内容正文:
2.2基因在染色体上
问题探讨
讨论
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,为什么首先要确定测哪些染色体?
2.为什么不测定全部46条染色体?
人染色体的扫描电镜照片
一、萨顿的假说
1903年,美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料,研究精子和卵细胞的形成过程。发现孟德尔定律中等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
体细胞中同源染色体成对存在,一条来自父方,一条来自母方
配子只含有同源染色体中一条
非同源染色体自由组合
体细胞中遗传因子成对存在,一个来自父方,一个来自母方
配子只含有成对遗传因子中的一个
非等位基因自由组合
亲子代间基因保持完整性和独立性
亲子代间染色体保持相对稳定的形态结构
或
AaBb
AB
Ab
aB
ab
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
基因行为(遗传学) 染色体行为(细胞学)
传递中的性质 杂交过程中保持完整性和独立性 在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构
体细胞中的存在形式 成对 成对
配子中的存在形式 只有成对基因中一个 只有成对染色体中一条
在体细胞中的来源 一个来自父方一个来自母方 一条来自父方一条来自母方
形成配子时的组合方式 等位基因分离,
非等位基因自由组合 同源染色体分开,
非同源染色体自由组合
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。
类比推理
D D
d d
D
d
D d
D
d
D
d
D D
D d
D d
d d
注意:
通过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。
加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时,由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事,受到政敌的攻击,说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说:“你们是喝牛奶长大的,你们身上一定有牛的血统了。”
雌性
雄性
二、基因位于染色体上的实验证据
美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论,讥笑孟德尔的研究方法,称“解释结果需要高级杂耍”。
对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度,认为这是主观的臆测,缺少实验证据。
1.果蝇做遗传学实验的优点
二、基因位于染色体上的实验证据
①个体小,易饲养。
②繁殖速度快(在室温下10多天就繁殖一代)。
③后代数量大(一只雌果蝇一生能产生几百个后代)。
④有明显的相对性状,便于观察、统计。
⑤染色体数目少(4对),便于观察。
雌性
雄性
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。
基因突变
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼(雌)
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
红眼(雌)
红眼(雄)
白眼(雄)
2 : 1 : 1
F1均为红眼说明什么?
红眼为显性
思考1.为什么F2中白眼只在雄性出现?
从摩尔根的杂交实验分析,果蝇红眼和白眼的遗传符合孟德尔的分离定律吗?
符合
①观察实验,发现问题
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说,做出解释
雌性
雄性
假设3:位于X和Y染色体上(Ⅰ)。
假设2:只位于X染色体上(Ⅱ2)。
假设1:只位于Y染色体上(Ⅱ1)。
非同源区段(Ⅱ1)
同源区段(Ⅰ)
非同源区段(Ⅱ2)
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说,做出解释
假设1:只位于Y染色体上(Ⅱ1)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼(雌)
白眼(雄)
红眼(雌)
红眼(雄)
白眼(雄)
2 : 1 : 1
红眼(雌、雄)
不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果
配子
P
×
红眼雌果蝇
XX
白眼雄果蝇
XYw
X
X
Yw
XX
XYw
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
1 : 1
F1
2.摩尔根的果蝇杂交实验
二、基因位于染色体上的实验证据
②提出假说,做出解释
假设2:只位于X染色体上(Ⅱ2)。
×
×
1011
2459
782
P
F1
F2
红眼(雌)
白眼(雄)
红眼(雌)
红眼(雄)
白眼(雄)
2 : 1 : 1
红眼(雌、雄)
白眼雄果蝇
XwY
×
红眼雌果蝇
XWXW
XW
Xw
Y
XWXw
XWY
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWY
XWXw
XwY