基因在染色体上-6

第二节基因在染色体上

回到19世纪——孟德尔发现了遗传的两大定律人们意识到遗传因子（基因）是客观存在的基因决定性状，你在哪呢？萨顿的发现一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有24条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。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，一条来自母方。尝试分析基因与染色体的关系基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式传递中的性质成对成对含成对基因中一个含成对染色体中一条一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性独立性在配子形成和受精过程中具有相对稳定的形态结构类比:基因和染色体之间具有平行关系受精作用受精卵亲代配子子代染色体行为基因行为DDddDdDdDd受精作用对比：矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎P配子F1F1配子矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎P配子F1F1配子dDDdDddddDdDDddDdDDD萨顿的假说：基因和染色体行为存在着明显的平行关系!基因在染色体上，基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的。推论的原因:（类比推理）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。类比推理有科学的必然性么？类比推理的正确性相当程度上取决于两个对象共同属性的多少？加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，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。”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（T.H.Morgan)的强烈质疑。摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！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！1909年二、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科学家:摩尔根实验材料:果蝇1926年发表《基因论》创立了现代遗传学的基因学说。一、“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。证据寻找之路……长翅残翅果蝇也有众多容易区分的相对性状果蝇的特点：

后代多.稳定的相对性状;易饲养;繁殖快;1910年5月的一天，在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……F23：1白眼果蝇都是雄的（雌、雄）？PF1红眼（雌、雄）×F1雌雄交配摩尔根的果蝇杂交实验果蝇体细胞染色体图解雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？3对常染色体+3对常染色体+XXXY女性体内的23对染色体性染色体男性体内的23对染色体性染色体小知识:在生物细胞中，雌性（女性）个体和雄性（男性）个体相同的染色体叫常染色体；雌性（女性）个体和雄性（男性）个体不同的染色体叫性染色体。人的染色体(23对)常染色体性染色体:22对(1号——22号):1对女性男性:同型的(用XX表示):异型的(用XY表示)XY型性别决定精子卵细胞

22对(常)+XY(性)22对(常)+XX(性)22条+X22条+Y22条+X22对+XX22对+XY1：1子代理论依据（已有知识）：1、基于对果蝇体细胞染色体的认识2、基于对萨顿假说的认识——基因在性染

色体上提出假设假设二：

控制白眼的基因在X、Y染色体上。假设一：控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因。假设三：

控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。P

♀红眼×♂白眼F1

XXXYwXXXYw白眼3.演绎推理P

♀红眼×♂白眼F1

XWXWXwYwXWYw红眼XWXwF2XWXWXWXwXWYwXwYw红眼（雌）红眼（雌）红眼(雄）白眼(雄）演绎推理雌果蝇种类：红眼（ＸＷＸＷ）红眼（ＸＷＸw）白眼（ＸWＸW）雄果蝇种类：红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）(二)经过推理、想象提出假说:——控制白眼的基因在X染色体上注：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上(例DD、dd)，而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）红眼（雌）白眼（雄）XWXWXwY练习：写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄）杂交产生F1的遗传图解PF1F2×（三）对实验现象的解释XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）请思考:

从上面的图解我们可以看出,摩尔根等人的设想可以合理地解释,那么是否就能说明这样的解释就是正确的呢?那我们该怎么做才能验证这个解释呢?----测交实验(四)1、根据假说进行演绎推理:红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY(五)实验验证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，完全符合假说，假说完全正确！(四)2、根据假说进行演绎推理:红眼（雌）白眼（雄）各占1/2各占1/2×F1XWYXwXw(五)实验验证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白眼雌雄246249与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！摩尔根首次把一个特定的基因（如决定果蝇眼睛颜色的基因）和一个特定的染色体（X染色体）联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上（染色体是基因的载体。）从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。实验意义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果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.5万个。

人有23对染色体，携带的基因大约有3.5万个。资料分析：基因与染色体在数量上还存在什么关系？一条染色体上含有多个基因？一条染色体上有许多个基因基因在染色体上呈线性排列×减数分裂减数分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高茎矮茎Ｐ：配子：F1：任务：完成图中染色体上的基因标注矮茎任务：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。AaBbABABABababab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABABababaABb试一试

孟德尔定律发现在先，遗传的染色体学说提出后，如何根据遗传的染色体学说来改进对孟德尔定律的描述？AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞三、孟德尔遗传规律的现代解释分离规律在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中。aaaaAAAAAAaa基因分离定律的实质基因自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。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。

三、孟德尔遗传规律的现代解释YYyyRRrrYYrryyRRYYRRyyrrRRYYRRyyrrYYrryy同源染色体上的等位基因分离

非同源染色体上的非等位基因自由组合任务：利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）A.染色体是基因的主要载体B.基因在染色体上呈线性排列C.一条染色体上有多个基因D.染色体就是由基因组成的D练习：2、下列生理活动，能使基因A和基因a分别进入两个子细胞中的是（）A.有丝分裂B.减数分裂C.细胞分化D.受精作用3、下列各项中，肯定含有Y染色体的是（）A.受精卵和初级精母细胞B.受精卵和次级精母细胞C.精子和男性口腔上皮细胞D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞BD4、基因型为AaBb的动物，在其精子的形成过程中，基因AA分开发生在（）精原细胞形成次级精母细胞的过程中初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中次级精母细胞形成精细胞的过程中精细胞形成精子的过程中C5、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B5、右图示果蝇的原始生殖细胞，图中1、1′……4、4′表示染色体,B、b、W、