第二節(jié) 基因在染色體上,回到19世紀(jì),孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律,人們意識(shí)到 遺傳因子（基因）是客觀存在的,動(dòng)動(dòng)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(gè)過程的遺傳因子換成同源染色體,圖解怎么畫？,一個(gè)基因型是AaBb的個(gè)體，在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)有可能產(chǎn)生多少種配子？ 一個(gè)體細(xì)胞內(nèi)有兩對(duì)同源染色體的個(gè)體，在減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生的配子最多有多少種？,成對(duì),成對(duì),一個(gè),一條,父方 母方,父方 母方,自由組合,自由組合,完整性和獨(dú)立性,相對(duì)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(guó)遺傳學(xué)家薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料,研究精子和卵細(xì)胞的形成過程。他發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對(duì)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(gè)或兩類對(duì)象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們?cè)诹硗獾膶傩陨弦蚕嗤囊环N推理方法?？茖W(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(jìng)選省議員時(shí)，由于他幼兒時(shí)期吃過中國(guó)奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國(guó)血統(tǒng)。朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)證據(jù)美國(guó)科學(xué)家摩爾根等對(duì)此持懷疑態(tài)度。,二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù),科學(xué)家:摩爾根,實(shí)驗(yàn)材料:果蠅,我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無(wú)事實(shí)根據(jù)的臆測(cè)！,我更相信的是實(shí)驗(yàn)證據(jù)，我要通過確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！,“材料選對(duì)了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半”,證據(jù)尋找之路 ,果蠅的特點(diǎn)：,易飼養(yǎng),相對(duì)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(shí)驗(yàn)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(gè)變異體，后來它成為科學(xué)史上著名的動(dòng)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(shí)驗(yàn),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(xì)胞染色體圖解,雌雄果蠅體細(xì)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(wú)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(duì)染色體，其中3對(duì)是常染色體，1對(duì)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(shí):,男性染色體圖,女性染色體圖,男女體細(xì)胞中染色體的組成如何表示？,思考:,男性：22對(duì)常+XY,女性：22對(duì)常+XX,子 代,22對(duì)+XY,22對(duì)+XX,親 代,人的性別決定過程：,1 ： 1,雌雄果蠅體細(xì)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(biāo)明其位于常染色體上( 例DD、dd)，而性染色體上的基因需標(biāo)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(shí)驗(yàn)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(duì)摩爾根實(shí)驗(yàn)的解釋,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:測(cè)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)將一個(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：,從此，摩爾根成了孟德爾理論的堅(jiān)定支持者。,驗(yàn)證假設(shè)：,測(cè)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(shí)驗(yàn)，提出問題：,作出假設(shè)：,回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：,果蠅被人們研究過的基因就達(dá)數(shù)百個(gè)，體細(xì)胞內(nèi)卻只有4對(duì)染色體；人只有23對(duì)染色體，卻有幾萬(wàn)個(gè)基因！這說明了什么？,新的疑惑,一條染色體上 有許多個(gè)基因,基因在染色體 上呈線性排列,熒光標(biāo)記基因在 染色體上的位置,果蠅某一條染色 體上的幾個(gè)基因,三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋,一對(duì)遺傳因子就是位于一對(duì)同源染色體上的等位基因。 不同對(duì)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(jìn)入兩個(gè)配子中。,A Aa a,基因分離定律的實(shí)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(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)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,在雜合子的細(xì)胞中，位于 上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在 形成配子時(shí)，等位基因隨著 而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代.,一對(duì)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(shí)質(zhì),基因自由組合定律的實(shí)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(shí)，決定同一性狀的成對(duì)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(shí)， 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(xì)胞形成過程,1910年摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn),提出假說：基因在染色體上,找到基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù),1866年孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn),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(zhǎng)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(cuò)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(gè)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(dòng)，能使基因A和基因a分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中的是（ ） A.有絲分裂 B. 減數(shù)分裂 C.細(xì)胞分化 D.受精作用 3、下列各項(xiàng)中，肯定含有Y染色體的是（ ） A.受精卵和初級(jí)精母細(xì)胞 B.受精卵和次級(jí)精母細(xì)胞 C.精子和男性口腔上皮細(xì)胞 D.初級(jí)精母細(xì)胞和男性小腸上皮細(xì)胞,B,D,4、右圖示果蠅的原始生殖細(xì)胞， 圖中1、14、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(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： （1）該細(xì)胞是_。 （2）圖中的_屬常染色體，而_屬性染色體。,卵原細(xì)胞,1和1,2和2,3和3,4和4 ,（3）該細(xì)胞中有_個(gè)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(xì)胞中的染色體和染色體上的基因。請(qǐng)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(jìn)入同一配子的基因是 ；,（7）形成配子時(shí)能進(jìn)行自由組合的基因是 ；,（8）此圖除表示卵原細(xì)胞外，還可以表示 細(xì)胞 和 細(xì)胞。,（1）同源染色體是 ；,知識(shí)檢測(cè),和；和,和；和；和； 和,和a；和b,和；和b ；a和B ；a和b,和；和b ；a和B ；a和b,和a；和b,和；和b ； a和B ；a和b,精原細(xì)胞,體細(xì)胞,