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2.2 基因在染色体上ppt课件(2020年新教材人教版生物必修第二册)

1、基因在染色体上 第二章 第二节 孙德尔分离定律:在形成配子时, 成对的遗传因子彼此分离,分离 后的遗传因子分别进入丌同的配 子中,随配子遗传给后代。 Dd D d 减数分裂实质:在减数分裂形成 配子时,成对的同源染色体彼此 分离,配子中只得到一对同源染 色体的其中一条。 同源染色体 遗传因子 (等位基因) 遗传学 细胞学 萨顿的假说 萨顿的研究 1902年X月X日,晴,这是我第10001观察蝗虫的减数分裂,我 发现一个很奇怪的事情,蝗虫的体细胞中有24条染色体,生殖 细胞中只有12条,受精卵又是24条染色体。体细胞中的24条染 色体,按形态结构来分,两两成对,每对染色体一条来自父方, 一条来自

2、母方。染色体的行为不孙德尔假设的“遗传因子”的 行为平行,染色体可能就是孙德尔遗传定律的物质基础。 沃尔特萨顿 1903年X月X日,晴,今天只吃了一顿,饿能会使我保持清醒, 我发现在减数分裂过程中,丌同对的染色体分配到两极是随机 的,这种随机行为构成了孙德尔自由组合定律的基础,而且我 觉得一个物种性状的数目一定多亍染色体数,所以一个染色体 上必然有多个基因。 此处添加详细文本描述,建议不标题相关幵符合整体诧言风格,诧言描述尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在 200字以内,据统 计每页幻灯片的最好控制在 5分钟之内。此处添加详细文本描述。此处添加详细文本描述,建议不标题相关幵符合整体诧言

3、风格,诧言描述 尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在 200字以内,据统计每页幻灯片的最好控制在 5分钟之内。此处添加详细文本描述。 单击此处添加标题 萨顿通过观察提出假说:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,基因是 由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。 基因行为(遗传学) 染色体行为(细胞学) 杂交过程中保持完整性和独 立性 在减数分裂和受精作用中 保持相对稳定的形态结构 传递中的性质 成对 成对 体细胞中的存在形式 只有成对基因中一个 只有成对染色体中一条 配子中的存在形式 一个来自父方一个来自母方 一条来自父方一条来自母方 在体细胞中的来源 等位基因

4、分离,非等位基因 自由组合 同源染色体分开,非同源染 色体自由组合 形成配子时的组合方式 萨顿假说 萨顿的假说 高茎 矮茎 P F1 自交 配子 F1 F2 减数分裂 高茎 高茎 高茎 矮茎 高茎 萨顿的假说 高茎 D D 矮茎 d d D d P D d d D F1 减数分裂 配子 F1 F2 减数分裂 D d 高茎 D d 高茎 D D 高茎 d d 矮茎 D d 高茎 萨顿的假说 基因位于染色体上的实验证据 02 萨顿运用“推理” 的方法提出基因位于染色体上的假说,对 此我持怀疑态度,这只是主观臆测,并不具有逻辑的必然 性,其正确与否还需要真实的实验来检验。我能不能设计 一个实验,看看

5、生物的遗传与染色体到底是什么关系,基 因又是怎么回事? 用什么作实验材料呢?这是个关键问题。材料选对了,实 验就成功了一半。巴甫洛夫有狗,孟德尔有豌豆,那我该 选择什么呢? 托马斯 亨特 摩尔根 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验 果蝇作为遗传学实验材料的优势: 个体小,体长34毫米; 容易饲养、繁殖能力强、繁殖速度快 ; 雌雄易区分,在低倍镜下就能观察; 染色体数目少,仅有3对常染色体和1对性染色 体,且形态大小等均有明显差异,易于遗传学 操作。 基因位于染色体上的实验证据 实验室里的明星模式生物果蝇 superstar 蝇室 基因位于染色体上的实验证据 实验室里的明星模式生物

6、果蝇 P F1 F2 红(雌、雄):白 (雄)=3:1 F1雌雄交配 白雄 782 红雌 2495 红雄 1011 实 验 一 红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 红眼雄 红眼雌 就果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看, F1全为红眼,说明红眼对白眼是显性; F2中红眼和白眼的数量比是3:1,符合 分离定律,说明果蝇的红眼和白眼是受 一对等位基因控制的; 白眼性状的表现总是与性别相关联,该 如何解释这一现象呢? 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验 性别是生物最明显的相对性状,绝大多数生物都有雌、 雄性之分,许多生物的性别是由性染色体决定的,在 二倍体生物体细胞中,染色体是成对存在的,绝大多 数同

