2.2遺傳與進(jìn)化第2節(jié)基因在染色上(定)概述

第二章第二節(jié)基因在染色體上減數(shù)第一次分裂時，同源染色體分離;非同源染色體自由組合雜合子在形成配子時，等位基因分離;非等位基因自由組合行為有相似性123413241423YyRrYyRrYRYryRyr減數(shù)分裂中染色體的行為豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中基因的行為一、薩頓的假說實(shí)驗(yàn)材料：蝗蟲科學(xué)家：薩頓薩頓假說的內(nèi)容是什么呢？依據(jù)又是什么？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)胞中的來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質(zhì)存在

成對成對存在

單個單條一個來自

一個來自

父方母方父方母方自由組合

非等位基因自由組合

非同源染色體雜交過程保持

完整性、獨(dú)立性在配子形成和受精過程中保持

穩(wěn)定性基因和染色體之間具有明顯的

關(guān)系平行科學(xué)研究方法之一看不見染色體假說：基因在染色體上推理基因看得見類比平行關(guān)系類比推理DdDd——薩頓的研究方法×減數(shù)分裂減數(shù)分裂dDDdddDddDDdDdDddDDD矮莖高莖Ｐ：配子：F1：F1配子高莖高莖高莖矮莖合作探究：P28:思考與討論類比推理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(tǒng)。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(tǒng)了?！?/p>

由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。

思考：1、類比推理有科學(xué)的必然性么？2、怎么知道類比推理是否正確？不具有邏輯的必然性還需要觀察和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)正因?yàn)轭惐韧评淼姆潜厝恍?，薩頓的假說遭到同時代的遺傳學(xué)家摩爾根（T.H.Morgan)的強(qiáng)烈質(zhì)疑。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

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。我不相信孟德爾，更難以相信薩頓那家伙毫無事實(shí)根據(jù)的臆測！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！1909年科學(xué)家:摩爾根二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根為什么用果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？容易飼養(yǎng)繁殖快、后代多相對性狀明顯染色體數(shù)目少

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。顯然它是一個變異體，后來他成為科學(xué)史上最著名的動物!意外的發(fā)現(xiàn)……突變不是稀罕事，這個突變的白眼果蠅為什么這樣特殊呢？(一)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問題PF1F2紅眼（雌、雄）白眼(雄)3/41/4紅眼（雌、雄）×紅眼（雌）白眼（雄）討論（1）：果蠅的紅眼和白眼性狀，哪種是顯性性狀？為什么？親本紅眼雌果蠅和雄性白眼果蠅雜交產(chǎn)生的后代全部是紅眼，說明紅眼是顯性，白眼是隱性。討論（2）：果蠅紅眼和白眼性狀的遺傳是否符合基因的分離定律？如何判斷？

白眼都是雄性的。白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系討論（3）：果蠅白眼性狀的遺傳有什么特點(diǎn)？

符合分離定律，因?yàn)镕2的紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3：1。如何解釋出現(xiàn)的現(xiàn)象呢?偶然在一群紅眼果蠅中出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅理論依據(jù)（已有知識）：1、基于對果蠅體細(xì)胞染色體的認(rèn)識2、基于對薩頓假說的認(rèn)識—基因在染色體上常染色體ⅡⅡ、ⅢⅢ、ⅣⅣ性染色體XX、XY1對3對3對常染色體+XX3對常染色體+XY表示方法：體細(xì)胞(二)經(jīng)過推理、想象提出假說:如果按照薩頓的理論：基因在染色體上。那么，控制白眼的基因(w)是在常染色體上還是在性染色體上呢?

如果在性染色體上，是在X還是在Y染色體上呢？討論與猜想(二)經(jīng)過推理、想象提出假說:控制白眼的基因在性染色體上假設(shè)一：控制白眼的基因只在Y染色體上XX(紅)XYa（白）假設(shè)二：控制白眼的基因在X、Y染色體上XaYa（白）XAXA（紅）假設(shè)三：控制白眼的基因只在X染色體上，Y染色體不含有它的等位基因

紅眼雌蠅白眼雄蠅P：XA

XA

×XaYa假設(shè)二：基因是在X、Y染色體上F1：XAXaXA

Y

a

紅眼紅眼雌蠅雄蠅F2：XAXAXAXa

紅眼雌蠅紅眼雌蠅

XAYaXaYa

紅眼雄蠅

白眼雄蠅紅眼：白眼=3:1F1：XAXaXXA

Y

a

紅眼雌蠅紅眼雄蠅

白眼雌蠅紅眼雄蠅P：XaXa

×XAYA假設(shè)二：基因是在X、Y染色體上F1：XAXa

紅眼雌蠅XaYA紅眼雄蠅XF2：XAXaXAYA

紅眼雌蠅

紅眼雄蠅

XaXa

XaYA

白眼雌蠅

紅眼雄蠅

白眼雌蠅紅眼雄蠅P：XaXa

×XAYA假設(shè)二：基因是在X、Y染色體上實(shí)驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果F1（白眼雄性）和預(yù)期結(jié)果F1（紅眼雄性）不符合，因此摩爾根否定這種假設(shè)F1：XAXa

紅眼雌蠅XaYA紅眼雄蠅XF2：XAXaXAYA

紅眼雌蠅

紅眼雄蠅

XaXa

XaYA

白眼雌蠅

紅眼雄蠅經(jīng)過推理、想象提出假說:

