内容正文:
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。
讨论:
对人类基因组进行测序,要测定具体哪24条染色体的DNA序列呢?
科学家是怎样认识到基因位于染色体上的?
问题探讨
课件创意@小狗啃骨头(刘永生)
课件引用图片仅限于教学用途
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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。左上图是人染色体的扫描电镜图,左下图是体细胞中染色体的分析。根据左下图,和前面我们对减数分裂的了解,可以大概猜出人类基因组计划测定的24染色体应该是X和Y染色体,这对存在叫较大序列差异的染色体都进行测定,而对于两外的22对序列相似的染色体,只测定同源染色体中的一条。这里我们不禁会有这样的疑问:测序时显然假定了基因位于染色体上,那么科学家是怎样认识到基因位于染色体上的呢?
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2.2.2 基因在染色体上
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今天就让我们一起来学习:基因在染色体上。
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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
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
非同源染色体自由组合
控制不同性状的遗传因子自由组合
亲子代间染色体保持相对稳定的形态结构
AaBb
AB
Ab
aB
ab
亲子代间遗传因子保持完整性和独立性
亲代
配子
子代
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科学家首先意识到基因可能位于染色体上,是因为两者的行为看起来实在是太像了。现在我们分别再来回顾一下减数分裂分裂过程中染色体的行为,以及孟德尔遗传定律中基因的行为。这里减数分裂我们以两对染色体为例,遗传定律我们也以两对基因或两对遗传因子为例。我们看到在减数分裂中,体细胞中同源染色体是成对存在,其中一条来自父方,一条来自母方。在遗传定律中,体细胞中遗传因子也是成对存在的,并且成对存在的遗传因子,一个来自父方,一个来自母方。到了配子中,由于减数分裂时同源染色体分离,配子只含有同源染色体中的一条,并且由于每对同源染色体的分离式独立的、互不影响的,因此配子中非同源染色体会自由组合。在这边,根据分离定律,形成配子时成对的遗传因子发生分离,配子含有成对遗传因子中的一条,并且由于每对遗传因子的分离是独立的、互不影响的,因此在配子中控制不同性状的遗传因子会自由组合。亲代减数分裂生成配子和受精作用过程生成子代的过程中,亲代的染色体先传递到配子在传递到子代,亲子代中的染色体保持了相对稳定的形态和结构;同样,在遗传定律中,亲代减数分裂生成配子和受精作用过程生成子代的过程中,遗传因子能保持完整性和独立性。
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因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,萨顿提出假说认为:基因是由染色体携带着进行遗传的,基因在染色体上,一个基因对应染色体上的一段
2.2.2.1 萨顿的假说
问题:
为什么萨顿不假定一个基因是一条染色体呢?
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由于基因也就是孟德尔的遗传因子与染色体的形成存在着明显的平行关系,所以萨顿提出这样的假说:基因位于染色体上,也就是一个基因对应染色体上一段。这里我们可能同样会有疑问:既然基因和染色体形成具有平行行为,为什么萨顿不直接认为基因就是染色体呢?以人为例,我们有23对染色体,如果每对染色体就是一对基因,那么这23对染色体相当于23对基因,只够控制23对相对性状的,而我们人的性状显然远远多于23个。所以只有假定一个基因只能对应染色体的一段,也就是说如果基因位于染色体上,那么一条染色体上就应该具有多个基因。
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模拟题提示:
模拟题(包括教材)强调非同源染色体自由组合发生在后期Ⅰ,此时分配到每一极(而不是分配到每一个子细胞中)的非同源染色体自由组合。
模拟题提示:
1902年萨顿提出假说时并没有基因(1909年提出)的提法,但模拟题不敢说教材写错了。
过渡:
萨顿的假说有实验证据支持吗?
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这里为了照顾大家的考试,我们破例讲一点无聊的东西。第一个问题就是非同源染色体发生自由组合的时期。首先,我们需要明确明确,同源染色体中的每一条具体分到那一极去,实际上在前期1纺锤丝连接到染色体那一刻就已经决定了。在后期1时,同源染色体分别移向两极,分配到每一极的染色