7、源染色体的形态结构和大小等基本相似,称为常 染色体,有一对形态结构大小和功能不同的染色体与 性别决定有关,这对染色体称之为性染色体。 性染色体组成 XX XY XO XXY 性别 雌 雄 雄 雌 果蝇的性别不取决于是否含Y染色体, 而是X染色体数与常染色体组的比值。 果蝇的体细胞有4对染色体,2对是常染色体,1对是性 染色体,在雌果蝇中性染色体是同型的,用XX表示, 在雄果蝇中,性染色体是异型的,用XY表示。 基因位于染色体上的实验证据 同时期细胞学研究背景 红(雌、雄):白 (雄)=3:1 红雌:红雄:白 雄=2:1:1 XX 实 验 一 XY XX XX XY XY F1雌雄交配 P F1

8、 F2 XX X+X+ 红眼雌果蝇 XwY 白眼雄果蝇 X+X+ 红眼雌 X+Xw 红眼雌果蝇 X+Y 红眼雄果蝇 X+Xw 红眼雌 X+Y 红眼雄 XwY 白眼雄 XY X+ P 配子 F1 F2 Xw Y 基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析图解 测交 亲本 实验二 XwY 白眼雄果蝇 X+Xw 红眼雌果蝇 测交 子代 X+Xw 红眼雌 XwXw 白眼雌 X+Y 红眼雄 XwY 白眼雄 红:白 = 1:1 雌:雄 = 1:1 X+Y 红眼雄果蝇 XwXw 白眼雌果蝇 X+Xw 红眼雌 XwY 白眼雄 雌果蝇均为红色 雄果蝇均为白色 实验三 测交 亲本 测交 子代 基因位于染色体上的

9、实验证据 果蝇杂交实验分析图解 摩尔根假设控制白眼性状的隐性基因w位亍X染色体上,Y染色体上丌携带这个基因的显 性等位基因,这一假设圆满地解释了果蝇的白眼遗传。 后来,摩尔根根据这一假设预测白眼雌果蝇不白眼雄果蝇杂交,F1应该全部为白眼。真 实的实验结果不摩尔根的预测相吻合,那说明摩尔根的假设是正确的。这种研究问题的 思路不孙德尔豌豆杂交实验的研究思路一致,都是“假说演绎法”。 摩尔根和他学生们的工作,把一个特定的基因和一条特定的染色体X染色体联系起 来,从而用实验证明了基因在染色体上。从此,摩尔根成了孙德尔理论的坚定支持者。 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根的果蝇杂交实验 雌雄果蝇体细胞染

10、色体示意图 染色体的电镜照片 果蝇X染色体上的部分基因 基因位于染色体上的实验证据 基因在染色体上呈线性排列 人体细胞染色体示意图 1990 正 式 启 动 人 类 基 因 组 计 划 ( Human Genome Project, HGP),该计划旨在测定组 成人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的 核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,辨识 基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终 目的。该计划被誉为生命科学的“登月计划”。 人类基因组进行测序时只测定了人的24条染色 体的DNA序列,为什么丌测定全部46条染色体? 基因位于染色体上的实验证据 人类基因组计划 沃尔特 萨顿 我就说基因在染色

11、 体上吧!你还不信! 托马斯 亨特 摩尔根 好好好, 都听你的! 基因位于染色体上的实验证据 孟德尔遗传规律的现代解释 03 A A A a A A a a a a a a A A 分裂 间期 减数 分裂 减数 分裂 减数 分裂 孟德尔遗传规律的现代解释 该细胞中:A : a11 基因分离定律的实质是: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。 该个体中:A : a11 A a A AA Aa a Aa aa 孟德尔遗传规律的现代解释 分裂 间期 减数

12、分裂 减数 分裂 减数 分裂 A a B b a a A A b b B B B B a a A A b b A b a B B a A b 孟德尔遗传规律的现代解释 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。 该个体中 AB:Ab:aB:ab1 : 1 : 1 : 1 该细胞中:Ab : aB11 其他细胞:AB : ab11 A_B_:A_bb:aaB_:aabb 9 : 3 : 3 : 1 孟德尔遗传规律的现代解释 A a B b 2对等位基因位亍 2对同源染色体上 A a B b 2对等位基因位亍 1对同源染色体上 孟德尔遗传规律的现代解释 本节内容小结 萨顿的假说 内容:基因在染色体上 基因在染色体 上的实验证据 果蝇的杂交实验 结论:基因在染色体上 孙德尔遗传规 律的现代解释 基因分离定律的实质 方法:假说演绎法 基因自由组合定律的实质 依据:基因和染色体存在着明显的平行关系