
DD
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。
甲 乙
发烧 发烧
咳嗽 咳嗽
头痛 头痛
确诊新冠肺炎患者
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。
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。
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、基因位于染色体上的实验证据
——摩尔根与他的果蝇实验
摩尔根和他的宝贝--红眼、白眼果蝇
果蝇的优点:
①个体小,易饲养
②繁殖速度快
③有易于区分的性状
④后代数量多
⑤染色体数目少
“材料选对了就等于实验成功了一半”
1905年5月,摩尔根在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇
P
红眼 白眼
F1
红眼
F2
红眼 白眼
F1雌雄交配
1、观察实验,提出问题
为什么白眼性状的遗传总是与性别相关联?
×
(雌)
(雄)
(雄、雌)
(雌、雄)
(雄)
3 : 1
同样是受精卵,为什么后来有的发育成雌性个体,有的发育成雄性个体?
性染色体:决定性别的染色体。
常染色体:与决定性别无关的染色体。
XY型:其中雌性为XX,雄性为XY
ZW型:其中雌性为ZW,雄性为ZZ
性染色体的类型
♀女:
22对(常)+XX(性)
♂男:
22对(常)+XY(性)
常染色体
性染色体
3对:ⅡⅡ,Ⅲ Ⅲ,Ⅳ Ⅳ
雌性同型:XX 雄性异型:XY
果蝇体细胞染色体
X
Y
配 子
X
XX
子 代
XY
受精卵
亲 代
比 例
1 : 1
XX
XY
果蝇的性别决定过程
P
红眼 白眼
F1
红眼
F2
红眼 白眼
F1雌雄交配
1、观察实验,提出问题
为什么白眼性状的遗传总是与性别相关联?
×
(雌)
(雄)
(雄、雌)
(雌、雄)
(雄)
3 : 1
由于白眼的遗传和性别相关联,而且与X染色体的遗传相似,于是,摩尔根及其同事设想:
如果控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因,上述遗传现象就可以得到合理的解释。
2、根据问题,作出假说
红眼:
白眼:
w
W
雌果蝇:
红眼(XWXW)
红眼(XWXw)
白眼(XWXW)
雄果蝇:
红眼(XWY)
白眼(XwY)
请按摩尔根的假设书写遗传图解,解释实验现象。
3、利用假说,解释现象
P
红眼 白眼
F1
红眼
F2
红眼 白眼
F1雌雄交配
×
(雌)
(雄)
(雄、雌)
(雌、雄)
(雄)
3 : 1
(XWXW)
(XwY)
(XWXw XWY)
XWXW XW Xw XWY 1XwY
4、根据假说,演绎推理
如何设计实验来验证假说?你能书写该实验的遗传图解吗?
4、根据假说,演绎推理
如何设计实验来验证假说?你能书写该实验的遗传图解吗?
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
F1
×
5、实验验证,得出结论
摩尔根首次把一个特定的基因(如决定果蝇眼睛颜色的基因)和一个特定的染色体(X染色体)联系起来,从而用实验证明了:
既然知道基因在染色体上那么基因是不是就是染色体呢?
一条染色体上有很多个基因
基因在染色体上呈线性排列
汉水丑生侯伟作品
分离定律的实质:
三、孟德尔遗传规律的现代解释
在杂合子的细胞中,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,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,独立地随配子遗传给后代。
等位基因随同源染色体的分开而分离
三、孟德尔遗传规律的现代解释
自由组合定律的实质:
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。
非同源染色体上的非等位基因自由组合
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
孟德尔遗传规律的现代解释
应用
巩固练习
1、下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是( )
A.染色体是基因的唯一载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有一个基因
D.染色体就是由基因组成的
B
2、第一个发明测定基因在染色体上相对位置方法的科学家是( )
A.孟德尔 B. 摩尔根 C.萨顿 D.克里克
B
3、决定人体遗传性状的基因,位于细胞的哪一种构造上( )
A.细胞壁 B. 细胞膜 C. 叶绿体 D. 染色体
D
巩固练习
4、果蝇体细胞中染色体组成可表示为( )
A. 3+X 或 3+Y
B. 6+X 或 6+Y
C. 3对+XX 或 3对+YY
D. 3对+XX 或 3对+XY
D
巩固练习
5、基因型为AaBb的动物,在其精子的形成过程中,基因AA分开发生在( )
A.精原细胞形成次级精母细胞的过程中
B.初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中
C.次级精母细胞形成精细胞的过程中
D.精细胞形成精子的过程中
C
巩固练习
6、在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( )
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
B
巩固练习