基因在染色体上正式概述

基因在染色体上正式概述第1页/共42页

孟德尔的遗传规律若干年后重新被发现，之后有一个问题始终没有解决：遗传因子（基因）在细胞中究竟有没有物质基础呢（物质的实体）？如果有，又存在于细胞中什么位置？

爱因斯坦：我没有什么特殊的才能，不过是喜欢寻根刨底地追究问题罢了。第2页/共42页

阅读（P27-28）小组思考讨论：①面对上述问题，萨顿提出了什么假说？②他用到了什么方法？③他提出这种思考的依据是什么？沃尔特·萨顿（W.Sutton）美国遗传学家。1877年生于美国堪萨斯市。1916年死于阑尾破裂。第3页/共42页第4页/共42页基因与染色体在行为上的平行关系：

基因的行为

染色体的行为体细胞中存在形式

在配子中体细胞中的来源

形成配子时组合方式杂交过程中第5页/共42页基因与染色体在行为上的平行关系：

基因的行为

染色体的行为体细胞中存在形式

_________存在

___________存在在配子中只有成对基因中的_______只有成对染色体中的_________保持：_____________保持：______________体细胞中的来源成对中的基因一个来自______

一个来自______

同源染色体一条来自______一条来自______形成配子时组合方式非等位基因：______________非同源染色体：______________成对成对一个一条父方母方父方母方自由组合自由组合

相对稳定的形态结构杂交过程中完整性和独立性第6页/共42页看不见染色体（萨顿）基因在染色体上推理类比基因（孟德尔）看得见DdDd

平行关系

萨顿将看不见的基因和看得见的染色体进行类比，根据其惊人的一致性，大胆推理出了一个伟大的结论。第7页/共42页

萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程时，发现染色体的行为变化跟孟德尔提出的遗传因子的行为变化非常一致。

1902年他发表了对遗传学极为重要的论文：证明染色体成对存在，且极可能就是孟德尔在其工作中假设的遗传因子（孟德尔的工作被重新发现才两年）。

1903年，认为基因在染色体上。方法:类比推理法第8页/共42页类比推理

根据两个对象有部分属性相同的前提，推论出他们的其他属性也相同的结论。科学家利用类比推理得出了很多重要的结论。第9页/共42页注意:类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。其正确与否,还需要观察和实验的检验。加拿大外交官朗宁在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”第二节基因在染色体上第10页/共42页

萨顿经类比推理得出的结论—基因在染色体上究竟是否正确？第二节基因在染色体上

爱因斯坦：“提出问题比解决问题更重要.”

孔子：“疑是思之始,学之端.”第11页/共42页

美国生物学家:

摩尔根（T.H.Morgan)

正因为类比推理的非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。二、基因位于染色体上的实验证据第12页/共42页

阅读（P28-30）小组思考讨论：摩尔根研究果蝇眼色的遗传实验：①符合孟德尔的遗传规律吗？②有什么特别之处吗？③摩尔根是如何解释的？④怎么验证他的解释？⑤摩尔根的解释证明了什么？第二节基因在染色体上第13页/共42页美国生物学家:摩尔根（T.H.Morgan)

摩尔根的这种大胆质疑、科学务实的研究精神是值得我们学习的。二、基因位于染色体上的实验证据

听听他的故事吧。第14页/共42页证据寻找之路…

…“材料选对了就等于实验成功了一半”

果蝇昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养，10多天就繁殖一代。常用作遗传学研究的实验材料。特点：①个体小易饲养

②繁殖速度快③有各种易于区分的性状等第15页/共42页证据寻找之路…

…“材料选对了就等于实验成功了一半”

特点：①个体小易饲养

②繁殖速度快③有各种易于区分的性状等第16页/共42页

经过代许多许多的培养，1910年5月的一天，摩尔根的实验室中诞生了一只白色眼睛的雄性果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体，后来他成为科学史上最著名的动物!意外的发现…

…摩尔根和他的宝贝--红眼、白眼果蝇第17页/共42页(一)实验现象①果蝇眼色的遗传符合孟德尔的遗传规律吗？PF1F2红眼白眼3/41/4红眼（雌、雄）×雌雄个体交配(雄)红眼(雌)白眼(雄)（雌、雄）③摩尔根将如何解释？②有特别之处吗？第18页/共42页性染色体性染色体性染色体常染色体P29第19页/共42页雌果蝇种类：红眼：

（ＸＷＸＷ）、

（ＸＷＸw）白眼：雄果蝇种类：红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）

摩尔根设想，控制白眼的基因（w）在X染色体上，Y染色体不含其等位基因。（ＸWＸW）第20页/共42页XX红眼（雌）×X

Y白眼（雄）

眼（

）

眼（雌）×PF2F1配子

眼（）

眼（）

眼（）

眼（）

♂配子♀配子P28…经过多代培养，一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现一只白眼雄果蝇。…第21页/共42页XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）×PF2F1配子XWXW红眼（雌）XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）XwY白眼（雄）XwXWYXW♂配子♀配子第22页/共42页--设计测交实验:×F1XWXwXwYXWXwXwYXWYXwXw红眼（雌）红眼（雄）白眼（雌）白眼（雄）1111：：：④怎么验证他的解释？

第23页/共42页摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：——证明了基因在染色体上红眼红眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115与理论推测一致，假说完全正确！测交验证:⑤摩尔根的解释证明了什么？第24页/共42页

摩尔根通过实验将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X）联系起来，从而证明了基因在染色体上。摩尔根的这种研究方法叫什么？第25页/共42页研究方法：假说演绎法第26页/共42页

人的体细胞有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系？思考？第27页/共42页

结论：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。第28页/共42页×减数分裂减数分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高茎矮茎Ｐ：配子：F1：任务：矮茎

完成图中染色体上的基因标注。第29页/共42页基因分离定律的实质是：

在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；三、孟德尔遗传规律的现代解释

在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。第30页/共42页任务：

两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图。三、孟德尔遗传规律的现代解释第31页/共42页AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞第32页/共42页AaBbABab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABABababaABb第33页/共42页三、孟德尔遗传规律的现代解释

基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。第34页/共42页关于基因的研究科学史孟德尔（1866）约翰逊（1909）萨顿（1903）摩尔根（1914）摩尔根及其他学家回顾其他科学家在“基因”的研究上取得了哪些成把遗传因子改为基因提出等位基因概念一条染色体上有多个基因基因在染色体上呈线排列证实基因在染色体上基因在染色体上的假说性状由遗传因子决定只是假说没有证据实验证明事实证据第35页/共42页萨顿基因在染色体上证据现象假说演绎推理实验论证结论类比推理摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释应用学习收获：第36页/共42页

再回首：当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：遗传因子（基因）在细胞中究竟有没有物质基础呢（物质的实体）？如果有，又存在于细胞中什么位置？第37页/共42页任务：利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？第38页/共42页第39页/共42页1、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇B

练习第40页/共42页2、对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞.下列有关推测合理的是（）

A．若这2对基因