資源簡(jiǎn)介

(共32張PPT)
2.2基因在染色體上
薩頓的假說(shuō)
Sutton's hypothesis
1903年，美國(guó)科學(xué)家薩 頓用蝗蟲細(xì)胞作材料，
研究精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程。
子代體細(xì)胞中的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。
精子12條
染色體
卵細(xì)胞
12條染色體
體細(xì)胞
24條染
色體
體細(xì)胞
24條染
色體
受精
薩頓
薩頓發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的一對(duì)遺傳因子(即等位基因) , 其
分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。
即染色體的行為和基因的行為高度一致
薩頓的假說(shuō) Sutton's hypothesis
薩頓
II DD
I D
看得見的 看不見的
染色體 基 因
平行關(guān)系
推 論( 即假說(shuō))
基因位于染色體上
染色體行為
①
①
受精作用
I
D
基因行為
dd
d
受精作用
Dd
Dd
親代
配子
受精卵
子代
薩頓將基因與染色體的行為進(jìn)行比較 類比—推理法
薩頓的假說(shuō) Sutton's hypothesis
基因
染色體
在遺傳性狀傳遞過(guò)程 中的性質(zhì) 在雜交過(guò)程中保持 完整性和獨(dú)立性
在配子形成和受精過(guò)程中 具有穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)
體細(xì)胞中的存在形式 成對(duì)
成對(duì)
配子中的存在形式 成單
成單
體細(xì)胞中的來(lái)源 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
形成配子時(shí)的行為 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
類比 基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系 推理 基因位于染色體上(假說(shuō))
薩頓：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系
薩頓的假說(shuō)
Sutton's hypothesis
F F 配 子
o
o
減數(shù)
分裂
高 莖
分裂
薩頓的假說(shuō)
Sutton's hypothesis
分析減數(shù)分裂過(guò)程中基因和染色體的關(guān)系
高 莖 矮 莖
高 莖 矮 莖
高 莖 高 莖
減數(shù) 分裂
減數(shù)
配子
O O
P
O
O
O
O
薩頓的假說(shuō)
Sutton's hypothesis
基因真的位于染色體上嗎
薩頓的假說(shuō)遭到同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根的強(qiáng)烈質(zhì)疑。
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)證據(jù)找到基因 和染色體的關(guān)系!
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
摩爾根(1866-1945)
果蠅
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
果蠅的特點(diǎn)：①易飼養(yǎng)②繁殖快、后代比較多
③有明顯的相對(duì)性狀，便于觀察和統(tǒng)計(jì)
④果蠅體細(xì)胞中染色體數(shù)少(4對(duì))
IV
Ⅱ Ⅲ
Ⅱ Ⅲ
早 X X
IV
Ⅱ
Ⅱ
X Y o
雄性
雌性
Ⅲ
ⅢI
常染色體：與性別決定無(wú)關(guān)的染色體(Ⅱ、Ⅲ、IV)
性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y 染色體
皿 → 常染色體
→性 染 色 體
X X Y
3對(duì)常染色體+ XX同型 3對(duì)常染色體+ XY 異型
如：雌雄同株的植物沒(méi)有常染色體和性染色體之分。
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
IV
Ⅱ
Ⅱ
千 X
染色體
的類型
Ⅲ
Ⅲ
o
雄性
雌性
≥
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
紅眼果蠅
野生型
白眼果蠅
突 變 型
1.觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題：
P 千
紅眼(雌) 白 眼 ( 雄 )
F
紅眼(雌、雄) 白 眼 ( 雄 ) 3/4 1/4
2.果蠅的紅眼和白眼的遺傳是否遵
循分離定律
1.通過(guò)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，在果蠅的紅
眼和白眼中，紅 眼是顯性性狀
F 中紅眼：白眼=3:1,
遵循分離定律
(假說(shuō)—演繹法)
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
紅眼
(雌、雄交配)
F
3. 在F 中，為什么白眼只
出現(xiàn)在雄果蠅中
說(shuō)明白眼性狀表現(xiàn)和性別相
聯(lián)系
F 紅眼(雌、雄) 3/4
