基因在染色體上-6

第二節(jié)基因在染色體上

回到19世紀(jì)——孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了遺傳的兩大定律人們意識(shí)到遺傳因子（基因）是客觀存在的基因決定性狀，你在哪呢？薩頓的發(fā)現(xiàn)一種蝗蟲的體細(xì)胞中有24條染色體，生殖細(xì)胞中只有12條染色體。精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵，又具有24條染色體。蝗蟲子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與雙親的體細(xì)胞染色體數(shù)目一樣。子代體細(xì)胞中的這24條染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)分，兩兩成對(duì)，共12對(duì)，每對(duì)染色體中一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。嘗試分析基因與染色體的關(guān)系基因的行為染色體的行為體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來(lái)源形成配子時(shí)的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對(duì)成對(duì)含成對(duì)基因中一個(gè)含成對(duì)染色體中一條一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體自由組合雜交過(guò)程保持完整性獨(dú)立性在配子形成和受精過(guò)程中具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)類比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系受精作用受精卵親代配子子代染色體行為基因行為DDddDdDdDd受精作用對(duì)比：矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂高莖高莖高莖矮莖P配子F1F1配子矮莖高莖×減數(shù)分裂受精減數(shù)分裂高莖減數(shù)分裂高莖高莖高莖矮莖P配子F1F1配子dDDdDddddDdDDddDdDDD薩頓的假說(shuō)：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系!基因在染色體上，基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的。推論的原因:（類比推理）類比推理根據(jù)兩個(gè)對(duì)象有部分屬性相同的前提，推論出他們的其他屬性也相同的結(jié)論。科學(xué)家利用類比推理得出了很多重要的結(jié)論。類比推理有科學(xué)的必然性么？類比推理的正確性相當(dāng)程度上取決于兩個(gè)對(duì)象共同屬性的多少？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(guò)中國(guó)奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說(shuō)他身上一定有中國(guó)血統(tǒng)。朗寧反駁說(shuō)：“你們是喝牛奶長(zhǎng)大的，你們身上一定有牛的血統(tǒng)了?！闭?yàn)轭惐韧评淼姆潜厝恍?，薩頓的假說(shuō)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根（T.H.Morgan)的強(qiáng)烈質(zhì)疑。摩爾根的這種大膽質(zhì)疑，科學(xué)務(wù)實(shí)的研究精神是值得我們努力學(xué)習(xí)的。我不相信孟德?tīng)?，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(guò)確鑿的實(shí)驗(yàn)找到遺傳和染色體的關(guān)系！1909年二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)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1926年發(fā)表《基因論》創(chuàng)立了現(xiàn)代遺傳學(xué)的基因?qū)W說(shuō)。一、“材料選對(duì)了就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半”果蠅

昆蟲綱雙翅目，體長(zhǎng)3—4mm。在制醋和腐爛水果的地方常?？梢钥吹?。易飼養(yǎng)，10多天就繁殖一代。常用作遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。證據(jù)尋找之路……長(zhǎng)翅殘翅果蠅也有眾多容易區(qū)分的相對(duì)性狀果蠅的特點(diǎn)：

后代多.穩(wěn)定的相對(duì)性狀;易飼養(yǎng);繁殖快;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(lái)他成為科學(xué)史上最著名的動(dòng)物!意外的發(fā)現(xiàn)……F23：1白眼果蠅都是雄的（雌、雄）？PF1紅眼（雌、雄）×F1雌雄交配摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)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？3對(duì)常染色體+3對(duì)常染色體+XXXY女性體內(nèi)的23對(duì)染色體性染色體男性體內(nèi)的23對(duì)染色體性染色體小知識(shí):在生物細(xì)胞中，雌性（女性）個(gè)體和雄性（男性）個(gè)體相同的染色體叫常染色體；雌性（女性）個(gè)體和雄性（男性）個(gè)體不同的染色體叫性染色體。人的染色體(23對(duì))常染色體性染色體:22對(duì)(1號(hào)——22號(hào)):1對(duì)女性男性:同型的(用XX表示):異型的(用XY表示)XY型性別決定精子卵細(xì)胞

22對(duì)(常)+XY(性)22對(duì)(常)+XX(性)22條+X22條+Y22條+X22對(duì)+XX22對(duì)+XY1：1子代理論依據(jù)（已有知識(shí)）：1、基于對(duì)果蠅體細(xì)胞染色體的認(rèn)識(shí)2、基于對(duì)薩頓假說(shuō)的認(rèn)識(shí)——基因在性染

