内容正文:
第2节 基因在染色体上
第2节 基因在染色体上
学习目标
1
说出基因位于染色体上的理论依据
阐述基因位于染色体上的实验证据
2
说出孟德尔遗传规律的现代解释
3
萨顿的假说
孟德尔遗传规律的现代解释
目录
contents
01
02
03
基因位于染色体上的实验证据
人类基因组计划
探索奥秘
人类基因组计划
探索奥秘
因为基因位于染色体上,要测定某个基因的序列,首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列,就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。
对人类基因组进行测序,为什么首先要确定测哪些染色体?
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。
人类基因组计划
探索奥秘
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。
为什么不测定全部46条染色体?
测定的是22条常染色体和两条性染色体X和Y,共24条
在22对常染色体中,每对同源染色体的形态、大小相同,结构相似,上面分布的基因是相同的或者是等位基因,所以只对其中1条进行测序
1对性染色体X和Y的差别很大,基因也大为不同,两条性染色体都要测序
人类基因组计划如果测定46条染色体,耗资巨大, 工作量会增加一倍,且得到的绝大多数基因序列都是重复的
探索奥秘
当孟德尔的遗传规律被重新发现以后,有一个问题始终没有解决:
基因在细胞中究竟有没有物质基础呢?
孟德尔所假设的颗粒状的因子,究竟是不是物质的实体?
如果是,又存在于细胞中什么位置?
是谁抓住这一线索?
对减数分裂的研究为找到基因提供了最正确的线索。
1903年,美国遗传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。
孟德尔假设的一对遗传因子,也就是等位基因,它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
George Sarton
24条
24条
减数分裂
减数分裂
精子
卵细胞
受精卵
24条
子代
24条,12对
一条来自母方
一条来自父方
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。
萨顿的假说
▲推论
▲发现
▲研究
▲依据
基因和染色体存在着明显的平行关系
比较项目 基因 染色体
独立性
存在方式
来源
分配
在体细胞中成对
在体细胞中成对
在配子中只有成对的一个
在配子中只有成对的一条
一个来自父方
一个来自母方
一条来自父方
一条来自母方
非等位基因在形成
配子时自由组合
非同源染色体在减数
分裂Ⅰ的后期自由结合
杂交过程中保持
完整性和独立性
在减数分裂和受精
作用中保持稳定性
萨顿的假说
体细胞
配子
Dd
基因成对
染色体成对
D
d
Dd
一个来自父方
一个来自母方
体细胞
成单
成单
一条来自父方
一条来自母方
萨顿的假说
非等位基因在形成配子时自由组合
非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
yR
Yr
yr
YR
YyRr
体细胞
配子
两对基因
两对同源
染色体
萨顿的假说
×
减数
分裂
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
d
D
D d
d
D
高茎
矮茎
F2
分析减数分裂中基因和染色体的关系
D D
D D
D d
D d
d d
D
d
思考讨论
如果你认为基因在染色体上,请你在图中的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(图中染色体上的黑色黑线代表基因的位置)。
受精
1.萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上( )
2.体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因( )
3.雌蝗虫体细胞中的24条染色体,12条来自父方,12条来自母方( )
×
√
正误判断
×
典例分析
[典例1]大量事实表明,萨顿发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测,哪一项是没有说服力的( )
A.基因在染色体上
B.同源染色体分离导致等位基因分离
C.每条染色体上都有许多基因
D.非同源染色体自由组合使非等位基因自由组合
C
萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细胞的形成过程,并提出了如下推论:基因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,因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。但是无法据此推导出“每条染色体上都有许多基因”的结论。
解析:
基因位于染色体上的实验证据
美国生物学家摩尔根对萨顿的基因位于染色体上的学说持怀疑态度,认为这是主观的臆测。
萨顿经推理得出的结论——基因在染色体上一定正确吗?
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!
基因位于染色体上的实验