1、杂合子在形成配子时,杂合子在形成配子时,等位等位基因基因发生发生分离分离减数第一次分裂时,减数第一次分裂时, 同源同源染色体染色体发生发生分离分离D dD dD D d d分析减数分裂中染色体和基因的行为特点,分析减数分裂中染色体和基因的行为特点,大胆推测两者之间的关系大胆推测两者之间的关系? ?一、萨一、萨顿的假说顿的假说19031903年,美国科学家年,美国科学家萨顿萨顿用蝗虫细胞作材料,用蝗虫细胞作材料,研究精子和卵细胞的形成过程。研究精子和卵细胞的形成过程。发现孟德尔假设的一对遗传发现孟德尔假设的一对遗传因子(即因子(即等位基因等位基因),),其分离与减数分裂中其分离与减数分裂中同源染
2、色体同源染色体的分离非常相似。的分离非常相似。1.1.萨顿假说内容萨顿假说内容 基因(遗传因子)是由染色体携带者从亲代传递基因(遗传因子)是由染色体携带者从亲代传递给下一代的,也就是说给下一代的,也就是说基因就在染色体上基因就在染色体上;2.2.萨顿假说的依据萨顿假说的依据 基因和染色体的行为存在明显的基因和染色体的行为存在明显的平行关系平行关系; 这种平行关系的有哪些具体表现呢?这种平行关系的有哪些具体表现呢?基因和染色体的平行关系的具体表现基因和染色体的平行关系的具体表现基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为杂交过程中杂交过程中体细胞中存体细胞中存在形式在形式配子中存在配子中存在的数
3、量的数量体细胞中的体细胞中的来源来源形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式保持完整性和独立性保持完整性和独立性有相对稳定的形态结构有相对稳定的形态结构成对存在成对存在成对存在成对存在只有成对基因中的一个只有成对基因中的一个只有成对染色体中的一只有成对染色体中的一条条成对的基因一个来自父成对的基因一个来自父方,一个来自母方方,一个来自母方同源染色体一条来自父同源染色体一条来自父方,一条来自母方方,一条来自母方非等位基因在形成配非等位基因在形成配子时自由组合子时自由组合非同源染色体在减数分非同源染色体在减数分裂裂的后期自由组合的后期自由组合看不见看不见染色体染色体基因在染色体上基因在染色体上推理
4、推理基因基因看得见看得见D dD dD D d d 平行关系平行关系3.3.萨顿提出假说使萨顿提出假说使用的方法用的方法: :类比推理法类比推理法注意:注意:类比推理得出的结论类比推理得出的结论并并不具有逻辑的必然性不具有逻辑的必然性.其其正确与否正确与否,还还需要观察和需要观察和实验的检验实验的检验D D d dD D D Dd d d d 思考思考. .讨论:讨论:在在染色体上标注基因符号染色体上标注基因符号,解释,解释孟德尔一对相对性状孟德尔一对相对性状的的杂交实验杂交实验减数减数分裂分裂受精作用受精作用减数减数分裂分裂高茎高茎P P配子配子F F1 1F F1 1配子配子D D d d
5、F F2 2矮矮茎茎高高茎茎高高茎茎高高茎茎高高茎茎矮矮茎茎D Dd dd dD D D Dd d d dD Dd d减数减数分裂分裂D DD D d d现学现用现学现用. .判断判断1.1.萨顿通过类比推理的方法,证明了基因在萨顿通过类比推理的方法,证明了基因在染色体上染色体上 ( )2.2.类比推理得到的结论一定是对的类比推理得到的结论一定是对的 ( )3.3.萨顿用实验证明了基因在染色体上萨顿用实验证明了基因在染色体上 ( )孟德尔的遗传定律孟德尔的遗传定律萨顿假说:基因在染色体上萨顿假说:基因在染色体上D美国美国科学家科学家摩尔根摩尔根对此怀疑,认为对此怀疑,认为缺少实验缺少实验证据证
6、据19091909年起年起,摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。,摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。想想设计实验设计实验,探究,探究生物生物遗传和染色体的关系。遗传和染色体的关系。摩尔根在红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇。摩尔根在红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇。二、基因位于染色体上的实验依据二、基因位于染色体上的实验依据1.1.摩尔根实验选材:摩尔根实验选材:_;_;果蝇果蝇选择果蝇的原因(选择果蝇的原因(P30P30相关信息):相关信息):(1)个体小,易饲养;)个体小,易饲养;(2)繁殖速度快(在室温下)繁殖速度快(在室温下10多天就繁殖一代);多天就繁殖一代);(3)后代数量大(一只
7、雌果蝇一生能产生几百个后代);)后代数量大(一只雌果蝇一生能产生几百个后代);(4)有明显的相对性状,便于观察、统计;)有明显的相对性状,便于观察、统计;(5)染色体数目少()染色体数目少(4对),便于观察;对),便于观察;2.2.果蝇的染色体组成果蝇的染色体组成与性别决定有关与性别决定有关果蝇的果蝇的常染色体常染色体:果蝇的果蝇的性染色体性染色体:3 3对对、;雌性雌性()()同同型:型:XXXX雄性雄性()()异型:异型:XYXY 与性别决定有关的染色体称为与性别决定有关的染色体称为_ 与性别决定无关的染色体称为与性别决定无关的染色体称为_性染色体性染色体常染色体常染色体3.3.摩尔根的果
