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第二節(jié) 基因在染色體上,回到19世紀——,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,動動手：,1、寫出高莖豌豆（DD）與矮莖豌豆（dd）雜交得到F1（用交叉法），再由F1自交得到F2（用棋盤法）的遺傳圖解。,2、把整個過程的遺傳因子換成同源染色體,圖解怎么畫？,一個基因型是AaBb的個體，在進行減數(shù)分裂時有可能產(chǎn)生多少種配子？ 一個體細胞內(nèi)有兩對同源染色體的個體，在減數(shù)分裂時產(chǎn)生的配子最多有多少種？,成對,成對,一個,一條,父方 母方,父方 母方,自由組合,自由組合,完整性和獨立性,相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu),分析基因與染色體的關(guān)系,一、薩頓的假說,1903年，美國遺傳學(xué)家薩頓用蝗蟲細胞作材料,研究精子和卵細胞的形成過程。他發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，也就是等位基因，它們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。,基因與染色體行為存在明顯的平行關(guān)系！,假說內(nèi)容： 基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。 即基因就在染色體上。,,,,,受 精,高 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,高莖,矮莖,F2,,看不見,染色體,基因在染色體上,推理,基因,看得見,,,,,,,平行關(guān)系,方法: 類比推理法,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。科學(xué)家利用類比推理得出了很多重要的結(jié)論。,類比推理,加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時，由于他幼兒時期吃過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國血統(tǒng)。朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長大的，你們身上一定有牛的血統(tǒng)了?！?笑話,,薩頓經(jīng)類比推理得出的結(jié)論——基因在染色體上一定正確嗎？,因缺少實驗證據(jù)美國科學(xué)家摩爾根等對此持懷疑態(tài)度。,二、基因位于染色體上的實驗證據(jù),科學(xué)家:摩爾根,實驗材料:果蠅,我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實根據(jù)的臆測！,我更相信的是實驗證據(jù)，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關(guān)系！,“材料選對了就等于實驗成功了一半”,證據(jù)尋找之路… …,果蠅的特點：,易飼養(yǎng),相對性狀明顯,繁殖快,后代數(shù)量多,1910年5月的一天，在摩爾根的實驗室中誕生了一只白色眼睛的雄性果蠅，而它的兄弟姐妹的眼睛都是紅色的。顯然它是一個變異體，后來它成為科學(xué)史上著名的動物!,意外的發(fā)現(xiàn)… …,F2,3 ： 1,白眼果蠅都是雄的,紅（雌、雄）,P,F1,紅眼（雌、雄）,,,,F1雌雄交配,摩爾根的果蠅雜交實驗,白（雄）,是否符合孟德爾遺傳定律？ 特殊在什么地方？ 果蠅的性別由什么決定呢？,符合,白眼性狀的表現(xiàn)總 是與性別相聯(lián)系,,,果蠅體細胞染色體圖解,雌雄果蠅體細胞中染色體組成有何異同？,,雌性,雄性,性染色體與常染色體： 與性別決定有關(guān)的染色體就是性染色體; 與性別決定無關(guān)的染色體是常染色體。,雌性,雄性,性染色體,,,常染色體,果蠅有4對染色體，其中3對是常染色體，1對是性染色體。其中♀用XX表示，♂用XY表示。,1 ： 1,X,Y,,,配 子,X,,XX,,,子 代,XY,受精卵,親 代,果蠅的性別決定過程：,比 例,1 ： 1,XX,XY,小知識:,,男性染色體圖,女性染色體圖,,,男女體細胞中染色體的組成如何表示？,思考:,男性：22對常+XY,女性：22對常+XX,子 代,22對+XY,22對+XX,親 代,人的性別決定過程：,1 ： 1,雌雄果蠅體細胞染色體圖解,怎樣解釋F2代白眼果蠅全部為雄性這一與性別相聯(lián)系的現(xiàn)象？ 控制白眼（ w）的基因在什么染色體上呢？,注：常染色體上的基因不需標明其位于常染色體上( 例DD、dd)，而性染色體上的基因需標明（性染色體要大寫）,紅眼（雌） 白眼（雄）,XWXW,XwY,練習(xí)： 寫出摩爾根果蠅雜交實驗的遺傳圖解,摩爾根的假設(shè)：控制白眼的基因（w）在X染色體上，Y染色體不含有它的等位基因。