白 眼 ( 雄 )
1/4
P 千 紅眼(雌) —
白眼(雄)
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
1.觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題：
(假說(shuō)—演繹法)
紅眼
(雌、雄交配)
F
—
×
F 紅眼
雌、雄交配)
F
假設(shè)：控制白眼的基因在X
染色體上，而Y 染色體上不含 它的等位基因。
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
2.提出假說(shuō)，解釋實(shí)驗(yàn)：
(假說(shuō)—演繹法)
紅眼(雌、雄)
3/4
紅眼(雌) 白眼(雄)
白眼(雄)
1/4
千
P
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
2.提出假說(shuō)，解釋實(shí)驗(yàn)
如果控制白眼的基因 (w) 在X 染色體上，而Y 染色體不含有它 的等位基因。
雌果蠅種類：
雄果蠅種類： 紅眼 (XWY)
紅眼 (XWXW)
紅 眼 (XWXw)
白眼 (XwXw)
白眼 (XWY)
X XwY
(白眼)
Xw
Y
XwY
(紅眼)
P XWXW
(紅眼)
w
配 子 XW
F XWXw (紅眼)
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
2.提出假說(shuō)，解釋實(shí)驗(yàn)
6 O XW
Y
Xw XWXw
XwY
XW XWXw
XWY
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
2.提出假說(shuō)，解釋實(shí)驗(yàn)
F
F
XWXw紅
XWY 紅
眼
眼
根據(jù)摩爾根的上述假設(shè)，完善以下遺傳圖解，并預(yù)測(cè)測(cè)交結(jié)果。
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
3.演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
XWY ×
(F 的紅眼雄)
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
XwXw
(白眼雌)
測(cè) 交
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
3.演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 測(cè) 交
白 眼 紅眼
P XwXw X XWY
配子 Xw XW
F XWXw XwY
紅 眼 白 眼
若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果——子代中雌性全為紅眼，雄
蠅全為白眼，說(shuō)明摩爾根的假設(shè)是正確的。
控制白眼的基因在X 染色體上，而Y 染色體上不含它的
等位基因。
紅眼雌性
白眼雄性
126
115
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
3.演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
白 眼 紅眼
P: XWXw × XWY
測(cè) 交
提出問(wèn)題：白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系
作出假說(shuō)：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
驗(yàn)證假說(shuō)：測(cè)交
得出結(jié)論：基因在染色體上
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
4.歸納綜合，總結(jié)規(guī)律 —基因在染色體上
從此，摩爾根成了 孟德爾 理論的堅(jiān)定支持者
假說(shuō)— 演繹法
2.在光學(xué)顯微鏡下能看到染色體卻看不到基因
◆發(fā)明了測(cè)定基因位于染色體上的相對(duì)位置的方法
◆繪制出了第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對(duì)位置
基因和染色體是一一對(duì)應(yīng)的嗎
黃身-
通過(guò)右圖可看出基因在染色體上呈 線性 排列。 果蠅X染色體上 一 些基因的示意圖
白眼
紅寶石眼
截翅
朱紅眼
深紅眼
棒狀眼
短硬毛
一條染色體上有許多個(gè)基因。
1.人只有46條染色體，卻有幾萬(wàn)個(gè)基因。
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
資 料 ：
基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
Experimental evidence that genes are located on chromosomes
細(xì)胞中的基因都位于染色體上嗎
染色體是基因的主要載體，但不是唯一載體。
真核生物的核基因都位于染色體上，而細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉 綠體也含有基因。
原核生物的基因有的位于擬核區(qū)，有的位于細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒上。
