连中2013第2节基因在染色体上

1、什么是基因？其与什么是基因？其与DNA、染色体有什么关系？、染色体有什么关系？此行为与同源染此行为与同源染色体的行为极似色体的行为极似回顾孟德尔的假说回顾孟德尔的假说萨顿的发现萨顿的发现 一种蝗虫的一种蝗虫的体细胞体细胞中有中有2424条染色体，条染色体，生殖生殖细胞细胞中只有中只有1212条染色体。条染色体。 精子和卵细胞结合形成的精子和卵细胞结合形成的受精卵受精卵，又具有，又具有2424条染色体。条染色体。 蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的蝗虫子代体细胞中的染色体数目与双亲的体细胞染色体数目一样。体细胞染色体数目一样。 子代体细胞中的这子代体细胞中的这2424条条染色体，按形态结构来分

2、，染色体，按形态结构来分，两两成对两两成对，共，共1212对，每对染对，每对染色体中色体中一条来自父方，一条一条来自父方，一条来自母方来自母方。萨顿的推论萨顿的推论 基因是由染色体携带着从亲代传递基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即给下一代的。即基因就在染色体上基因就在染色体上。 萨顿对此是如何解释的？萨顿对此是如何解释的？推理依据：推理依据：基因和基因和 存在着存在着 关系。关系。(1) 在杂交过程中保持完整性和独立性。在杂交过程中保持完整性和独立性。_在配子形成和受精过程中，也有稳定的形态结构。在配子形成和受精过程中，也有稳定的形态结构。基因基因染色体染色体(2)在体细胞中基因成对

3、存在，染色体也是成对的。在配在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条。子中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条。(3)体细胞中成对的基因一个来自体细胞中成对的基因一个来自 ，一个来自，一个来自 ，同，同源染色体也是如此。源染色体也是如此。(4) 在形成配子时自由组合，在形成配子时自由组合， 在减数第一次分裂后期也是自由组合的在减数第一次分裂后期也是自由组合的父方父方母方母方非等位基因非等位基因非同源染色体非同源染色体染色体行为染色体行为平行平行尝试分析基因与染色体的关系尝试分析基因与染色体的关系成对存在成对存在成对存在成对存在含成对基因

4、中一个含成对基因中一个 含成对染色体中一条含成对染色体中一条一个来自父方，一个来一个来自父方，一个来自母方自母方一个来自父方，一个一个来自父方，一个来自母方来自母方等位基因分离等位基因分离非等位基因自由组合非等位基因自由组合 同源染色体分开同源染色体分开非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性杂交过程保持完整性独立性独立性在配子形成和受精过程在配子形成和受精过程中保持稳定性中保持稳定性类比类比:基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有平行关系平行关系科科学学研研究究方方法法之之一一 看不见看不见染色体染色体假说：假说：基因在染色体上基因在染色体上推理推理基因基因看得见看得见类

5、比类比平行关系平行关系类比推理类比推理D dD d假说：假说：基因就是染色体基因就是染色体类比推理类比推理 由两个或两类对象在某些属性上相同的由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。一种推理方法。 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统

6、了。上一定有牛的血统了。” 二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据科学家科学家:摩尔根摩尔根实验材料实验材料:果蝇果蝇1实验过程及现象实验过程及现象F2 3 ： 1（ 3/4雌、雄）雌、雄）PF1红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）F1雌雄交配雌雄交配摩摩尔尔根根的的果果蝇蝇杂杂交交实实验验红眼红眼(雌雌)白眼白眼(雄雄)1/4白眼白眼(雄雄)白眼果蝇白眼果蝇都是雄的都是雄的常染色体常染色体性染色体性染色体对：对：，雌性同型：雌性同型：雄性异型：雄性异型：果蝇体细胞染色体果蝇体细胞染色体设想：设想：控制眼色的基因位控制眼色的基因位X X染色体上，染色体上，Y Y染色体则没有染色体

7、则没有你能进行演绎推理吗？你能进行演绎推理吗？雌果蝇基因型种类：雌果蝇基因型种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇基因型种类：雄果蝇基因型种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w） 经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说: :控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上染色体上PF1F22、对实验现象的、对实验现象的解释解释XWXWXwYXWYXw配子配子XWYXWXwXwXWYXWXWXW（雌）（雌）XWXw（雌）（雌）XWY（雄）（雄）XwY（雄）（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）白眼（雄）(根据假说进行演绎推理根据假说进行演

8、绎推理)F2XW XWXW YXW XW演绎推理：演绎推理：请设计一个实验来验证你的解释请设计一个实验来验证你的解释3 3、 对假说进行对假说进行实验验证实验验证: :F1XWXwXwYXWXwXwYXWYXwXw红眼红眼(雌）雌）红眼（雄）红眼（雄）白眼白眼(雌）雌）白眼白眼(雄）雄） 1 1 1 1 1 1 1 1根据假说进行演绎推理根据假说进行演绎推理后代后代实验结果：实验结果：摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：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证明了基因在染色体上红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄1261261321321201201151