,XWXW紅眼（雌）,,XwY白眼（雄）,,,XW,Y,Xw,,,,,XWY紅眼（雄）,XWXw紅眼（雌）,,P,F2,F1,配子,,,,,Xw,XW,Y,XW,XWXW紅眼（雌）,XWXw紅眼（雌）,XWY紅眼（雄）,XwY白眼（雄）,對摩爾根實驗的解釋,實驗驗證:測交,雌紅1/4,,F1,,XWXw,XwY,XWXw,XwY,XWY,XwXw,雄紅1/4,雌白1/4,雄白1/4,,,,,摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：,紅眼,紅眼,白眼,白眼,雌,雌,雄,雄,126,132,120,115,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）聯(lián)系起來，從而證明了基因在染色體上。,實驗結(jié)論：,從此，摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。,驗證假設(shè)：,測交,得出結(jié)論：,基因在染色體上,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)為什么總是與性別相聯(lián)系？,科學(xué)實驗，提出問題：,作出假設(shè)：,,回顧摩爾根的實驗：,果蠅被人們研究過的基因就達數(shù)百個，體細胞內(nèi)卻只有4對染色體；人只有23對染色體，卻有幾萬個基因！這說明了什么？,新的疑惑,一條染色體上 有許多個基因,基因在染色體 上呈線性排列,熒光標記基因在 染色體上的位置,果蠅某一條染色 體上的幾個基因,三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因。 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。,等位基因隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中。,,A Aa a,基因分離定律的實質(zhì),孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,分離規(guī)律 在生物的體細胞中，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入不同的配子中，隨配子遺傳給后代,在雜合子的細胞中，位于 上的等位基因，具有一定的獨立性；在 形成配子時，等位基因隨著 而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子傳給后代.,一對同源染色體,減數(shù)分裂,同源染色體的分開,,,,,,,,,,Y Yy y,R Rr r,同源染色體上的等位基因分離 非同源染色體上的非等位基因自由組合,自由組合定律的實質(zhì),基因自由組合定律的實質(zhì),控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的； 在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合,位于 的非等位基因的分離或組合是互不干擾的； 在 過程中， 上的等位基因彼此分離的同時， 上的非等位基因自由組合。,同源染色體,減數(shù)分裂,非同源染色體,非同源染色體上,D,d,e,E,同源染色體上的非等位基因，能自由組合嗎？,基因在染色體上,孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,,課堂小結(jié),人類探明基因神秘蹤跡的歷程,1903年薩頓研究蝗蟲的精子和卵細胞形成過程,1910年摩爾根進行果蠅雜交實驗,提出假說：基因在染色體上,,找到基因在染色體上的實驗證據(jù),1866年孟德爾的豌豆雜交實驗,提出了遺傳因子 （基因）,基因究竟是什么呢？,假說—演繹,,類比推理,,假說—演繹,,,,,,,,利用類比推理法，推斷基因與DNA長鏈有何關(guān)系？,,1、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,練習(xí)：,2、下列生理活動，能使基因A和基因a分別進入兩個子細胞中的是（ ） A.有絲分裂 B. 減數(shù)分裂 C.細胞分化 D.受精作用 3、下列各項中，肯定含有Y染色體的是（ ） A.受精卵和初級精母細胞 B.受精卵和次級精母細胞 C.精子和男性口腔上皮細胞 D.初級精母細胞和男性小腸上皮細胞,B,D,4、右圖示果蠅的原始生殖細胞， 圖中1、1′……4、4 ′表示染 色體,B、b、W、w分別表示控制 不同性狀的基因。果蠅的紅眼 和白眼分別由位于X染色體上的 W、w控制，請據(jù)圖回答下列問題： （1）該細胞是__________。 （2）圖中的______________屬常染色體，而__________屬性染色體。,卵原細胞,1和1’,2和2’,3和3’,4和4 ′,,（3）該細胞中有_____個DNA分子。 （4）該果蠅基因型可寫成____________________。 （5）經(jīng)減數(shù)分裂它可產(chǎn)生__________種基因型的配子。,8,BbXWXw,4,如圖所示某生物卵原細胞中的染色體和染色體上的基因。請回答,（2）非同源染色體是 ；,（3）等位基因是 ；,（4）非等位基因是 ；,（5）按自由組合定律遺傳的基因是 ；,（6）不能進入同一配子的基因是 ；,（7）形成配子時能進行自由組合的基因是 ；,（8）此圖除表示卵原細胞外，還可以表示 細胞 和 細胞。,（1）同源染色體是 ；,知識檢測,１和２；３和４,１和３；１和４；２和３； ２和４,Ａ和a；Ｂ和b,Ａ和Ｂ；Ａ和b ；a和B ；a和b,Ａ和Ｂ；Ａ和b ；a和B ；a和b,Ａ和a；Ｂ和b,Ａ和Ｂ；Ａ和b ； a和B ；a和b,精原細胞,體細胞,