内容正文:
第二章 基因和染色体的关系
2.2 基因在染色体上
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。
2
发现问题:用蝗虫作材料研究精子和卵细胞的形成过程,发现孟德尔遗传定律中遗传因子(基因)的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
萨顿的假说
孟德尔分离定律
D d
D
d
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
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
高茎
矮茎
高茎
矮茎
萨顿的假说
类比推理:
由两个或两类对象在某些属性上相同的现象,推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。
萨顿的假说
5
萨顿的假说
基因的行为 染色体的行为
杂交过程中 保持:________________ 也有: ____________________
体细胞中
存在形式 _________存在 __________存在
在配子中
存在形式 只有成对基因中的_______ 只有成对染色体中的________
体细胞中
的来源 成对中的基因
一个来自______
一个来自______ 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
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
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遗传和染色体的关系!
基因真的位于染色体上吗?
萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
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。
基因位于染色体的实验证据
加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时,由于他幼儿时期喝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的血统。 朗宁反驳说:“你们是喝牛奶长大的,那么你们身上一定有牛的血统了”。
7
基因位于染色体的实验证据
遗传学实验材料——果蝇的优点:
1. 个体小,易饲养
2. 繁殖快,后代多
3.具有易于区分的相对性状
4.染色体少,易观察(4对)
基因位于染色体的实验证据
9
观察实验,发现问题
3 : 1
P
×
白 雄
红 雌
F1
红
F2
白 雄
红雌、红雄
“F2红眼和白眼之间的数量比是3:1,遵循分离定律。所不同的是白眼性状的表现,总是与性别相联系。”
如何解释这一现象?
(雌、雄交配)
摩尔根的果蝇杂交实验
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
非同源区段:Ⅰ、Ⅲ
①基因只存在于X染色体(Ⅰ区段)上
②基因只存在Y(Ⅲ区段)上
X、Y同源区段的基因是成对存在的。
同源区段:Ⅱ
基因的表示方法
X X
-
-
雌性:
X Y
-
雄性:
如果基因在常染色体上:
如果基因在性染色体上:
DD、Dd、dd
先写性染色体后写基因
XY
-
雄性:
X X
-
-
雌性:
X Y
-
雄性:
-
性染色体
11
提出假说,解释问题
P
F1
F2
红雌、红雄
白 雄
×
红 雌
白 雄
“如果控制白眼的基因(w)在X染色体上,而Y染色体上不含它的等位基因,上述现象可以得到合理解释”
XwY
XWXW
XWXw
、XWY
XWXW、XWXw、XWY
XwY
3 : 1
雌果蝇种类:
红眼(XWXW、XWXw)
白眼(XwXw)
雄果蝇种类:
红眼(XWY)
白眼(XwY)
XW
Xw
XW
Y
XWXW
XWXw
XWY
XwY
雄配子
雌配子
演绎推理
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1:
P:
配子:
红眼(雌) 白眼(雄)
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
红雌
白雌
红雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w 红雌
XwY白雄
F1:
P:
配子:
红眼(雄) 白眼(雌)
XW
Xw
Y
测交方案1
测交方案2
13
实验验证,得出结论
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
126 132 120 115
实验结果:
子代中雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼。
得出结论:
控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上,而Y染色体不含其等位基因,基因在染色体上。
摩尔根的果蝇杂交实验
测交方案1
测交方案2
基因在染色体上
假说—演绎法
基因位于染色体的实验证据
提出问题:
作出假说