内容正文:
第 二章 染色体与遗传
第二节 基因伴随染色体传递
横向比较一下减数分裂过程中染色体的行为,以及孟德尔遗传定律中基因的传递规律,不难发现:同源染色体彼此分离可以对应着等位基因彼此分离,非同源染色体的自由组合可以对应着非等位基因的自由组合。上述染色体的行为与基因的行为步调如此统一,这是一种巧合吗?许多科学家也对这些现象有着极大兴趣,他们是如何探索出孟德尔遗传定律的细胞学基础的?
基因的行为 染色体的行为
形态 独立性和完整性 在细胞分裂各期保持一定的形态特征
存在形式 体细胞中 _________存在 __________存在
配子中 只有成对基因中的_______ 只有同源染色体中的_______
体细胞中
的来源 成对的基因
一个来自______
一个来自______ 成对的同源染色体
一条来自______
一条来自______
形成配子时
组合方式 非等位基因:___________ 非同源染色体:___________
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
自由组合
基因位于染色体上
1903 年,美国遗传学家萨顿 在研究蝗虫精子和卵细胞形成的过程中发现,基因分离和自由组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在着平行的关系。
3
Dd
D
d
DD
dd
D
d
基因位于染色体上
4
看不见
假说:基因在染色体上
看得见
类比推理
平行关系
D d
D
d
5
分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
摩尔根是首位利用实验的方法获得基因在染色体上相关证据的科学家。摩尔根所设计的杂交实验与孟德尔的实验设计思路有异曲同工之妙。我们将通过分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验,体会遗传学实验的设计思路,获得基因与染色体关系的证据。
目的要求
分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验,体会遗传杂交实验的设计思路,获得基因在染色体上的实验证据。
分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
活动提示
1. 阅读资料,总结出摩尔根选用果蝇作为遗传实验材料的依据。
2. 关注摩尔根遗传杂交实验设计的流程。
3. 思考摩尔根通过观察怎样的实验现象,得到“红、白眼基因在X染色体上”的推测。
果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,体长3~4mm,在制醋和有水果的地方经常可以看到。
摩尔根为什么要选用果蝇作为遗传实验的材料呢?
果蝇的特点:
1.易饲养
2.繁殖快、后代多(25 ℃时约 12 天即可繁殖一代)
3.有易于区分的性状
4.染色体数少
模式生物
第一个是1933年,颁给了果蝇的开山祖师摩尔根;
第二个是1946年,颁给了摩尔根的学生赫尔曼·穆勒,他发现了X射线对果蝇的突变效应;
第三个是1995年,颁给了三位果蝇发育基因的研究者;
第四个是2011年,颁给了果蝇免疫系统的Toll相关基因;
第五个是2017年,医学或生理学奖的果蝇生物钟。
果蝇的“过人之处”:果蝇与诺贝尔奖
雌性体长约2.5mm,雄性稍短。
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自然界野生果蝇的眼色是红色的,1910年摩尔根偶然发现了一只白眼雄果蝇 ,于是他就用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配,结果F1不论雌雄都是红眼。他再让 F1的雌、雄果蝇互相交配得到F2,在F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是 3∶1,并且雌果蝇全是红眼的,雄果蝇则有一半是红眼的,一半是白眼的。摩尔根还注意到,只有雄果蝇有白眼性状,雌果蝇没有此性状。
分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
3
1
P
×
白眼(雄)
红眼(雌)
F1
红眼(雌、雄)
F2
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
雌、雄交配
红眼是显性性状
符合分离定律
为什么白眼性状的表现总是与性别相关联?
分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
如何解释 F2中的雌、雄果蝇表现出不一样的现象呢?
人们通过显微镜能够观察到果蝇细胞中有4对同源染色体,其中有1对同源染色体与果蝇的性别相关,称为性染色体 。
雌果蝇具有两条同型的性染色体,记为 XX;雄果蝇具有两条异型的性染色体,记为 XY。
3对常染色体+
XX
3对常染色体+
XY
果蝇体细胞染色体图解
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
染色体的类型
常染色体:雌雄个体细胞中相同,与性别决定无关的染色体。
性染色体:雌雄个体细胞中不同,与性别决定有关的染色体,如X、Y染色体。
注:雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。
X
XX
XY
XX
XY
X
P:
配子
F1:
比例 1 : 1
XY型性别决定图解
X
Y
【与生活的联系】
正常情况下人群中男女比例是多少?
生男生女由谁决定?
1:1
2021年5月11日公布的第七次全国人口普查结果显示:
男性:72334万,占51.2