2.2.2基因在染色体上-课件.ppt

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1、第2章 基因和染色体的关系第2节 基因在染色体上问题探讨问题探讨孟孟德尔分离定律：德尔分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性在生物的体细胞中，控制同一性状的状的 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，成对的在形成配子时，成对的 遗传因子遗传因子 发生发生分离，分离后的分离，分离后的 遗传因子遗传因子 分别进入不分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。同的配子中，随配子遗传给后代。基基 因因 基基 因因 基基 因因 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你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？你觉得这样替换有问题吗？由此你联想到什么？杂合

2、子在形成配子时，杂合子在形成配子时，等位等位基因基因发生发生分离分离减数第一次分裂时，同减数第一次分裂时，同源源染色体染色体发生发生分离分离平行关系平行关系孟德尔孟德尔分离定律分离定律D dD d减数分裂减数分裂基因和染色体行为存在着明显的平行关系。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。基因基因染色体染色体YyRrYR F1配子配子yRYryr等位基因等位基因分离分离非等位基因非等位基因自由组合自由组合同源染色体同源染色体分离分离非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合看不见看不见染色体染色体推理推理基因基因看得见看得见类类 比比平行关系平行关系对比对比孟德尔孟德尔自由组合定律自由组合定律减数

3、分裂减数分裂科学研究科学研究方法之一方法之一:看不见看不见染色体染色体假说：假说：基因在染色体上基因在染色体上推理推理基因基因看得见看得见类比类比平行关系平行关系D dD d一、萨顿的假说一、萨顿的假说类比推理类比推理：由两由两个或两类对象在某个或两类对象在某些属性上相同的现些属性上相同的现象，推断出它们在象，推断出它们在另外的属性上也相另外的属性上也相同的一种推理方法。同的一种推理方法。1 1、内容、内容:基因在染色体上基因在染色体上 （基因是由染色体携带着从亲代（基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的）传递给下一代的）2 2、原因、原因:基因和染色体行为存基因和染色体行为存在着明显的在着

4、明显的平行关系平行关系一、萨顿的假说一、萨顿的假说萨顿萨顿(1877-1916)(1877-1916)：美国遗传学家，用美国遗传学家，用蝗虫蝗虫细胞作材料，研究精子细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成。和卵细胞的形成。类比推理类比推理矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P P配子配子F F1 1F F1 1 配子配子d dD DdDD ddDDdD dD dd dD DF F2 2高茎用高茎用D表示，矮茎表示，矮茎d表表示示思考与讨论：思考与讨论：请用萨顿的假说解释孟德尔的一请用萨顿的假说解释孟德尔的一对

5、相对性状的豌豆杂交实验对相对性状的豌豆杂交实验二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 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的强烈质疑。的强烈质疑。我我不相信孟德尔不相信孟德尔，更难以相信更难以相信萨顿萨顿那那家伙毫无事实根据家伙毫无事实根据的的臆测臆测！1866-19451866-1945 但是，就是这位科学家，成但是，就是这位科学家，成为了这个理论的最终拥护者。为了这个理论的最终拥护者。二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据实验材料实验材料:果蝇果蝇果蝇的优点：

6、果蝇的优点：易饲养易饲养相对性状多而明显相对性状多而明显繁殖快，后代数量多繁殖快，后代数量多染色体少易观察染色体少易观察1910.51910.5，摩尔根在实验室里饲养的一群，摩尔根在实验室里饲养的一群红眼红眼（纯种纯种）果蝇中，果蝇中，偶然发现偶然发现一只一只白眼雄果蝇白眼雄果蝇。用一只牛奶瓶，放一些捣用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。百甚至上千只果蝇。在在2525左右温度下十几左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能繁殖数百只。果蝇一生能繁殖数百只。果蝇体细胞染色体图解果蝇体细胞染色体图解雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何

7、异同？雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？3对常染色体对常染色体+3对常染色体对常染色体+XXXY染染色色体体的的类类型型常染色体常染色体：与性别决定无关的染色体：与性别决定无关的染色体性染色体性染色体：与性别决定有关的染色体，如：与性别决定有关的染色体，如X X、Y Y染色体染色体X XX Y 摩尔根那个时代已有的理论基础：摩尔根那个时代已有的理论基础：假设三：假设三：控制白眼的基因控制白眼的基因在在X X染色体上，而染色体上，而Y Y染色体上不含有染色体上不含有它的等位基因。它的等位基因。假设二：假设二：控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X、Y Y染色体染色体上。上。假设一假设一：控制白