9、15与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确摩尔根对基因位置的测定摩尔根对基因位置的测定 摩尔根和他的学生们摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，经过十多年的努力，发明了测定基因位于发明了测定基因位于染色体上的相对位置染色体上的相对位置的方法，并绘出了第的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的染色体上相对位置的图。图。 基因在染色体上基因在染色体上呈线呈线性排列性排列请判断下列关于基因和染色体关系的叙述的正确请判断下列关于基因和染色体关系的叙述的正确与否与否1、.染色体是基因的唯一载体（染色体是基因的唯一载体（ ）2.基

10、因在染色体上呈线性排列（基因在染色体上呈线性排列（ ）3.一条染色体上有一个基因一条染色体上有一个基因 （ ）4.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的 （ ）5染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体 （ ）6一条染色体上有多个基因 （ ）7、DNA是主要的遗传物质 （ ）8、染色体主要由基因和蛋白质组成的染色体主要由基因和蛋白质组成的 （ ）9、染色体的主要成分是染色体的主要成分是DNA和蛋白质和蛋白质（ ）10基因是DNA的片段，DNA的片段就是基因（ ）实验的意义实验的意义： 摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因（控制白眼的基因（控制白眼的

11、基因w）和一条特定的染色体和一条特定的染色体X X联系起来，最终确定了基因在染色体上的联系起来，最终确定了基因在染色体上的结论。结论。 从孟德尔理论的从孟德尔理论的怀疑者怀疑者成为孟德尔理论成为孟德尔理论坚坚定的支持者定的支持者。 摩尔根所用的方法是摩尔根所用的方法是:假说演绎法假说演绎法三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释1 1、基因分离定律的实质是：、基因分离定律的实质是：在杂合体在杂合体 的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂一定的独立性；在减数分裂形成配子形成配子的过程中，的过程中，等等位基因

12、位基因会随会随同源染色体的分开而分离同源染色体的分开而分离，分别进，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。Dd任务：任务：两对相对性状（独立遗传）两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的的生物体的配子如何产生的呢？以呢？以AaBbAaBb为例，画出细胞为例，画出细胞的减数分裂图。的减数分裂图。精原精原细胞细胞初级精母初级精母细胞细胞次级精母次级精母细胞细胞精细精细胞胞AaBb精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞AaBbBAAbbaaBAAbbaabbaaBB可能AABBaaAAB Bbb2、基因的自由组

13、合定律的实质是：、基因的自由组合定律的实质是： 位于位于非非同源染色体上的同源染色体上的非非等位基因等位基因的分离或组合是互不干扰的；在的分离或组合是互不干扰的；在减数分减数分裂裂过程中，同源染色体上的等位基因彼过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，此分离的同时，非非同源染色体上的同源染色体上的非非等位基因等位基因自由组合自由组合。巩固练习巩固练习1 1、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是是 （ ）A A、杂合红眼雌果

14、蝇、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B B、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇C C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B B2 2、基因型为、基因型为AaBbAaBb的动物，在其精子的形成的动物，在其精子的形成过程中，基因过程中，基因AAAA分开发生在（分开发生在（ ）n 精原细胞形成次级精母细胞的过程中精原细胞形成次级精母细胞的过程中n 初级精母细胞形成次级精母细胞的过程初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中中n 次级精母细胞形成精细胞的过程中次级精母细胞形成精细胞的过程中A.A. 精细胞形成精子的过程中精细胞

15、形成精子的过程中C基因基因Aa、aa的分开分别发生在的分开分别发生在 ？3、右图是科学家对果蝇一条、右图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，染色体上的基因测定结果，下列有关该图说法正确的是下列有关该图说法正确的是() A控制朱红眼与深红眼的控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因基因是等位基因 B控制白眼和朱红眼的基控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循着基因的分因在遗传时遵循着基因的分离定律离定律 C该染色体上的基因在后该染色体上的基因在后代中都能表达代中都能表达 D该染色体上的碱基数该染色体上的碱基数AT、GCD4下列有关基因和染色体的叙述，不支持下列有关基因和染色体的叙述，不支持“基基因在染

16、色体上因在染色体上”这一结论的选项是这一结论的选项是 () A在向后代传递过程中，都保持完整性和在向后代传递过程中，都保持完整性和独立性独立性 B在体细胞中都成对存在，都分别来自父在体细胞中都成对存在，都分别来自父母双方母双方 C减数第一次分裂过程中，基因和染色体减数第一次分裂过程中，基因和染色体行为完全一致行为完全一致 D果蝇的眼色有白色和红色等性状果蝇的眼色有白色和红色等性状 【答案答案】D基因与性状的对应关系基因与性状的对应关系基因基因等位基因等位基因等位基因分离等位基因分离性状性状决定决定相对性状相对性状显性基因 显性性状决定隐性基因 隐性性状决定导致相对性状分离相对性状分离我为什么是