8、蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验假说演绎法假说演绎法(1 1)观察现象、发现问题)观察现象、发现问题雌雄自由雌雄自由交配交配 F1全是红眼:全是红眼:说明红眼是说明红眼是_性性状;性性状;显显F2中红眼:白眼中红眼:白眼=3:1:说明说明_分离定律,表明白分离定律,表明白眼和红眼受眼和红眼受_对等位基因对等位基因控制;控制;符合符合一一F2只有雄果蝇出现白眼性只有雄果蝇出现白眼性状:说明果蝇白眼形状的表状:说明果蝇白眼形状的表现与现与_相关联,但是基相关联,但是基因的分离定律无法完全解释因的分离定律无法完全解释这个现象;这个现象;性别性别(2 2)提出问题:白眼性状为什么与性别相关联?)提出问题
9、:白眼性状为什么与性别相关联?(3 3)作出假说)作出假说由于白眼的遗传和性别相关联,而由于白眼的遗传和性别相关联,而且与且与X染色体的遗传相似,于是摩染色体的遗传相似,于是摩尔根及其同事提出假说:尔根及其同事提出假说:控制白眼的基因(控制白眼的基因(用用w w表示,红眼用表示,红眼用W W表示)表示)在在X X染色体上,而染色体上,而Y Y染色体上不含有它的等染色体上不含有它的等位基因;位基因;w w只位于只位于X染色体上(染色体上( 区段区段 )基因的写法:)基因的写法:XW、Xw只只位于位于X染色体上(染色体上( 区段区段 )基因型的写法:基因型的写法:XWXW、XWXw 、Xw XwX
10、WY、 Xw Y课后作业一:课后作业一:当基因位于当基因位于区段的时区段的时候,雌雄各基因型怎么写?候,雌雄各基因型怎么写?运用上述假说,就可以解释实验现象了:运用上述假说,就可以解释实验现象了:XWXW红眼红眼() XwY白眼白眼()XWYXwXWY红眼红眼( )XWXw红眼红眼( ) PF2F1配子配子XWYXWXwXWXW红眼红眼( ) XWXw红眼红眼()XWY红眼红眼( )XwY白眼白眼( )雌雄自雌雄自由由交配交配 红眼:白眼红眼:白眼=3=3:1 1红眼:白眼红眼:白眼=3=3:1 1(4 4)演绎推理)演绎推理设计测交实验(两种方案)设计测交实验(两种方案)F F1 1红眼雌果
11、蝇与白眼雄果蝇杂交红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交F F1 1红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交但是目前并没有白眼雌果蝇但是目前并没有白眼雌果蝇第一种假说的演绎过程:第一种假说的演绎过程:X XB BX Xb bX Xb bY Y配子:配子:X XB BX Xb bX Xb bX Xb bY YX XB BX Xb bX Xb bX Xb bX XB BY YY YF F1 1红眼红眼雌果蝇雌果蝇白眼白眼雌果蝇雌果蝇红眼红眼雄果蝇雄果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇P P红眼红眼雌果蝇雌果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇红眼:白眼红眼:白眼=1=1:1 1尽管后代获得了尽管后代获得了1:1的结果,但是
12、与基因位于常染色体上时结果相的结果,但是与基因位于常染色体上时结果相同,因此,该结果同,因此,该结果无法验证假说无法验证假说,但通过本实验可得到,但通过本实验可得到白眼雌果蝇白眼雌果蝇XbXbXBY配子:配子:XbXBXBXbXbYYF1红眼红眼雌果蝇雌果蝇白眼白眼雄果蝇雄果蝇P白眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇结果:雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,与假说预测相符;结果:雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,与假说预测相符;*雌隐雄雌隐雄显法后代雌雄显法后代雌雄之间表现型差异明显,是一种可之间表现型差异明显,是一种可以快速鉴定基因是在常染色体还是在性染色体的方法!以快速鉴定基因是在常染色体还是
13、在性染色体的方法! 1 1 : 1 1第二种假说的演绎过程:第二种假说的演绎过程:(5)实验验证)实验验证摩尔根等人通过摩尔根等人通过_等方法,进一步验证了这一解释;等方法,进一步验证了这一解释;测交测交(6)得出结论)得出结论决定果蝇红眼和白眼的基因位于决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,从而染色体上,从而证明证明了基了基因在染色体上;因在染色体上;从此,摩尔根成了从此,摩尔根成了孟德尔孟德尔理论的坚定支持者。理论的坚定支持者。真香真香现学现用现学现用. .判断判断1.1.由于孟德尔的理论无法解释为什么由于孟德尔的理论无法解释为什么F2F2中的白眼果蝇只中的白眼果蝇只出现在雄性个体中,因
14、此摩尔根实验中的遗传表现不符出现在雄性个体中,因此摩尔根实验中的遗传表现不符合基因的分离定律合基因的分离定律 ( )2.2.摩尔根首次用实验证明了基因在染色体上(摩尔根首次用实验证明了基因在染色体上( )3.XY3.XY这对同源染色体的形态一般不同,这对同源染色体的形态一般不同,Y Y染色体一定比染色体一定比X X染色体小染色体小 ( )4.4.果蝇体细胞中有果蝇体细胞中有4 4对常染色体对常染色体 ( )5.5.测交实验如果用红眼雄果蝇和白眼雌果蝇做实验,则测交实验如果用红眼雄果蝇和白眼雌果蝇做实验,则不能验证假说不能验证假说 ( )思考:如何获得白眼雌果蝇?测交过思考:如何获得白眼雌果蝇?
