果蝇伴性遗传的复习.ppt

浙科版 生物学必修2遗传与进化第二章第三节 性染色体与伴性遗传果蝇伴性遗传的复习果蝇伴性遗传的复习果蝇伴性遗传的复习果蝇伴性遗传的复习邵江樵邵江樵19101910年，年，摩尔根从野生型摩尔根从野生型（红眼）（红眼）果蝇果蝇培养瓶中发现了一只培养瓶中发现了一只白眼白眼雄性个体。雄性个体。果蝇的果蝇的红眼红眼与与白眼白眼【实验实验】摩尔根摩尔根将白将白眼眼与红眼与红眼杂交，杂交，F1全部表现为红眼。再全部表现为红眼。再让让F1红眼果蝇红眼果蝇相互交相互交配配，得到了，得到了2459红眼红眼、1011红眼红眼、782白眼白眼，F2性别比为性别比为1：1，红眼占，红眼占3/4，但，但所有雌蝇全为红眼；所有雌蝇全为红眼；白眼只限于雄性。白眼只限于雄性。让让F F1 1雌雄果雌雄果蝇相互交配蝇相互交配白眼白眼红眼红眼F1红眼（红眼（）PF2红眼红眼雌蝇雌蝇(2/4)白眼白眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼红眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼（红眼（）通过对教材的学习，我通过对教材的学习，我们是怎样解释这种性连们是怎样解释这种性连锁遗传现象的呢？锁遗传现象的呢？让让F F1 1雌雄果雌雄果蝇相互交配蝇相互交配白眼白眼红眼红眼F1红眼（红眼（）PF2红眼红眼雌蝇雌蝇(2/4)白眼白眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼红眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼（红眼（）假说的作用在于自圆其说假说的作用在于自圆其说（提出该（提出该假说假说的的目的：目的：能解释实验结果能解释实验结果）假说：决定果蝇红眼与白眼的等位基因假说：决定果蝇红眼与白眼的等位基因位于位于X X染色体，染色体，Y Y染色体上内有对应的等位基因上染色体上内有对应的等位基因上（即即X X染色体的非同源区染色体的非同源区）。请用遗传图解请用遗传图解体会之，红眼体会之，红眼与白眼（用等与白眼（用等位基因位基因A A与与a a表表示）示）提出提出假说（假说（控制果蝇控制果蝇红眼与白眼的等位基红眼与白眼的等位基因因位于位于X染色体的非同源区上染色体的非同源区上）需要需要依据依据？从从PF2，白眼只出现在雄性个体中，可排除了常，白眼只出现在雄性个体中，可排除了常染色体上的可能。染色体上的可能。假说：假说：控制果蝇控制果蝇红眼与白眼的等位基因红眼与白眼的等位基因位于位于X染色体的非同源区上染色体的非同源区上假说假说需要需要验证：验证：让让F F1 1的红眼雌蝇的红眼雌蝇与与白眼雄蝇交配白眼雄蝇交配红眼红眼雌果蝇雌果蝇红眼红眼雄果蝇雄果蝇白眼白眼雌果蝇雌果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇126132120115实际实际测交后代：测交后代：用遗传图解预期测交实验的结果？用遗传图解预期测交实验的结果？测交实验：测交实验：摩尔根通过摩尔根通过假说假说及及验证验证，获知决定果，获知决定果蝇红眼与白眼的等蝇红眼与白眼的等位基因位于位基因位于X X染色体染色体的非同源区上的非同源区上。果蝇的果蝇的红眼红眼与与白眼白眼19101910年，年，摩尔根从野生型摩尔根从野生型（红眼）（红眼）果蝇培养瓶中发现了果蝇培养瓶中发现了一只一只白眼白眼雄性个体。雄性个体。观察观察与与实验实验发现问题、提出问题发现问题、提出问题作作出假说、演绎解释出假说、演绎解释设计实验、验证假设计实验、验证假说说得出结论得出结论的科学研究的一般过程。的科学研究的一般过程。真的只有真的只有“控制红眼与控制红眼与白眼的等位白眼的等位基因位于基因位于X X染染色体的非同色体的非同源区上源区上”一一种假说能自种假说能自圆其说吗圆其说吗？