(共26张PPT)
第2节 基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
常染色体22对
性染色体1对
问题探讨
人有46条染色体,但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
1.对人类基因组进行测序,为什么首先要确定哪些染色体
2.为什么不测定全部46条染色体
因为基因在染色体上
在常染色体中,每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因,只对其中一条测序就可以了;性染色体X和Y差别较大,基因也大不相同,所以都要测序。
讨论
一、萨顿假说
PART 01
2n=24
精子
12条染色体
卵细胞
12条染色体
受精作用
体细胞
24条染色体
一、萨顿的假说
蝗虫子代体细胞中的这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,另一条来自母方。
减数分裂
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
染色体行为
基因行为
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
萨顿将基因与染色体的行为进行比较
看不见的
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见的
平行关系
1、萨顿提出了什么假说?
基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。
3、萨顿假说的依据是什么?
基因和染色体存在着明显的平行关系。
2、萨顿提出假说运用了什么科学方法?
类比推理法
基因与染色体的平行关系
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的 来源
形成配子时的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对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
等位基因分离
非等位基因自由组合
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
我不相信孟德尔,
更难以相信萨顿毫无事实
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基因和染色体的关系!
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。
PART 02
二、基因位于染色体上的实验证据
“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。
常用作遗传学研究的实验材料。
寻找证据之路……
实验材料
(1)个体小易饲养
用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。
(2)繁殖快
在25℃左右温度下十几天就繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。
作为实验动物,果蝇有什么优点?
(3)果蝇体细胞中染色体数目少且形状有明显差别
常染色体:与性别决定无关的染色体。
性染色体:与性别决定有关的染色体。
雌性:XX
雄性:XY
性染色体
常染色体
(4)果蝇有多对容易区分的相对性状
长翅
残翅
白眼
红眼
摩尔根和他的学生在实验室里养了大群野生型红眼果蝇,几年里没发现白眼果蝇。
红眼野生果蝇
白眼雄果蝇
野生果蝇的红眼基因是纯合的还是杂合的?
白眼雄果蝇是怎么来的?
F2
3 : 1
白眼果蝇
都是雄的
(雌、雄)
P
F1
红眼(雌、雄)
×
F1雌雄交配
红眼是
显性性状
摩尔根的果蝇杂交实验
提出问题
为什么白眼个体总是与性别相关联?
控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不 含有它的等位基因。
作出假设
XWXW红眼(雌)
×
XwY白眼(雄)
XW
Y
Xw
XWY红眼(雄)
XWXw红眼(雌)
×
P
F2
F1
配子
Xw
XW
Y
XW
XWXw红眼(雌)
XWY红眼(雄)
XwY白眼(雄)
XWXW红眼(雌)
红眼雌 白眼雌
红眼雄 白眼雄
×
F1
XWXw红眼雌
XwY白眼雄
F2
XWXw
XwXw
XWY
XwY
XW
Xw
Y
Xw
配子
——测交(与隐性纯合子杂交)
1 : 1 : 1 : 1
演绎推理
方案1
红眼雌
白眼雄
×
F1
XwXw白眼雌
XWY红眼雄
F2
XWXw
XwY
Xw
Y
XW
配子
1 : 1
方案2
实验验证
摩尔根等人亲自做了测交实验,实验结果与理论推测一致,假说正确!
验证假说:
测交
得出结论:
白眼基因在X染色体上,即基因在染色体上
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:
假说
演
绎
法
回顾摩尔根的实验
D d
D D
d d
请你在图中染色体上标注基因符号,解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。
×
减数分裂
受精作用
减数分裂
高茎
P
配子
F1
F1配子
D d
F2
矮茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
D
d
d
D D
d d
D
d
减数分裂
D
D d
果蝇的体细胞中有4对染色体,携带的基因有1.3万多个;人的体细胞只有23对染色体,却有大约2.6万个基因,基因与染色体可能有怎样的对应关系呢?
基因在染色体上呈线性排列
一条染色体上有多个基因
PART 03
三、孟德尔遗传规律的现代解释
a
A
a
A
杂合子体细胞
配子
配子
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,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。
分离定律的实质
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
杂合子体细胞
配子
配子
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分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因在染色体上
萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容:基因在染色体上
依据:
摩尔根的实验证据
果蝇的杂交实验
结论:基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
小结:
课后练习与应用P32