15、测交过程又是怎样?试着写一下遗传图解;程又是怎样?试着写一下遗传图解;果蝇白眼为果蝇白眼为X X染色体上的隐性遗传,显性性状为红眼。染色体上的隐性遗传,显性性状为红眼。下列哪组杂交组合中,通过眼色可直接判断子代果下列哪组杂交组合中,通过眼色可直接判断子代果蝇的性别()蝇的性别()A A. . 白眼果蝇白眼果蝇白眼白眼果蝇果蝇B B. . 杂合红眼杂合红眼果蝇果蝇红眼红眼果蝇果蝇C C. . 白眼白眼果蝇果蝇红眼红眼果蝇果蝇D D. . 杂合红眼杂合红眼果蝇果蝇白眼白眼果蝇果蝇C课后探究:课后探究:1.如果控制眼色的基因在如果控制眼色的基因在Y染色体上也有,还能解释染色体上也有,还能解释 摩尔摩
16、尔根的果蝇杂交实验吗?请尝试写出遗传图解(写到根的果蝇杂交实验吗?请尝试写出遗传图解(写到F2)2.如果控制眼色的基因只在如果控制眼色的基因只在Y染色体上有,那后代的表现染色体上有,那后代的表现型和基因型是什么样的?请尝试写出遗传图解(写到型和基因型是什么样的?请尝试写出遗传图解(写到F2)三、基因和染色体的关系三、基因和染色体的关系果蝇的体细胞有果蝇的体细胞有4 4对染对染色体,携带的基因有色体,携带的基因有1.31.3万多个;万多个;人的体细胞有人的体细胞有2323对染色对染色体,携带的基因体,携带的基因有有2.62.6万万多个;多个;1.一条染色体上有许多个基因;一条染色体上有许多个基因
17、;短硬毛短硬毛棒状眼棒状眼深红眼深红眼朱红眼朱红眼截翅截翅红宝石眼红宝石眼白眼白眼黄身黄身2.基因在染色体上呈线性排列;基因在染色体上呈线性排列;思考:图中的白眼基因和朱红色眼思考:图中的白眼基因和朱红色眼基因和深红色眼基因都跟眼色有关,基因和深红色眼基因都跟眼色有关,它们是等位基因吗?它们是等位基因吗?不是,它们是同一条染色体上的不是,它们是同一条染色体上的非非等位基因等位基因;下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是()下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是()A. A. 染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体B B. . 基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列C C.
18、. 一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因D D. . 染色体就是由基因组成染色体就是由基因组成D D四、孟德尔遗传规律的现代解释四、孟德尔遗传规律的现代解释A A与与B B、C C与与D D(同源染色体)(同源染色体)(非同源染色体)(非同源染色体)(等位基因)(等位基因)(非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因)A A(B)(B)与与C C(D)(D)Y Y与与y y、R R与与r rY(y) Y(y) 与与 R(r) R(r)YYyyR Rr rABCD孟德尔所说的一对遗传因子就是位孟德尔所说的一对遗传因子就是位于于_对对_上的上的_,不同对的遗传因子就是位于不同对的
19、遗传因子就是位于_上的上的_;一一同源染色体同源染色体等位基因等位基因非同源染色体非同源染色体非等位基因非等位基因1.1.基因的分离定律基因的分离定律的实质的实质 在在_的的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定一定的的_; 在在减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中,_,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代;后代;杂合子杂合子独立性独立性等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离2.2.基因的自由组合定律基因的自由组合定律的实质的实质 位于位于非同源染色体上的非等
20、位基因的分离或组合非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是是_的的;在在减数分裂过程中减数分裂过程中,_,_; 互不干扰互不干扰同源染色体上的等位基因彼此分离的同时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非同源染色体上的非等位基因自由组合* * *基因的分离定律和基因的自由组合定律发生是基因的分离定律和基因的自由组合定律发生是同时同时的,的,都在都在减数分裂减数分裂后期后期;据据图回答下列问题图回答下列问题:(1 1)此图为)此图为_性果蝇的染色体图解。性果蝇的染色体图解。此图中有此图中有_对对同源染色体。同源染色体。(2 2)写出此果蝇的基因型:)写出此果蝇的基因型:_;在在减数分裂过程中减数分裂过程中遵循基因的分离定律遵循基因的分离定律的的基因是基因是_;雄雄4 4AaBbXAaBbXW WY YA A与与a a、 B B与与b b、X XW W与与Y Y