基因在染色体上.ppt

第二节第二节 基因在染色体上基因在染色体上 遗传因子遗传因子 成对存在，不相融合；成对存在，不相融合； 在形成配子时，在形成配子时， 成对的成对的 遗传因子遗传因子 发生分离；发生分离； 分离和组合是互不干扰的，分离和组合是互不干扰的， 不成对的不成对的 遗传因子遗传因子 自由组合，自由组合， 分离后的分离后的 遗传因子遗传因子 分别进入不同的配子中，分别进入不同的配子中， 随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。 1860 1860年年. .孟德尔孟德尔 遗传定律遗传定律同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体一、替换一、替换1891 1891 减数分裂减数分裂 染色体的行为染色体的行为 19世纪中叶，奥地利首都维也纳有一位医生，名叫奥恩布鲁格。有一次，他给一位病人看病，没有检查出来什么严重疾病，但病人很快就死了，经过解剖尸体查看，发现胸膛积满脓水。医生想，以后碰到这样的病人怎么诊断？忽然想起他的父亲在经营酒店的时，常用手指关节敲木质的酒桶，听到扑扑的叩击声，就能估量出木桶有多少酒。他思考：人们的胸膛不是很像酒桶吗？他通过反复探索胸部疾病和叩击声音之间变化的关系，终于写出用叩诊人体胸部发现胸膛内部疾病的新方法的论文，发明了“叩诊”这一医疗方法。 类比推理是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出他们在另外的属性上也有相同的一种推理。一、类比推理一、类比推理 此外，在科学发展史上，惠更斯提出光的波动假说，卢瑟福及其学生提出的原子结构的行星模型假说，都是运用的类比推理的方法。 康德说：每当理智缺乏可靠的论证思路时，类比这个方法指引我们前进。二、推论二、推论 从上面的分析可以看出，基因和染色体的从上面的分析可以看出，基因和染色体的行为具有惊人的一致性。行为具有惊人的一致性。 如果是你会受到什么样的启发呢？如果是你会受到什么样的启发呢？ 1903年年 萨顿的推论萨顿的推论根据基因和染色体行为根据基因和染色体行为的平行关系的平行关系在研究蝗虫生殖细胞形在研究蝗虫生殖细胞形成过程的实验背景下成过程的实验背景下提出：基因是由染色体提出：基因是由染色体携带着从亲代传递给下携带着从亲代传递给下一代的。一代的。1 1、基因在杂交过程中保持、基因在杂交过程中保持完整性和独立性完整性和独立性。染色。染色 体也具有相对体也具有相对稳定性稳定性。2 2、体细胞中基因是、体细胞中基因是成对成对的，配子只是其中的，配子只是其中的一个的一个。染色体在体细胞中也是染色体在体细胞中也是成对成对的，配子中只有成对染的，配子中只有成对染色体中色体中的一条的一条。3 3、体细胞中成对的基因一个来自、体细胞中成对的基因一个来自父方，父方，一个来自一个来自母方母方，同源染色体是一条来自，同源染色体是一条来自父方，父方，一条来自一条来自母方母方。4 4、非等位基因在形成配子时、非等位基因在形成配子时自由组合自由组合。非同源染非同源染色体色体在形成配子时也是自由组合。在形成配子时也是自由组合。萨顿假说的依据（类比推理）萨顿假说的依据（类比推理）三、类比推理三、类比推理 根据两个对象有根据两个对象有部分属性相同部分属性相同的前提，推的前提，推论出他们的论出他们的其他属性也相同其他属性也相同的结论。科学家的结论。科学家利用类比推理得出了很多重要的结论。利用类比推理得出了很多重要的结论。类比推理有科学的必然性么？类比推理有科学的必然性么？类比推理的正确性相当程度上取决类比推理的正确性相当程度上取决于两个对象共同属性的多少于两个对象共同属性的多少. 正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家遭到同时代的遗传学家摩尔根（摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。的强烈质疑。 摩尔根的这种大胆质疑，摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。得我们努力学习的。四、实验证据四、实验证据我不相信猛德尔，更难以相信萨顿那家伙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！1909年一、一、“材料选对了就等于实验成功了一半材料选对了就等于实验成功了一半”果蝇果蝇 昆虫纲双翅目，昆虫纲双翅目，体长体长34mm。在制醋。在制醋和腐烂水果的地方常常和腐烂水果的地方常常可以看到。可以看到。易饲养，易饲养，10多天就繁殖一代多天就繁殖一代。常用。常用作遗传学研究的实验材作遗传学研究的实验材料。料。豌豆豌豆闭花传粉，性状易于区分。闭花传粉，性状易于区分。 