控制白眼的基因只在X染色體上，Y染色體不含有它的等位基因雌果蠅種類：紅眼（ＸＷＸＷ）紅眼（ＸＷＸw）白眼（ＸwＸw）雄果蠅種類：紅眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）假設(shè)：控制白眼的基因（w）只在X染色體上，Y染色體不含有它的等位基因紅眼：XW白眼：Xw若用W表示控制眼睛顏色的基因，紅眼W,白眼w.PF1F2×（三）對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋XWYXw配子XWXw紅眼（雌）×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）紅眼(雌、雄):白眼(雄)=3:1ＸＷＸＷ

紅眼（雌）ＸwY

白眼（雄）XWY紅眼（雄）

ＸＷＸＷ

紅眼（雌）ＸwY

白眼（雄）(四)根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理:紅眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY根據(jù)假說預(yù)測測交（回交）結(jié)果(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(雌)紅眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)126132120115與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！測交測交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(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？假說演繹法回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：從此，摩爾根成了

理論的堅(jiān)定支持者孟德爾提出問題:作出假說:驗(yàn)證假說:得出結(jié)論:人的體細(xì)胞只有23對染色體，卻有3～3.5萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？基因在染色體上呈線性排列思考？一條染色體上有許多個基因結(jié)論：基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：在雜合子的細(xì)胞中,位于一對同源染色體上的具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中會隨同源染色體的分開而，分別進(jìn)入到兩個配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代；三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋等位基因等位基因分離初級精母細(xì)胞AaAa次級精母細(xì)胞AAaaAaAa精細(xì)胞Aa精原細(xì)胞1、基因分離定律的實(shí)質(zhì)：等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中。AaaA等位基因隨同源染色體的分開而分離分離定律基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的彼此分離的同時，非同源染色體上的自由組合。非等位基因非等位基因等位基因AaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：aaAABBbbaaBBAAbbaabbAABBaaAABBbbBaAbAbBaabbaBAABAaBbAbaBBAab非同源染色體上的非等位基因自由組合自由組合定律如：基因型為YyRr的個體能產(chǎn)生的配子種類為：可能產(chǎn)生配子的種類實(shí)際能產(chǎn)生配子的種類一個精原細(xì)胞一個雄性個體一個卵原細(xì)胞一個雌性個體4種4種4種4種2種（YR、yr或Yr、yR）1種（YR或yr或Yr或yR）4種（YR、yr、Yr、yR）4種（YR、yr、Yr、yR）例：基因型為AaBb（兩對等位基因獨(dú)立遺傳）的個體，在一次排卵時發(fā)現(xiàn)該卵細(xì)胞的基因型為Ab，則在形成該卵細(xì)胞時隨之產(chǎn)生的極體的基因型為（）AAB、ab、abBAb、aB、aBCAB、aB、abDab、AB、abB孟德爾遺傳定律的適用范圍：真核生物，有性生殖（減數(shù)分裂），細(xì)胞核遺傳（細(xì)胞核中基因決定的性狀遺傳），兩對等位基因分別位于兩對不同的染色體上。如：DdeE同源染色體上的非等位基因，能自由組合嗎？AaBb減數(shù)第一次分裂染色體復(fù)制減數(shù)第二次分裂精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞

減Ⅰ后異常:同源染色體未分離BBAABaaBbbaaAAbbBBAabbAaAabB補(bǔ)充內(nèi)容：減數(shù)分裂異常產(chǎn)生異常配子的情況分析：減數(shù)第一次分裂染色體復(fù)制減數(shù)第二次分裂精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞減Ⅱ后異常:姐妹染色單體未分開AabBAABaaBbbAABBaabbABABbbaa若只考慮性染色體，則：XYXXYYXY減II后異常減I后異常正常的精子：異常的精子：正常卵細(xì)胞異常卵細(xì)胞XXX減I后異?；驕pII后異常若一個人性染色體組成為XXY,請分析可能的原因:XXYXXYXXYXXY若一個人性染色體組成為XXY,且為色盲患者，但他父親正常。請分析可能的原因:XXYXXY男性染色體圖女性染色體圖男性：22對常+XY女性：22對常+XX22條+X或22條+Y22條+X體細(xì)胞：生殖細(xì)胞：利用類比推理法，推斷基因與DNA長鏈有何關(guān)系？布置作業(yè)薩頓基因在染色體上證據(jù)現(xiàn)象假說演繹推理實(shí)驗(yàn)論證結(jié)論類比推理摩爾根實(shí)驗(yàn)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋應(yīng)用學(xué)習(xí)收獲：假說----演繹法基因在染色體上薩頓的假說假說核心：基因在染色體上證據(jù)：基因與染色體存在明顯的平行關(guān)系基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)基因分析圖解果蠅體細(xì)胞的染色體圖解基因在染色體上呈線性排列孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋課堂小結(jié)1、在基因的研究中，有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？薩頓摩爾根提出基因在染色體上的假說證實(shí)基因在染色體上性狀由“遺傳因子”決定

孟德爾把“遺傳因子”改為“基因”約翰遜

鞏固練習(xí)3、下列關(guān)于基因和染色體在減數(shù)分裂過程中行為變化的描述，錯誤的是（）

A、同源染色體分離的同時，等位基因也隨之分離；

B、非同源染色體自由組合，使得所有非等位基因之間也發(fā)生自由組合；

C、染色單體分開時，復(fù)制而來的兩個基因也隨之分開；

D、非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類也越多。鞏固練習(xí)B2、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是（）

A、