色體上提出假設(shè)假設(shè)二：

控制白眼的基因在X、Y染色體上。假設(shè)一：控制白眼的基因是在Y染色體上，而X染色體上沒(méi)有它的等位基因。假設(shè)三：

控制白眼的基因在X染色體上，而Y上不含有它的等位基因。P

♀紅眼×♂白眼F1

XXXYwXXXYw白眼3.演繹推理P

♀紅眼×♂白眼F1

XWXWXwYwXWYw紅眼XWXwF2XWXWXWXwXWYwXwYw紅眼（雌）紅眼（雌）紅眼(雄）白眼(雄）演繹推理雌果蠅種類：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸWＸW）雄果蠅種類：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）(二)經(jīng)過(guò)推理、想象提出假說(shuō):——控制白眼的基因在X染色體上注：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）XWXWXwY練習(xí)：寫出純合親本中紅眼（雌）和白眼（雄）雜交產(chǎn)生F1的遺傳圖解PF1F2×（三）對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋XWXWXwYXWYXw配子X(jué)WYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4紅眼（雌、雄）1/4白眼（雄）請(qǐng)思考:

從上面的圖解我們可以看出,摩爾根等人的設(shè)想可以合理地解釋,那么是否就能說(shuō)明這樣的解釋就是正確的呢?那我們?cè)撛趺醋霾拍茯?yàn)證這個(gè)解釋呢?----測(cè)交實(shí)驗(yàn)(四)1、根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理:紅眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY(五)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：——證明了基因在染色體上紅眼紅眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115與理論推測(cè)一致，完全符合假說(shuō)，假說(shuō)完全正確！(四)2、根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理:紅眼（雌）白眼（雄）各占1/2各占1/2×F1XWYXwXw(五)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：——證明了基因在染色體上紅眼白眼雌雄246249與理論推測(cè)一致，完全符合假說(shuō)，假說(shuō)完全正確！摩爾根首次把一個(gè)特定的基因（如決定果蠅眼睛顏色的基因）和一個(gè)特定的染色體（X染色體）聯(lián)系起來(lái)，從而用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上（染色體是基因的載體。）從孟德?tīng)柪碚摰膽岩烧叱蔀槊系聽(tīng)柪碚搱?jiān)定的支持者。實(shí)驗(yàn)意義薩頓基因在染色體上證據(jù)現(xiàn)象假說(shuō)演繹推理實(shí)驗(yàn)論證結(jié)論類比推理摩爾根實(shí)驗(yàn)孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋應(yīng)用果蠅有4對(duì)染色體，攜帶的基因大約有1.5萬(wàn)個(gè)。

人有23對(duì)染色體，攜帶的基因大約有3.5萬(wàn)個(gè)。資料分析：基因與染色體在數(shù)量上還存在什么關(guān)系？一條染色體上含有多個(gè)基因？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×減數(shù)分裂減數(shù)分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高莖矮莖Ｐ：配子：F1：任務(wù)：完成圖中染色體上的基因標(biāo)注矮莖任務(wù)：兩對(duì)相對(duì)性狀（獨(dú)立遺傳）的生物體的配子如何產(chǎn)生的呢？以AaBb為例，畫出細(xì)胞的減數(shù)分裂圖。AaBbABABABababab精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞ABABababaABb試一試

孟德?tīng)柖砂l(fā)現(xiàn)在先，遺傳的染色體學(xué)說(shuō)提出后，如何根據(jù)遺傳的染色體學(xué)說(shuō)來(lái)改進(jìn)對(duì)孟德?tīng)柖傻拿枋?？AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞三、孟德?tīng)栠z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，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)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。等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中。aaaaAAAAAAaa基因分離定律的實(shí)質(zhì)基因自由組合定律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。位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋YYyyRRrrYYrryyRRYYRRyyrrRRYYRRyyrrYYrryy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任務(wù)：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BD4、基因型為AaBb的動(dòng)物，在其精子的形成過(guò)程中，基因AA分開(kāi)發(fā)生在（）精原細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞的過(guò)程中初級(jí)精母細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞的過(guò)程中次級(jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞的過(guò)程中精細(xì)胞形成精子的過(guò)程中C5、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(guò)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B5、右圖示果蠅的原始生殖細(xì)胞，圖中1、1′……4、4′表示染色體,B、b、W、