孟德尔孟德尔长翅长翅残翅残翅果蝇也有众多容易果蝇也有众多容易 区分的相对性状区分的相对性状 1910年年5月的一天，在摩尔根的实验室中诞生了月的一天，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。显然它是一个变异体，后来他成为科都是红色的。显然它是一个变异体，后来他成为科学史上最著名的动物学史上最著名的动物!意外的发现意外的发现 突变不是稀罕事，而这个白眼果蝇的突变对于遗突变不是稀罕事，而这个白眼果蝇的突变对于遗传学的研究却极为重要，它有什么特殊的地方么？传学的研究却极为重要，它有什么特殊的地方么？白眼白眼（雄）（雄）红眼红眼（雌）（雌）红眼红眼（雌）（雌）红眼红眼（雄）（雄）PF1F2红眼红眼雌果蝇雌果蝇红眼红眼雄果蝇雄果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇2 : 1 : 1 是否符合孟德尔遗是否符合孟德尔遗传定律？传定律？ 白眼性状始终与性白眼性状始终与性别联系，如何解释？别联系，如何解释？ 既然性染色体已经既然性染色体已经被发现，当时不难被发现，当时不难想到这个控制白眼想到这个控制白眼的基因可能存在于的基因可能存在于性染色体上。性染色体上。二、二、 现象现象性染色体性染色体常染色体常染色体1对对3对对果蝇染色体组成模式图果蝇染色体组成模式图 1 1 ： 1 1 3 3条条+X+X3 3条条+Y+Y配配 子子3 3条条+X+X3 3对对+XX+XX子子 代代3 3对对+XY+XY受精卵受精卵亲亲 代代果蝇的性别决定过程：比比 例例 1 1 ： 1 1 3 3对对+XX+XX3 3对对+XY+XY男性的染色体男性的染色体女性的染色体女性的染色体人的染色体人的染色体常染色体常染色体性染色体性染色体:22:22对对(1(1号号2222号号) ):1:1对对女性女性男性男性: :同型的同型的( (用用XXXX表示表示) ): :异型的异型的( (用用XYXY表示表示) )性别决定（性别决定（XY型）型）22+X22+X22+Y22+Y配配 子子22+X22+X2222对对+XX+XX子子 代代2222对对+XY+XY受精卵受精卵 2222对对+XY+XY2222对对+XX+XX亲亲 代代人的性别决定过程：比比 例例 1 1 ： 1 1 1 1 ： 1 1 zzzw特例：鸟类即使控制眼睛颜色的基因位于性染色体上就一定会出现上面的规律特点么？用用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼白眼w.1. 基因位于基因位于X染色体特有区段染色体特有区段(XW , Y)2. 基因位于基因位于X和和Y染色体同源区段染色体同源区段(XW , YW)3. 基因位于基因位于Y染色体特有区段染色体特有区段( X , YW)讨论各种情况，并画出遗传图解讨论各种情况，并画出遗传图解三、三、 解释解释白眼白眼（雄）（雄）红眼红眼（雌）（雌）P 同源区段同源区段非同源区段非同源区段XWXWXwYP配子配子XWXw ，YXWXwXWYF1F2红眼（雌）红眼（雌）红眼（雌）红眼（雌）红眼（雄）红眼（雄）白眼（雄）白眼（雄）XWYXWXwXWXW红眼（雌）红眼（雌）XWY红眼（雄）红眼（雄）XWXw红眼（雌）红眼（雌）XwY白眼（雄）白眼（雄）摩尔根的解释：摩尔根的解释： 如何设计实验来如何设计实验来验证验证你的解释呢？你的解释呢？测交实验：测交实验： 雌性白眼果蝇雌性白眼果蝇 与与 雄性红眼果蝇雄性红眼果蝇 四、四、 验证验证试验设计与预测试验设计与预测 XwXwXWYP配子配子XwXW ，YXWXwXwYF1白眼（雌）白眼（雌）红眼（雌）红眼（雌）白眼（雄）白眼（雄）红眼（雄）红眼（雄）摩尔根解释得验证：摩尔根解释得验证：这个实验的意义这个实验的意义n摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，最终确定和一条特定的染色体联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。了基因在染色体上的结论。n从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。定的支持者。 已经发现了基因和染色体具有平行关系，已经发现了基因和染色体具有平行关系，并且证明了基因在染色体上，并且证明了基因在染色体上，那么基因是不是就是染色体呢？那么基因是不是就是染色体呢？ 果蝇被人们研究过的基因就达数百个，体细果蝇被人们研究过的基因就达数百个，体细胞内却只有胞内却只有4 4对染色体；人只有对染色体；人只有2323对染色体，对染色体，却有几万个基因，这些都说明却有几万个基因，这些都说明 一条染色体上应该有许多个基因。一条染色体上应该有许多个基因。 