让让F F1 1雌雄果雌雄果蝇相互交配蝇相互交配白眼白眼红眼红眼F1红眼（红眼（）PF2红眼红眼雌蝇雌蝇(2/4)白眼白眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼红眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼（红眼（）假说假说2：“控控制红眼与白制红眼与白眼的等位基眼的等位基因位于因位于X、Y染色体的同染色体的同源区上源区上”也也能自圆其说能自圆其说吗？试用遗吗？试用遗传图解说明。传图解说明。让让F F1 1雌雄果雌雄果蝇相互交配蝇相互交配白眼白眼红眼红眼F1红眼（红眼（）PF2红眼红眼雌蝇雌蝇(2/4)白眼白眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼红眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼（红眼（）测交实验测交实验：让：让F F1 1的红的红眼雌蝇眼雌蝇与与白眼雄蝇白眼雄蝇交配交配红眼红眼雌果蝇雌果蝇红眼红眼雄果蝇雄果蝇白眼白眼雌果蝇雌果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇126132120115实际实际测交后代：测交后代：测交结果能否定假测交结果能否定假说：说：“控制红眼与控制红眼与白眼的等位基因位白眼的等位基因位于于X、Y染色体的同染色体的同源区上源区上”吗？试用吗？试用遗传图解说明。遗传图解说明。让让F F1 1雌雄果雌雄果蝇相互交配蝇相互交配白眼白眼红眼红眼 F1红眼（红眼（）PF2红眼红眼雌蝇雌蝇(2/4)白眼白眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼红眼雄蝇雄蝇(1/4)红眼（红眼（）测交实验测交实验：让：让F F1 1的红眼雌的红眼雌蝇与白眼雄蝇交配。蝇与白眼雄蝇交配。红眼红眼雌果蝇雌果蝇红眼红眼雄果蝇雄果蝇白眼白眼雌果蝇雌果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇126132120115实际实际测交后代：测交后代：假说假说2：控制红眼与控制红眼与白眼的等位基因白眼的等位基因在在X染色体与染色体与Y染色体的染色体的同源区上同源区上假说假说1：控制红眼与控制红眼与白眼的等位基因白眼的等位基因在在X染色体的非同源区染色体的非同源区上上PKPK杂交方案：让野生型红眼雄蝇与白眼雌蝇交配，杂交方案：让野生型红眼雄蝇与白眼雌蝇交配，试用遗传图解说明。试用遗传图解说明。PKPK有何办法让能两种假说决出胜负？有何办法让能两种假说决出胜负？假说假说2：控制红眼与控制红眼与白眼的等位基因白眼的等位基因在在X染色体与染色体与Y染色体的染色体的同源区上同源区上假说假说1：控制红眼与控制红眼与白眼的等位基因白眼的等位基因在在X染色体的非同源区染色体的非同源区上上实验结果：实验结果：摩尔根的学生布里吉斯（摩尔根的学生布里吉斯（Bridges），），1916年发现年发现将白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交后代中大部分的雌蝇为红眼、雄蝇将白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交后代中大部分的雌蝇为红眼、雄蝇白眼。白眼。布里吉斯（布里吉斯（Bridges）1916年发现将白眼雌蝇和红眼年发现将白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交时大部分后代是雄蝇杂交时大部分后代是红眼雌蝇、白眼雄蝇红眼雌蝇、白眼雄蝇，但有但有1/2000的后代出现了意外的情况的后代出现了意外的情况：红眼不育的雄蝇红眼不育的雄蝇和和白眼可育的雌蝇白眼可育的雌蝇，他称其初级例外后代。，他称其初级例外后代。