8、眼的基因在控制白眼的基因在Y Y染色体上，而染色体上，而X X染色体上不含有染色体上不含有它的等位基因。它的等位基因。分析各种情况，并画出遗传图解分析各种情况，并画出遗传图解（二（二)、对实验现象的解释对实验现象的解释白眼白眼（雄）（雄）红眼红眼（雌）（雌）P P 只有当控制白眼的基因只有当控制白眼的基因在在X X染色体上，染色体上，而而Y Y没有没有的时候解释才合理。的时候解释才合理。白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色白眼的遗传和性别相联系，但果蝇成对的两个性染色体大小、形态相差悬殊。这个体大小、形态相差悬殊。这个白眼基因白眼基因会在会在哪个位置哪个位置呢？呢？基因型基因型的表示

9、方法：的表示方法：基因在基因在常染色体常染色体上上 ：DDDD、dddd 基因在基因在性染色体性染色体上：上：先写先写性染色体后写基因性染色体后写基因雌果蝇雌果蝇基因型：基因型：X XW WX XW W 或或 X XW WX Xw w雄果蝇雄果蝇基因型：基因型：经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说:控制白眼的基因控制白眼的基因在在X X染色体上染色体上,而而Y Y染色体染色体不含有它的等位基因。不含有它的等位基因。X Xw wX Xw wX XW WY YX Xw wY Y红眼：红眼：白眼：白眼：白眼：白眼：红眼：红眼：X XX XX X Y Y-雌性：雌性：雄性：雄性：若用若用w w

10、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 W,白眼白眼w w.（三）、验证假说（三）、验证假说:测交实验测交实验F1X XW WX Xw wX Xw wY YY YX Xw w配子配子X XW WX Xw wX XW WX Xw wXw wXw wX XW WY YX Xw wY Y测交后代测交后代雌红眼雌红眼雌白眼雌白眼雄白眼雄白眼雄红眼雄红眼 测交后代：红眼测交后代：红眼:白眼白眼 =1:1F F F F1 1 1 1雌个体与雄白眼交配雌个体与雄白眼交配雌个体与雄白眼交配雌个体与雄白眼交配比例：比例：1:1:1:11、理论分析：、理论分析：红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼

11、雌雌雌雌雄雄雄雄126126132132120120115115与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！2、摩尔根实验结果：、摩尔根实验结果：F1测交后代测交后代测交结果：测交结果：红眼红眼 ：白眼白眼=1 :1 摩尔根通过摩尔根通过实验实验将一个特定的基因将一个特定的基因（控制（控制白眼的基因白眼的基因w w）和一条特定的染色体和一条特定的染色体（X X）联系联系起来，从而证明了起来，从而证明了基因在染色体上基因在染色体上。验证假说：验证假说：测交测交得出结论：得出结论：基因在染色体上基因在染色体上若控制白眼基因（若控制白眼基因（w）在）在X染

12、色体染色体上，而上，而Y染色体染色体上不上不含有它的等位基因含有它的等位基因白眼性状的表现总是与性白眼性状的表现总是与性别相联系？别相联系？提出问题：提出问题：作出假说：作出假说：假假说说演演绎绎法法从此，摩尔根成了从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者理论的坚定支持者孟德尔孟德尔回顾摩尔根的实验：回顾摩尔根的实验：一条染色体上一条染色体上有很多个基因。有很多个基因。基因在染色体基因在染色体上呈线性排列上呈线性排列果果蝇蝇某某一一条条染染色色体体的的几几个个基基因因现代分子生物学技现代分子生物学技术术(荧光标记荧光标记)将基将基因定位在染色体上因定位在染色体上人只有人只有2323对染色体，却有几万

13、个基因，基对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有什么对应关系？因与染色体可能有什么对应关系？新的疑问？新的疑问？摩尔根和他的学生发明了摩尔根和他的学生发明了基因定位法基因定位法，提，提出出基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列的理论。的理论。AaaA1 1、基因的分离定律基因的分离定律三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释实质：实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的等位基因会随同源染

14、色体的分开而分离分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。配子遗传给后代。基基因因在在染染色色体体上上一、萨顿的假说一、萨顿的假说基因和染色体存在着基因和染色体存在着明显的平行关系明显的平行关系内容：基因在染色体上内容：基因在染色体上 原因：原因：二、基因位于染二、基因位于染色体上的证据色体上的证据证据：果蝇的杂交实验证据：果蝇的杂交实验结论：基因在染色体上结论：基因在染色体上（类比推理）（类比推理）（假说演绎法）（假说演绎法）基因的分离定律的实质基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质基因的自由组合定律的实质三孟德尔遗传规三孟德尔遗传规律的现代解释律的现代解释基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列1 1、利用类比推理法，、利用类比推理法，推断基因与推断基因与DNADNA长链长链有何关系？有何关系？（完成（完成P30技能训练）技能训练）作业作业2 2、完成课堂新坐、完成课堂新坐标的相关练习标的相关练习