1、第2節(jié) 基因在染色體上,孟德爾的分離定律？,知識回顧,孟德爾的自由組合定律？,孟德爾科學(xué)研究的方法？,減數(shù)第一次后期染色體的行為？,19世紀(jì),孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律,人們意識到 遺傳因子（基因）是客觀存在的,基因，你究竟在那呢？,問題探討,孟德爾分離定律： 在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的 遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的 遺傳因子 發(fā)生分離，分離后的 遺傳因子 分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。,？,你覺得這樣替換有問題嗎？由此你聯(lián)想到什么？,薩頓的假說,發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)孟德爾定律中基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相

2、似。,薩頓簡介：美國遺傳學(xué)家，薩頓對蝗蟲的研究表明，不同對的染色體常常可以從形態(tài)和大小加以區(qū)別，父方和母方的染色體在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會。以后他把細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)的資料結(jié)合起來，說明了染色體在遺傳中的作用，開創(chuàng)了細(xì)胞遺傳學(xué)研究領(lǐng)域。,雜合子在形成配子時，等位基因發(fā)生分離,減數(shù)第一次分裂時，同源染色體發(fā)生分離,平行關(guān)系,基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。,推論：,理由：,一、薩頓的假說,基因位于染色體上，由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。,基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。,那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？,？,一個來自父方 一個來自母方,一條來自父方 一條來自母方,雜交過程保持

3、: 完整性和獨立性,保持相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu),類比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系,等位基因分離 同源染色體分開 非等位基因自由組合 非同源染色體自由組合,只有成對基因中一個 只有成對染色體中一條,成對,成對,基因與染色體的關(guān)系,科學(xué)研究方法之一,看不見,染色體,假說：基因在染色體上,推理,基因,看得見,類比,平行關(guān)系,類比推理,類比推理,由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。,矮 莖,高 莖,受 精,高 莖,高 莖,高 莖,高 莖,矮 莖,P,配子,F1,F1 配子,d d,D D,d,D,D d,d,D,D,d,D d,D d,d d,D D,F

4、2,高莖用D表示，矮莖d表示,思考與討論：請用薩頓的假說解釋孟德爾的一對相對性狀的豌豆雜交實驗,薩頓經(jīng)類比推理得出的結(jié)論基因在染色體上究竟是否正確？,薩頓的假說由于缺少實驗證據(jù)遭到同時代的遺傳學(xué)家摩爾根的強烈質(zhì)疑。因此，摩爾根開始了尋找證據(jù)之路。,注意: 類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性。其正確與否,還需要觀察和實驗的檢驗。,二、基因位于染色體上的實驗證據(jù),實驗材料：紅眼果蠅和白眼果蠅,摩爾根成功選擇的試驗材料是什么？,科學(xué)家:摩爾根,果蠅的優(yōu)點：,1.相對性狀多而明顯 2.易飼養(yǎng) 3.繁殖快，后代數(shù)量多 4.染色體少易觀察,P：,F1：,F2：,紅（雌、雄）,白 (雄),紅眼 （雌、雄

5、）,（一）摩爾根的果蠅雜交實驗,F1雌雄交配,雜交實驗,白眼果蠅都是雄的,是否符合孟德爾遺傳定律？如何解釋？ 特殊在什么地方？ 當(dāng)時，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，據(jù)此你能作出怎樣的解釋？,符合,白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系,控制白眼性狀的基因可能在性染色體上,F2中紅眼：白眼比是31,觀察實驗、提出問題,(二)經(jīng)過推理、想象提出假說:,摩爾根那個時代已有的理論基礎(chǔ)：,1、性染色體和常染色體的認(rèn)識,2、薩頓的假說,基因在染色體上,性染色體,常染色體,果蠅體細(xì)胞染色體圖解,3對常染色體+,3對常染色體+,XX,XY,染色體的類型,常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體,性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y

6、染色體,假設(shè)三：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。,假設(shè)二：控制白眼的基因在Y染色體上，而X染色體上不含有它的等位基因。,白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，但果蠅成對的兩個性染色體大小、形態(tài)相差懸殊。這個白眼基因會在哪個位置呢？,假設(shè)一：控制白眼的基因在X、Y染色體上。,（二)、 經(jīng)過推理、想象提出假說:,基因的表示方法： 如果基因在常染色體上 ： DD、dd 如果基因在性染色體上：先寫性染色體后寫基因,雌果蠅基因型：,(XWXW)或(XWXw),雄果蠅基因型：,經(jīng)過推理、想象提出假說:,控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體不含有它的等位基因,(XwXw),(XWY),(Xw

7、Y),紅眼,白眼,白眼,紅眼,X X,X Y,-,雌性：,雄性：,若用w表示控制眼睛顏色的基因，紅眼W,白眼w.,P,F1,F2,對實驗現(xiàn)象的解釋,XWXW,XwY,XW,Y,Xw,配子,XWY,XWXw,Xw,XW,Y,XW,XWXW（雌）,XWXw（雌）,XWY（雄）,XwY（雄）,3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）,3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）,20,摩爾根的成功：摩爾根通過實驗，將一個特定的基因（控制白眼的基因w）和一條特定的染色體（X染色體）聯(lián)系起來，從而用實驗證明了：基因在染色體上。,從以上果蠅雜交實驗分析圖解可看出，摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋實驗現(xiàn)象。后來他們又

8、通過測交等方法，進(jìn)一步驗證了這些解釋。,驗證假說：,測交,得出結(jié)論：,基因在染色體上,若控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因,白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？,提出問題：,作出假說：,從此，摩爾根成了 理論的堅定支持者,孟德爾,回顧摩爾根的實驗：,果蠅有4對染色體，攜帶的基因大約有1.5萬個。 人有23對染色體，攜帶的基因大約有3.5萬個。,資料分析：,基因與染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系？,？,基因在染色體 上呈線性排列,一條染色體上有許多個基因,結(jié)論：,三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,細(xì)胞遺傳學(xué)的研究結(jié)果表明，孟德爾所說的一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因

9、，不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因。,三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定獨立性；在減數(shù)分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個配子中，獨立地隨配子傳給后代,分離定律的實質(zhì)：,A,a,等位基因隨同源染色體的分開而分離,分離定律,基因自由組合定律的實質(zhì),位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。,A,a,B,b,非同源染色體上的非等位基因自由組合,自由組合定律,D,d,e,E,同源染色體上的非等

10、位基因，能自由組合嗎？,課堂小結(jié)：,1、回顧科學(xué)史：在基因研究中，有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？ 提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點。 把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念。 提出“基因在染色體上”的假說。 用實驗證明了“基因在染色體上”。,孟德爾,約翰遜,摩爾根,薩頓,課堂練習(xí)：,2、已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該動物減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的說法正確的是（ ） A、果蠅的精子中含有成對的基因 B、果蠅的體細(xì)胞中含有一個基因 C、果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自父方，也可同時來自母方 D、在體細(xì)胞中，基因成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個,D,3、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是（ ） A、染色體是基因的主要載體 B、基因在染色體上呈線性排列 C、一條染色體上有多個基因 D、染色體就是由基因組成的,D,4、果繩的紅眼為伴性顯性遺傳，其隱性性狀為白眼，在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（ ） A、雜合紅眼雌果蠅紅眼雄果蠅 B、白眼雌果蠅紅眼雄果蠅 C、雜合紅