布里吉斯实验结果在支持布里吉斯实验结果在支持控制红眼与白眼的等位基控制红眼与白眼的等位基因在因在X X染色体的非同源区上染色体的非同源区上的同时，但也提出了新的同时，但也提出了新的问题：的问题：为什么会有极少量的初级例外后代？为什么会有极少量的初级例外后代？野生型红眼雄蝇与白眼雌蝇交配野生型红眼雄蝇与白眼雌蝇交配P 白眼白眼 红眼红眼F1 红眼红眼 白眼白眼 红眼不育红眼不育 白眼白眼如何解释这种例外现象呢？再次提再次提假说假说并并验证验证P 白眼白眼 红眼红眼F1 红眼红眼 白眼白眼 红眼不育红眼不育 白眼白眼理论依据理论依据：已知决定果蝇雌雄性别的是已知决定果蝇雌雄性别的是X X染色体与常染色体的染色体与常染色体的比例，比例，Y Y染色体上没有决定性别的基因，因此在果蝇的性别决染色体上没有决定性别的基因，因此在果蝇的性别决定中定中Y Y染色体失去了作用。如染色体失去了作用。如XXXX（雌性）、（雌性）、XYXY（雄性）、（雄性）、XXYXXY（雌性）、（雌性）、XOXO（雄性不育），受精卵中（雄性不育），受精卵中X X染色体多于染色体多于2 2条或条或不含有不含有X X染色体时，会引起胚胎致死或夭折。染色体时，会引起胚胎致死或夭折。布里吉斯的新假说？提出假说的提出假说的事实依据事实依据和和理论依据：理论依据：P 白眼白眼 红眼红眼F1 红眼红眼 白眼白眼 红眼不育红眼不育 白眼白眼理论依据理论依据：已知决定果蝇雌雄性别的是：已知决定果蝇雌雄性别的是X X染色体与常染色体的染色体与常染色体的比例，比例，Y Y染色体上没有决定性别的基因，因此在果蝇的性别决染色体上没有决定性别的基因，因此在果蝇的性别决定中定中Y Y染色体失去了作用。如染色体失去了作用。如XXXX（雌性）、（雌性）、XYXY（雄性）、（雄性）、XXYXXY（雌性）、（雌性）、XOXO（雄性不育），受精卵中（雄性不育），受精卵中X X染色体多于染色体多于2 2条或条或不含有不含有X X染色体时，会引起胚胎致死或夭折。染色体时，会引起胚胎致死或夭折。布里吉斯的新假说：布里吉斯的新假说：X X染色体不分离现象染色体不分离现象。根据这一根据这一假说假说，演绎演绎出白眼雌果蝇会产生出白眼雌果蝇会产生怎样的卵细胞？怎样的卵细胞？P 白眼白眼 红眼红眼F1 红眼红眼 白眼白眼 红眼不育红眼不育 白眼白眼布里吉斯的新假说：布里吉斯的新假说：X X染色体不分离现象染色体不分离现象。请用遗传图解说明初级例外的产生。请用遗传图解说明初级例外的产生。P 白眼白眼 红眼红眼F1 红眼红眼 白眼白眼 红眼不育红眼不育 白眼白眼 取例外果蝇的正在分裂体细胞，取例外果蝇的正在分裂体细胞，制成临时装片，镜检细胞中的制成临时装片，镜检细胞中的 ，验证验证布里吉斯布里吉斯的假说。的假说。布里吉斯布里吉斯“X X染色体染色体不分离不分离现象现象”的假说能对初级例外自圆其说。的假说能对初级例外自圆其说。红眼雄果蝇的体细胞中红眼雄果蝇的体细胞中 ，白眼雌，白眼雌果蝇果蝇 。性染色体的形态与数量性染色体的形态与数量怎样验证假说？怎样验证假说？只有只有1 1条条X X染色体染色体有有2 2条条X X染色体和染色体和1 1条条Y Y染色体染色体【小结小结】实验现象实验现象假说解释假说解释实验验证实验验证得出结论得出结论 新假说新假说再验证再验证 初级例外初级例外对对果蝇伴性遗传科学探究的过程果蝇伴性遗传科学探究的过程：假说解释假说解释实验验证实验验证得出结论得出结论假说假说演绎法演绎法与与科学探究科学探究观察观察与与实验实验发现问题、提出问题发现问题、提出问题作作出假说、演绎解释出假说、演绎解释设计实验、验证假设计实验、验证假说说得出结论得出结论的科学研究的一般过程。的科学研究的一般过程。以上是生命科学史上第一个将一个特定基因（白眼控制基因）以上是生命科学史上第一个将一个特定基因（白眼控制基因）定位在一条特定染色体（定位在一条特定染色体（X X染色体）上的经典实验，希望同染色体）上的经典实验，希望同学们对学们对假说假说演绎法演绎法这种科学思维在研究中的运用这种科学思维在研究中的运用获得一些获得一些启示。启示。