資源簡介

(共28張PPT)
2.2基因在染色體上
1866年孟德爾發現了遺傳的兩大定律
1909年，約翰遜給“遺傳因子”起了一個新名字叫做“基因”
基因在哪里？
體細胞
配子
Dd
基因成對
染色體成對
D
d
Dd
一個來自父方
一個來自母方
受精后
體細胞
成單
成單
一條來自父方
一條來自母方
薩頓將基因與染色體的行為進行比較
遺傳學：
細胞學：
等位基因分離
同源染色體分離
一對基因
一對同源染色體
非等位基因自由組合
非同源染色體自由組合
yR
Yr
yr
YR
YyRr
體細胞
配子
遺傳學
細胞學
兩對基因
兩對同源染色體
1903年，美國科學家薩頓用蝗蟲細胞作材料，研究精子和卵細胞的形成過程。
體細胞
24條
染色體
精子
12條
染色體
卵細胞
12條
染色體
受精
體細胞
24條染色體
按形態結構來分，兩兩成對，共12對，每對染色體中一條來自父方，一條來自母方。減數分裂時同源染色體分離。
受精作用
受精卵
親代
配子
子代
染色體行為
基因行為
DD
dd
D
d
Dd
Dd
受精作用
看不見的
染色體
基因在染色體上
推理
基因
看得見的
平行關系
高莖
矮莖
高莖
矮莖
方法
類比推理法
基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。
假說依據：
基因 染色體
在遺傳性狀傳遞過程中的特點
體細胞中的存在形式
配子中的存在形式
體細胞中的來源
形成配子時的行為
類比 推理 在雜交過程中保持完整性和獨立性
在配子形成和受精過程中具有穩定的形態結構
成對
成對
成單
成單
一個來自父方，一個來自母方
一個來自父方，一個來自母方
等位基因分離，
非等位基因自由組合
同源染色體分離，
非同源染色體自由組合
基因和染色體行為存在著明顯的平行關系
基因位于染色體上（假說）
假說的依據：
基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。
減數分裂中基因和染色體的關系
高 莖
高 莖
矮 莖
高 莖
D d
D D
d d
D d
d d
×
減數
分裂
受 精
減數
分裂
高 莖
減數
分裂
P
配子
F1
F1配子
高莖
矮莖
F2
d
D
d
D
D D
D
D d
d
依據薩頓的理論，請在課本30頁“思考討論”圖中的染色體上標出基因符號
研究方法：
類比推理法
——根據兩個對象在某些屬性上相同或相似，通過比較而推斷出他們在其他屬性上也相同的推理過程。
笑話：
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。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了?！?br/>類比推理得出的結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。
1.下列各項中不能說明基因和染色體行為存在平行關系的是(　　) A．體細胞中基因和染色體成對存在，生殖細胞中二者都是成單存在 B．體細胞成對的基因和同源染色體都是一個來自父方、一個來自母方 C．非同源染色體及其上的非等位基因自由組合
D．基因和染色體在生殖過程中都可能發生變異
問題：基因真的位于染色體上嗎？
孟德爾的遺傳理論和薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質疑。
我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實根據的臆測！
摩爾根的這種大膽質疑，科學務實的研究精神是值得我們努力學習的。
我更相信的是實驗證據，我要通過確鑿的實驗找到遺傳和染色體的關系！
我是一個文明有風度的黑粉！
我要設置一個實驗，自己探究生物的遺傳與染色體到底是什么關系！
1. 個體小，易飼養
2. 繁殖快，后代多
3.具有易于區分的相對性狀
4.染色體少，易觀察（4對）
紅眼果蠅
朱紅眼果蠅
白眼果
野生型
突變型
突變型
同型
3對常染色體+
3對常染色體+
XX
XY
異型
染色體
的類型
常染色體：雌性個體細胞中相同，不決定性別的染色體(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
性染色體：雌性個體細胞中不相同，決定性別的染色體，如X、Y
注意：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。
雌性
性染色體
常染色體
雄性
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(1)非同源區段
①基因只存在于X染色體（Ⅰ區段）上
②基因只存在Y（Ⅲ區段）上
——伴Y遺傳（限雄遺傳）
——伴X遺傳（伴X顯、伴X隱 ）
Ｘ、Ｙ同源區段的基因是成對存在的。
(2)在同源區段Ⅱ
基因的表示方法
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
在常染色體上:
在性染色體上:
DD、Dd、dd
先性染色體后基因
XY
-
雄性：
X X
-
-
雌性：
X Y
-
雄性：
-
性染色體大寫，基因右上角
X
Y
X非同源區段
Y非同源區段
X和Y同源區段
如XYA 、 XYa
如XWXW 、XWXw 、XwXw XWY XwY
如XDXD 、XDXd 、XdXd
XDYD、XDYd 、XdYD 、XdYd
W(w)
A(a)
