资源简介

(共28张PPT)
2.2基因在染色体上
月光
一、萨顿假说
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
问题1：对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
因为基因位于染色体上
问题2：为什么不测定全部46条染色体？
位于同源染色体相同位置上的基因控制的是同一性状的不同类型
问题3：基因在哪里呢？
1、提出假说的证据
一、萨顿假说
19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律（豌豆，假说——演绎法）
1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，用以替代遗传因子。
但是基因在哪里呢？
1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。
2n=24
受精作用
减数分裂
蝗虫子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，另一条来自母方。
精子
12条染色体
卵细胞
12条染色体
体细胞
24条染色体
一、萨顿假说
受精作用
受精卵
亲代
配子
子代
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不见的
染色体
基因在染色体上
推 理
基因
看得见的
平行关系
高茎
矮茎
高茎
矮茎
萨顿
遗传学
细胞学
一、萨顿假说
1、提出假说的证据
基因行为（遗传学）
染色体行为（细胞学）
杂交过程中保持完整性和独立性
在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构
传递中的性质
成对
成对
体细胞中的存在形式
成对基因中一个
成对染色体中一条
配子中的存在形式
一个来自父方一个来自母方
一条来自父方一条来自母方
在体细胞中的来源
等位基因分离，非等位基因自由组合
同源染色体分开，非同源染色体自由组合
形成配子时的组合方式
萨顿假说
一、萨顿假说
1、提出假说的证据
基因行为（遗传学）
染色体行为（细胞学）
杂交过程中保持完整性和独立性
在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构
传递中的性质
成对
成对
体细胞中的存在形式
成对基因中一个
成对染色体中一条
配子中的存在形式
一个来自父方一个来自母方
一条来自父方一条来自母方
在体细胞中的来源
等位基因分离，非等位基因自由组合
同源染色体分开，非同源染色体自由组合
形成配子时的组合方式
萨顿假说
原因
平行关系
推理
基因位于染色体上（假说）
二、基因位于染色体上的实验证据
萨顿
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！
你说的好有道理，但我不信。
我有两个定律：
1.**********,
*************。
2.***********,
**********。
我有一个假说：
********，
********，
***********。
你的假说我连标点符号都不信！
孟德尔
摩尔根
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇作为遗传学实验材料的优势：
易饲养；
繁殖速度快 ；
相对性状易区分；
染色体数目少，易于遗传学操作。
实验室里的明星模式生物—果蝇
二、基因位于染色体上的实验证据
44条常+XY性
44条常+XX性
6条常+XY性
6条常+XX性
2、同时期细胞学研究背景
1 . 性染色体和常染色体的知识。
2 . 萨顿假说—基因位于染色体上。
与性别决定无关的染色体
与性别决定有关的染色体。雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分
3、性染色体区段划分
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
P
F1
F2
红（雌、雄）：白 (雄)=3:1
×
F1雌雄交配
白雄 782
红雌 2495
红雄 1011
实验一
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
红眼雄
红眼雌
观察实验，发现问题
3、摩尔根的果蝇杂交实验
结果分析：
a.F1全为红眼，说明 为显性；
b.F2红眼和白眼的数量比为3:1，
说明符合 定律，红眼和白眼受 等位基因控制。
c.白眼性状的表现与_______相联系
红眼
分离
性别
一对
白眼性状不只出现在雄性中。
为什么白色性状和性别相关联？
二、基因位于染色体上的实验证据
白色性状和性别相关联，由此可以做出什么推测呢？
白眼基因位于性染色体上，那具体在哪个区段呢？
XY同源区段
X非同源区段
Y非同源区段
白眼基因位于性染色体上。
3、摩尔根的果蝇杂交实验
观察实验，发现问题
二、基因位于染色体上的实验证据
P
F1
F2
红（雌、雄）：白 (雄)=3:1
×
F1雌雄交配
白雄 782
红雌 2495
红雄 1011
实验一
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
红眼雄
红眼雌
3、摩尔根的果蝇杂交实验
“如果控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因，上述现象可以得到合理解释”
雌果蝇种类：
红眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蝇种类：
红眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
提出假说，解释问题
二、基因位于染色体上的实验证据
假说1：控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有
假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有
假说3：控制眼色的基因位于Y染色体的非同源区段，X染色体上没有
你能根据每种假说分别写出摩尔根杂交实验的遗传图解吗？
3、摩尔根的果蝇杂交实验
提出假说，解释问题
二、基因位于染色体上的实验证据
假说1：控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有
二、基因位于染色体上的实验证据
假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有
二、基因位于染色体上的实验证据
假说3：控制眼色的基因位于Y染色体的非同源区段，X染色体上没有
二、基因位于染色体上的实验证据
测交亲本
XwY
白眼雄
XWXw
红眼雌
×
测交子代
XWXw
红眼雌
XwXw
白眼雌
XWY
红眼雄
XwY
白眼雄
红：白 = 1:1
雌：雄 = 1:1
×
红眼雌果蝇
白眼雄果蝇
红眼雄
红眼雌
白眼雌
白眼雄
1 : 1 : 1 : 1
实验二
3、摩尔根的果蝇杂交实验
推理演绎，验证假说
测交1
二、基因位于染色体上的实验证据
XWY
红眼雄
XwXw
白眼雌
×
XWXw
红眼雌
XwY
白眼雄
雌果蝇均为红色
雄果蝇均为白色
测交亲本
测交子代
×
红眼雄果蝇
白眼雌果蝇
红眼雌
白眼雄
1 : 1
P
F1
实验三
3、摩尔根的果蝇杂交实验
推理演绎，验证假说
测交2
二、基因位于染色体上的实验证据
后来，摩尔根看到测交等实验结果与预测相吻合，说明之前的假设是正确的。这种研究问题的思路与孟德尔豌豆杂交实验的研究思路一致，都是“假说演绎法”。
摩尔根和他学生们的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。
从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
3、摩尔根的果蝇杂交实验
归纳总结，得出结论
得出结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。
二、基因位于染色体上的实验证据
基因在染色体上呈线性排列
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
结论：基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。
人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。
一条染色体上应该有许多个基因。
果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；
思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
二、基因位于染色体上的实验证据
三、重要遗传学发展历程
1、在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。
③提出“基因在染色体上”的假说。
④用实验证明了“基因在染色体上”。
孟德尔 假说—演绎法
约翰逊
摩尔根 假说—演绎法
萨顿——类比推理法
d
B
B
a
A
D
等位基因
等位基因
非同源
染色体
非等位基因
相
同
基
因
同源
染色体
同源
染色体
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因
1
2
3
4
等位基因：
三、重要遗传学发展历程
四、孟德尔遗传规律的现代解释
分离定律的实质
等位基因在减数分裂产生配子时随着同源染色体分开而分离。
自由组合定律的实质
非同源染色体上的非等位基因，在减数分裂产生配子时，随非同源染色体的自由组合而自由组合。
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
d
D
D
d
一对遗传因子——等位基因 不同对遗传因子——非等位基因
五、连锁互换
思考：
在减数分裂的过程中，非等位基因是否一定能自由组合？
五、连锁互换
摩尔根由此发现了连锁互换定律
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
B
B
b
b
B、d基因连锁
B、b基因互换
d
B
B
a
A
D
等位基因
非等位基因
相同基因
非同源染色体
同源染色体
小结
萨顿的假说
内容：基因在染色体上
基因在染色体上的实验证据
果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质
方法：假说演绎法
基因自由组合定律的实质
依据：基因和染色体存在着明显的平行关系

展开更多......

收起↑