搜索
第二节遗传的染色体学说问题探讨基因的分离定律和自由组合定律是生物体在前后代传递遗传物质时的传递规律，而减数分裂又是生物体在形成有性生殖细胞时的分裂方式，这二者是否有联系？基因(即遗传因子)是抽象的概念还是客观存在的实体？它究竟存在哪里？性质怎样？一、萨顿及其假说1902年，美国遗传学家萨顿（W．Sutton，1877－1916）认识到豌豆产生配子时孟德尔的遗传因子（基因）的行为和减数分裂中的一种物质的行为有着精确的平行关系。并在他的《遗传和染色体》一文中发表了他的假说。假说:基因在染色体上推论：基因在染色体上看不见染色体基因看得见DdDd推理萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度•你认为这是什么物质？•这种物质与孟德尔的遗传因子（基因）的行为有哪些平行关系？任务1：分析孟德尔的假说中(等位)基因（遗传因子）的行为（P6～P7,P16）任务2：分析减数分裂过程中什么物质也有相似行为（以精子的形成为例,P30）自主学习、合作讨论：完成任务孟德尔对基因的存在和行为的假设：①基因在体细胞中成对存在，其中一个来自母本，另一个来自父本②基因在杂交实验中始终保持其独立性和完整性③F1形成配子时，等位基因的分离④F1形成配子时，非等位基因表现出自由组合同源染色体的存在和行为与以上基因的存在和行为有一致现象，具体表现为：①同源染色体在体细胞中成对存在，一个来自母方，一个来自父方②同源染色体经过减数分裂，在生殖细胞中成单存在③在原始的生殖细胞形成配子进行减数第一次分裂时，同源染色体分离④在原始的生殖细胞形成配子进行减数第一次分裂时，非同源染色体表现出自由组合尝试分析基因与染色体的关系基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式传递中的性质成对成对成单成单一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性独立性在配子形成和受精过程中保持稳定性类比:基因和染色体之间具有平行关系对此现象，你可能作出怎样的推测？•可能基因在染色体上，染色体是基因的载体为什么会爆发这一场激烈的争论？缺乏让人信服的实验根据二、基因位于染色体上的实验证据摩尔根1926年发表《基因论》创立了现代遗传学的基因学说。(一)实验如何解释出现的问题呢?PF1F2红眼（雌、雄）白眼(雄)3/41/4红眼（雌、雄）×理论依据（已有知识）：1、基于对果蝇体细胞染色体的认识2、基于对萨顿假说的认识——基因在染色体上讨论与猜想:如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？提出假设假设②：控制白眼的基因在X、Y染色体上假设①：控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因假设③：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。雌果蝇种类：红眼（ＸＷＸＷ）红眼（ＸＷＸw）白眼（ＸWＸW）雄果蝇种类：红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）(二)经过推理、想象提出假说:——控制白眼的基因在X染色体上PF1F2×（三）对实验现象的解释XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）(四)根据假说进行演绎推理:红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY(五)实验验证摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：——证明了基因在染色体上红眼红眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体上呈线性排列思考？一条染色体上有许多个基因结论：既然基因是在染色体上，我们能否从细胞形成配子的过程中分析孟德尔的基因分离和自由组合的原因呢？（1）F1在减数分裂形成配子时等位基因表现出分离。等位分离的原因：等位基因分离的时间：等位基因分离的结果：F2出现3∶1比例的原因：等位基因位于同源染色体的相同位置上，减数分裂时随着同源染色体的分离而分离。减数第一次分裂的后期。形成含A或a基因的两种类型的配子，并且比例为1∶1。F1产生A、a两种类型的配子且比例为1∶1，在受精作用形成受精卵时，雌雄配子结合是随机的，所以F2出现三种基因型比例1∶2∶1，出现二种表现型比例为3∶1。三、孟德尔定律的细胞学解释基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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。任务：两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图。（2）在减数分裂形成配子时非等位基因表现出自由组合非等位自由组合的原因：非等位基因自由组合的时间：非等位基因自由组合的结果：F2出现9∶3∶3∶1比例的原因：非等位基因位于非同源染色体的上，减数分裂时随着非同源染色体的自由组合而自由组合。减数第一次分裂的后期。形成含AB、Ab、aB、ab基因的四种类型的配子，并且比例为1∶1∶1∶1。F1产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子且比例为1∶1∶1∶1，在受精作用形成受精卵时，雌雄配子结合是随机的，所以F2出现四种表现型比例为9∶3∶3∶1。AaBbABABABababab精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABABababaABbAaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞基因的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。三、孟德尔定律的细胞学解释