内容正文:
第2节 基因在染色体上
第2章 基因和染色体的关系
1866年 孟德尔第一次根据豌豆实验提出了有遗传因子存在的假想,并提出了分离定律和自由组合定律,开启了人类对基因的探索!
一、萨顿的假说
孟德尔和他的豌豆
但是,什么是遗传因子?
它又存在于什么地方?
?????
1903年,萨顿在对蝗虫精子和卵细胞的研究中,发现了细胞中的染色体行为与孟德尔定律具有惊人的一致性!
随即,提出了萨顿假说,既基因位于染色体上!
一、萨顿的假说
萨顿,细胞水平研究的新发现
他是根据什么样的逻辑,提出了萨顿假说?
比较项目 基因行为 染色体行为
传 递 中
的 性 质 基因在杂交过程中保持:
____________________________ 染色体在配子形成和受精作用:
_____________________________
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______
形成配子组合方式 等位基因_____________
非等位基因______________ 同源染色体______________
非同源染色体______________
一、萨顿的假说
萨顿假说的逻辑依据
自由组合
完整性和独立性
具有相对稳定的形态结构
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
分离
分离
思考与讨论——分析减数分裂中基因和染色体的关系
一、萨顿的假说
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇
易饲养
繁殖快
子代多
相对性状明显
染色体数目少易观察
托马斯·亨特·摩尔根
Thomas hunt morgan
红眼为显性
符合分离定律
观察现象 眼色这一性状的表现总是与性别相关
P
F2
F1
红眼(♀)
白眼(♂)
x
红眼(♀♂)
红眼(♀)
白眼(♂)
红眼(♂)
提出问题 为什么果蝇眼色性状的表现总是与性别相关?
1、实验内容
资料1 20世纪初期,生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。果蝇的体细胞中有4对染色体,3对是常染色体,1对是性染色体。在雌果蝇中,这对性染色体是同型的,表示为XX;雄果蝇中,这对染色体是异型,表示为XY。生物的性别由性染色体决定。
常染色体
性染色体
提出假说 控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体不含其等位基因
P
F2
F1
红眼(♀)
白眼(♂)
x
红眼(♀♂)
红眼(♀)
白眼(♂)
红眼(♂)
XWXW
红眼雌蝇
XwY
白眼雄蝇
P
XWXw
红眼雌蝇
XWY
红眼雄蝇
XWXw
红眼雌蝇
XWXW
红眼雌蝇
XWY
红眼雄蝇
XwY
白眼雄蝇
F1
X
X
1 : 1 : 1 : 1
F2
思考与讨论 一种正确的假说仅能解释已有的实验现象是不够的,还应该能够预测另外一些实验的结果。如果实验结果与预测相符,这个假说就得到了验证。
能否运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验,来验证他们的解释?
测交实验1
XWXw
红眼雌蝇
XwY
白眼雄蝇
X
P
XWY
红眼雄蝇
XwXw
白眼雌蝇
X
P
演绎推理 设计实验,预测实验结果
测交
测交实验2
测交实验1
XWXw
红眼雌蝇
XwY
白眼雄蝇
X
XWXw
红眼雌蝇
XwXw
白眼雌蝇
XwY
白眼雄蝇
XWY
红眼雄蝇
P
F1
1 : 1 : 1 : 1
实验验证 统计结果与推测完全符合,假说成立!
XWY
红眼雄蝇
XwXw
白眼雌蝇
X
XWXw
红眼雌蝇
XwY
白眼雄蝇
P
F1
1 : 1
测交实验2
得出结论 基因在染色体上
讨论 如果控制白眼的基因在Y染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?
XX
XYw
X
XX
XYw
P
F1
如果控制白眼的基因在XY染色体同源区段上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?
回顾小结
假说-演绎法
思考2 许多基因在染色体上如何分布?
一条染色体上有多个基因
资料2 果蝇的体细胞中有4对染色体,携带的基因有1.3万多个;人的体细胞中有23对染色体,基因约有2.6万个。
基因在染色体上呈线性排列
图 果蝇X染色体上一些基因的示意图
基因
三、孟德尔遗传规律的现代解释
等位基因
非等位基因
位于一对同源染色体上相同位置(可分离)
位于非同源染色体上(可自由组合)
位于一对同源染色体上不同位置(连锁)
在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因自由组合定律的实质
基因主要位于染色体上,下列关于基因和染色体关系的表述,错误的是 ( )
A.染色体是基因的主要载体
B.染色体就是由基因组成的
C.一条染色体上有多个基因
D.基因在染色体上呈线性排列
随堂小练
B
$$