基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 摩尔根的连锁图摩尔根的连锁图 荧光标记基因在染色体上的位置荧光标记基因在染色体上的位置孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释根据所学的知识，补充和完善遗传规律根据所学的知识，补充和完善遗传规律 1903年年 1860年年 1909年年 等位基因随同源等位基因随同源染色体的分开而染色体的分开而分离分离, ,分别进入两分别进入两个配子中。个配子中。a a a aA A A AA Aa a基因分离定律基因分离定律的实质的实质Y Yy yR Rr rY Yr ry yR RY YR Ry yr rR RYYRRyyr rYYr ryy同源染色体上的等位基因分离同源染色体上的等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合基因的自由组合规律基因的自由组合规律在进行减数分裂形成配子的过在进行减数分裂形成配子的过程中，程中，同源同源染色体上的染色体上的等位等位基基因因彼此分离彼此分离，同时，同时非同源非同源染色染色体上的体上的非等位非等位基因基因自由组合自由组合。 1:下面各项中，能证明基因与染色体具有平行关系的下面各项中，能证明基因与染色体具有平行关系的试验是（试验是（ ） A:摩尔根的果蝇杂交试验摩尔根的果蝇杂交试验 B:孟德尔的豌豆一对相对性的杂交试验孟德尔的豌豆一对相对性的杂交试验 C:孟德尔的豌豆两对相对性的杂交试验孟德尔的豌豆两对相对性的杂交试验 D:细胞的全能性试验细胞的全能性试验 2：性染色体存在于（：性染色体存在于（ ） A:精子精子 B:卵细胞卵细胞 C:体细胞体细胞 D:以上三种细胞以上三种细胞 3：人的体细胞含有：人的体细胞含有23对染色体，在减数分裂第二次分对染色体，在减数分裂第二次分裂的次级精母细胞处于后期时（染色体单体已分开），裂的次级精母细胞处于后期时（染色体单体已分开），细胞内不含有（细胞内不含有（ ） A:44条常染色体条常染色体XX性染色体性染色体 B:44条常染色体条常染色体XY性染色体性染色体 C:44条常染色体条常染色体YY性染色体性染色体 D:两组数目和形态相同的染色体两组数目和形态相同的染色体ADB 4：猴的下列各组细胞中，肯定都有：猴的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是（染色体的是（ ） A:受精卵和次级精母细胞受精卵和次级精母细胞 B:受精卵和初级精母细胞受精卵和初级精母细胞 C:初级精母细胞和雄猴的神经元初级精母细胞和雄猴的神经元 D:精子和雄猴的膓上皮细胞精子和雄猴的膓上皮细胞 5：果蝇的红眼为伴：果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼。显性遗传，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断后代果蝇在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断后代果蝇性别的是（性别的是（ ） A:杂合红眼雌果蝇杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B:白眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 C:杂合红眼雌果蝇杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D:白眼雌果蝇白眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 6：在：在XY型性别决定的生物中，雌性个体细胞中染色型性别决定的生物中，雌性个体细胞中染色体组成可用体组成可用2N=2(A+X)表示。下列解释中，不正确的表示。下列解释中，不正确的是（是（ ） A:N代表该种生物一套大小形状不同的染色体数目代表该种生物一套大小形状不同的染色体数目 B:A代表该种生物一套常染色体的数目代表该种生物一套常染色体的数目 C:X代表该种生物一套性染色体的数目代表该种生物一套性染色体的数目 D:X代表一种性染色体代表一种性染色体CBC 7：以性染色体为：以性染色体为XY的牛体细胞核取代卵细胞的牛体细胞核取代卵细胞核，经过多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所核，经过多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所生牛犊（生牛犊（ ） A:为雌性为雌性 B:为雄性为雄性 C:性别不能确定性别不能确定 D:雌、雄比例为雌、雄比例为1:1 8：下列各项中，不正确的是（：下列各项中，不正确的是（ ） A:染色体是染色体是DNA的主要载体的主要载体 B:DNA是染色体的组成成分是染色体的组成成分 C:基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 D:一条染色体上只有一个基因一条染色体上只有一个基因BD