如XBXB 、XBXb 、XbXb XBY XbY
B(b)
X
W(w)
X
W(w)
D(d)
同源區段
B(b)
B(b)
D(d)
D(d)
D(d)
拓展提升：同源區段和非同源區段
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
性染色體大寫，基因右上角
2.果蠅常被用作遺傳學研究的實驗材料，下列關于果蠅的敘述，錯誤的是(　　)
A.果蠅易飼養、后代多，具有易于區分的性狀
B.果蠅體細胞中含有4對常染色體，雌果蠅體細胞中含有2條X染色體
C.性染色體上的基因不一定都與性別決定有關
D.白眼雄果蠅的白眼基因位于X染色體上，Y染色體上無其等位基因
第一個是1933年，頒給了果蠅的開山祖師摩爾根；
第二個是1946年，頒給了摩爾根的學生赫爾曼·穆勒，他發現了X射線對果蠅的突變效應；
第三個是1995年，頒給了三位果蠅發育基因的研究者；
第四個是2011年，頒給了果蠅免疫系統的Toll相關基因；
第五個是2017年醫學或生理學獎的果蠅生物鐘。
果蠅與諾貝爾獎
拓展視野
果蠅的“過人之處”：
1909年起，摩爾根開始潛心研究果蠅的遺傳行為。摩爾根和他的學生在實驗室里培養了許多野生型紅眼果蠅，沒發現其它眼色果蠅。1910年5月的一天，摩爾根在實驗室中偶然發現一只白眼雄果蠅。白眼性狀是如何遺傳的？
3/4
1/4
P
×
白眼（雄）
紅眼（雌）
F1
紅眼
F2
白眼（雄）
紅眼（雌、雄）
（雌、雄交配）
(1)觀察實驗，發現問題
F2紅眼和白眼之間的數量比是3:1，遵循分離定律嗎？
白眼性狀的表現，為什么總是與性別相聯系
(2)提出假說，解釋問題
P
F1
F2
紅眼（雌、雄）
白眼（雄）
3/4
1/4
紅眼
×
紅眼（雌）
白眼（雄）
ＸwＹ
ＸＷＸＷ
ＸＷＸw
、ＸＷＹ
ＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹ
ＸwＹ
摩爾根及其同事提出假說：控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因
雌果蠅種類：
紅眼（ＸＷＸw 、ＸＷＸＷ）
白眼（ＸWＸW）
雄果蠅種類：
紅眼（ＸＷＹ）
白眼（ＸwＹ）
XWXW紅眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY紅眼（ 雄 ）
XWXw紅眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子
XW
Xw
XW
Y
XWXW紅眼(雌 ）
XWXw紅眼(雌)
XWY紅眼(雄)
XwY白眼(雄 )
(3)演繹推理(紙上談兵)
XWXw × XwY
XWX w
XwY
F1：
P：
配子：
紅眼（雌） 白眼（雄）
XW Xw
Xw
Y
XwXw
XWY
紅雌
白雌
紅雄
白雄
XWY × XwXw
XWX w 紅雌
XwYW白雄
F1：
P：
配子：
紅眼（雄） 白眼（雌）
XW
Xw
Y
測交1
測交2
雌雄均有一半紅眼，一半白眼。
雌果蠅均為紅眼,
雄果蠅均為白眼
(4)測交實驗，得出結論
紅眼雌蠅 紅眼雄蠅 白眼雌蠅 白眼雄蠅
126 132 120 115
測交1：
測交2：
子代中雌蠅均為紅眼，雄蠅均為白眼。
得出結論：控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因，基因在染色體上。
實驗一：紅眼雌與白眼雄
實驗二：紅眼雄與白眼雌
(4)測交實驗，得出結論
得出結論：控制果蠅白眼的基因只位于X染色體上，而Y染色體不含其等位基因，基因在染色體上。
紅眼雌 紅眼雄 白眼雌 白眼雄
126 132 120 115
實驗一：紅眼雌與白眼雄
紅眼雌
白眼雄
P
F1
XWXw
XwY
×
XWXw
紅眼雌
XwXw
白眼雌
XWY
紅眼雄
XwY
白眼雄
均符合
實驗二：紅眼雄與白眼雌
紅眼雄
白眼雌
P
F1
XWY
XwXw
×
XWXw
紅眼雌
XwY
白眼雄
紅眼雌：白眼雄=1：1
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.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅
D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅
B
一次雜交判別雌雄
同型選隱，異型選顯
測交：F1紅眼雄 × 白眼雌
XW Y
XwXw
驗證假說：
測交
得出結論：
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
白眼性狀的表現總是與性別相聯系？
提出問題：
作出假說：
假說
演
繹
法
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：
(1)薩頓利用假說—演繹法，推測基因位于染色體上 (　　)
(2)體細胞中基因成對存在，配子中只含1個基因(　　)
(3)蝗蟲體細胞中的24條染色體，12條來自父方，12條來自母方(　　)
×
×
√
(4)摩爾根的果蠅雜交實驗運用了假說—演繹法(　　)
(5)摩爾根果蠅雜交實驗中，F2發生了性狀分離(　　)
(6)果蠅雜交實驗中，眼色遺傳與性別有關(　　)
√
√
√

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