基因分離定律的實(shí)質(zhì)是：
在雜合體的細(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)分裂形成配子的過(guò)程中， 等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分 離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨 配子遺傳給后代。
A1
間期復(fù)制
AY fa
同源染色體分離
等位基因分離
a a
染色單體分開 相同基因分開
fa
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 Modern interpretation of Mendelian laws of heredity
減數(shù)第 一次分裂
減數(shù)第 二次分裂
AyA
A
A
|
|
a
精子的形成與分離定律的關(guān)系
a
A
精原細(xì)胞
2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞
一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生2種精子
初級(jí)精母細(xì)胞
4個(gè)精子
減數(shù)分裂 Meiosis
a
a
A
a
a
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
Modern interpretation of Mendelian laws of heredity
基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：
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分離的同時(shí)，非同源染色體
減 Ⅱ
減 Ⅱ
A+a 間期復(fù)制
Bttb
減 IⅡ
減I
減 IⅡ
上的非等位基因自由組合。
A# B
a+ bt
A+ b+
a+ Btl
A+ Bt
a+ b+
A+ bt
a+ Bt
減I ①
AHtta
②
精原細(xì)胞 初級(jí)精母細(xì)胞
A B
/AB
a 4個(gè)精子
b a b
A A a
B
B
a b
b
精子的形成與自由組合定律的關(guān)系
一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生2種精子
2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞
一 M
a
bb
B.
\6
減數(shù)分裂 Meiosis
A
ak
B
a
a B.
A
精原細(xì)胞 初級(jí)精母細(xì)胞 2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞
—
Meiosis
精子的形成與自由組合定律的關(guān)系
一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生2種精子
減數(shù)分裂
隨堂練習(xí)
In-class
practice
1.果蠅某一條染色體上有許多基因(如圖所示),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( C )
A. 白眼基因與深紅眼基因是控制果蠅眼色的一對(duì)等位基因 白眼
B. 控制果蠅白眼和朱紅眼的基因在減數(shù)分裂時(shí)可發(fā)生分離 紅寶石眼
C. 該染色體上的所有基因都呈線性排列 截翅
D. 該染色體上基因控制的性狀一定會(huì)在后代中同時(shí)顯現(xiàn) 朱紅眼
深紅眼
棒眼
短硬毛
黃 身
隨堂練習(xí)
In-class
practice
2.下列哪一論述不支持基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系這一觀點(diǎn) ( D )
A.基因在染色體上，等位基因位于同源染色體上
B.減數(shù)分裂形成配子時(shí)等位基因隨同源染色體的分開而分離，進(jìn)入不同 的配子
C .體細(xì)胞中成對(duì)的基因和同源染色體都是一條來(lái)自父方， 一條來(lái)自母方
D. 原核生物細(xì)胞中沒(méi)有染色體，但有基因的存在
隨堂練習(xí)
In-class
practice
3.在減數(shù)分裂過(guò)程中，遵循分離定律的基因、遵循自由組合的基因、因 為交叉而互換的基因分別在( C
A.姐妹染色單體上；同一條染色體上；非姐妹染色單體上
B. 同源染色體上；非同源染色體上；同源染色體的姐妹染色單體上
C.同源染色體上；非同源染色體上；同源染色體的非姐妹染色單體上
D.姐妹染色單體上；非同源染色體上；非同源染色體的姐妹染色單體上
隨堂練習(xí)
In-class
practice
4.基因與染色體具有平行關(guān)系，下列關(guān)于果蠅細(xì)胞中基因與染色體的敘 述，錯(cuò)誤的是 ( C )
A.體細(xì)胞中成對(duì)的基因與染色體均分別來(lái)自雙親
B.配子中只存在成對(duì)基因與成對(duì)染色體中的一個(gè)
C.形成配子時(shí)，非等位基因、非同源染色體一定都表現(xiàn)為自由組合
D.基因與染色體在雜交、配子形成和受精等過(guò)程中保持結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定、
完整和獨(dú)立

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