内容正文:
必修2
第2章
第2节
基因在染色体上
gene
Chromosome
导入
生物界的“真香”事件
托马斯·亨特·摩尔根
沃尔特·萨顿
格雷戈尔·孟德尔
萨顿的假说
减数分裂
受精卵
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,
Q.为什么等位基因的分离与减数分裂过程中同源染色体的分离相似?
父方
精子
母方
减数分裂
卵子
24条染色体
24条染色体
12条染色体
12条染色体
受精作用
24条染色体
有丝分裂
萨顿推论:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
基因与染色体有着明显的平行关系:
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
萨顿推论:基因在染色体上
科学方法:类比推理法
Q.类比推理法得出的结论一定是正确的吗?
1.同源染色体与基因的成对存在和成单存在时平行的。
2.基因在细胞分裂各时期显示了与染色体同样的行为特征。
3.减数分裂过程中,基因和染色体在分离与组合时都具有相对性和独立性。
划重点:
Q.萨顿推出基因位于染色体上,是否是所有的基因都位于染色体上?
真核生物
核基因:
质基因
核基因位于染色体上
线粒体DNA(mtDNA)
叶绿体DNA
原核生物
拟核中环状DNA上的基因
质粒DNA上的基因
病毒:位于遗传物质DNA/RNA上
分析减数分裂中基因和染色体的关系
A
A
高茎
矮茎
减数分裂
A
减数分裂
a
受精作用
A
a
减数分裂
a
a
A
a
a
A
A
a
A
A
A
a
A
a
a
a
A
a
X
A
a
基因位于染色体上的实际证据
不可能!
假的!
摩尔根:我不相信孟德尔的遗传理论,萨顿用类比推理的方法提出基因位于染色体上的假说,对此我持怀疑态度,这只是主管臆测,并不具有逻辑的必然性,其正确与否还需要设计实验来验证。
材料选对了,实验就成功了一般。孟德尔使用豌豆作为实验材料,我该选择什么材料呢?
1.果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点:
(1)个体小、易饲养;
(2)繁殖快(在室温下10多天就繁殖一代);
(3)后代多(一只雌果蝇能产生几百个后代);
(4)染色体数目少(8条4对);
(5)相对性状明显,便于观察、统计。
2.常染色体与性染色体:
性染色体决定性别
常染色体:在生物体细胞中, 存在与性别决定无关的成对存在的染色体。
性染色体:一般是在性发育中起决定性作用的两条染色体。
生物性别决定方式
染色体组决定性别
环境因子决定性别
性别决定方式 XY型 ZW型
染色体
组成 雄性 常染色体+XY 常染色体+ZZ
雌性 常染色体+XX 常染色体+ZW
生物实例 哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、菠菜、大麻等 鸟类、鳞翅目昆虫(如蝴蝶)、爬行类、某些两栖类等
雌性
常染色体
雄性
性染色体
果蝇的染色体
常染色体(6条)
性染色体(2条)
2.果蝇杂交实验:
P
红眼(雌)
×
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
F1
F1雌、雄交配
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
红眼为显性,白眼为隐性
红眼:白眼=3:1符合分离定律
Q:为什么白眼果蝇总是雄性呢?
1
3
:
Q:显性性状和隐性性状分别是?
Q:F2红眼比白眼的比例说明了什么?
观察实验,发现问题
F2
摩尔根的“真香时刻”之一
1910年5月的一天,在摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇,而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。
摩尔根:白眼性状是如何遗传的?
3.基因在性染色体上的三种情况
①当基因(用A和a表示)在X的非同源区段:
X
A
雌性果蝇:
X
A
雄性果蝇:
X
A
Y
②当基因(用W和w表示)在X、Y的同源区段:
X
A
雌性果蝇:
X
A
雄性果蝇:
X
A
Y
A
②当基因(用W和w表示)在Y的非同源区段:
X
雌性果蝇:
X
雄性果蝇:
X
Y
A
4.摩尔根的假设:
①控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因。
P
X
A
X
A
红眼♀
X
X
a
Y
白眼♂
X
A
配子
X
a
Y
X
A
X
a
X
A
Y
红眼♀
红眼♂
F2
F2雌、雄进行交配
X
A
X
a
X
A
Y
红眼♀
红眼♂
P
X
配子
X
A
X
a
X
A
Y
X
A
X
A
X
A
Y
X
a
Y
X
Y
a
红眼♀
红眼♂
白眼♂
红眼♂
假设一与实际杂交结果符合
提出假说,解释问题