17、男孩？我为什么是男孩？ 同是受精卵发同是受精卵发育的个体育的个体,为什么有的发育成为什么有的发育成雌雌性，有的发育成性，有的发育成雄雄性？性？我为什么是女孩？我为什么是女孩？性染色体性染色体: :与性别决定有关的染色体与性别决定有关的染色体常染色体常染色体: :与性别决定有无的染色体与性别决定有无的染色体是指雌雄个体决定性别的方式是指雌雄个体决定性别的方式（一）基本概念：（一）基本概念：常染色体常染色体:22:22对对性染色体性染色体:1:1对对人类的染色体组成人类的染色体组成常染色体常染色体:3:3对对性染色体性染色体:1:1对对果蝇的染色体组成果蝇的染色体组成共共2323对对共共4 4对对

18、（二）性别决定的方式（二）性别决定的方式自然界中的四种性别决定自然界中的四种性别决定（红色为常见类型）（红色为常见类型）精子精子卵子卵子XYXX X YXXX XY1 ： 1子代子代讨论：为什么人类的性别比总是接近于讨论：为什么人类的性别比总是接近于1111？精子精子卵细胞卵细胞 22对对(常常)+XY(性性)22对对(常常)+XX(性性)22条条+X22条条+Y22条条+X22对对+XX22对对+XY1 ： 1子代子代 男性的男性的X染色体只能来自染色体只能来自_，只，只能传给能传给_；男性的；男性的Y染色体只能来自染色体只能来自_，只能传给，只能传给_；女性的两条；女性的两条X染染色体一条

19、来自色体一条来自_，一条来自，一条来自_，任，任意一条意一条X染色体传给儿子和传给女儿的染色体传给儿子和传给女儿的概率都是概率都是_。母亲母亲女儿女儿父亲父亲儿子儿子父亲父亲母亲母亲12雄性 雌性zzzw雄性（雄性（ ）ZZZZ雌性（雌性（ ）ZWZWZ WZ WZ ZZ ZZ ZZ ZWW配子配子后代后代雄性雄性雌性雌性关键：关键：雌性雌性能产生两种不同类型的卵细胞能产生两种不同类型的卵细胞家蚕、蛾类、鸟类的性别决定皆属此种类型。家蚕、蛾类、鸟类的性别决定皆属此种类型。ZW型型性性别别决决定定结论结论举例举例(3)决定时期：决定时期：受精作用中精卵结合时。受精作用中精卵结合时。(2008海南

20、高考海南高考)自然状况下，鸡有时会发生性反转，自然状况下，鸡有时会发生性反转，如母鸡逐渐变为公鸡。已知鸡的性别由性染色体如母鸡逐渐变为公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配，并产生决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配，并产生后代，后代中母鸡与公鸡的比例是后代，后代中母鸡与公鸡的比例是 ()A1 0 B1 1C2 1 D3 1C解析：解析：母鸡发生性反转后，其遗传物质并没有发生改变，母鸡发生性反转后，其遗传物质并没有发生改变，所以由母鸡经性反转后形成的公鸡的性染色体组合仍为所以由母鸡经性反转后形成的公鸡的性染色体组合仍为ZW，它与正常母鸡，它与正常母鸡(ZW)交配后，其子代

21、的性染色体组合交配后，其子代的性染色体组合理论上为理论上为ZZ ZW WW1 2 1，但，但WW染色体组合染色体组合的受精卵是不能存活的，所以后代性别比例为雌的受精卵是不能存活的，所以后代性别比例为雌 雄雄2 1。答案：答案：C XYXY型性别决定在生物界中是较为普遍的型性别决定在生物界中是较为普遍的性别决定方式包括哺乳动物、某些种类的两性别决定方式包括哺乳动物、某些种类的两栖类、鱼类和昆虫等，一些雌雄异株的植物栖类、鱼类和昆虫等，一些雌雄异株的植物也是也是XYXY型性别决定方式。型性别决定方式。 性别决定与哪些因素有关？性别决定与哪些因素有关？ 【提示提示】 性别性别主要主要是由性染色体决定

22、的。除此之是由性染色体决定的。除此之外，有些生物性别的决定还与受精与否、基因的外，有些生物性别的决定还与受精与否、基因的差别以及差别以及环境条件环境条件的影响等有密切关系。的影响等有密切关系。 如如蜜蜂蜜蜂的受精卵发育成的幼虫如以蜂王浆为食，的受精卵发育成的幼虫如以蜂王浆为食，就发育成蜂王，如以花蜜为食就发育成工蜂，在就发育成蜂王，如以花蜜为食就发育成工蜂，在这里营养条件对蜜蜂的性别分化起重要作用。这里营养条件对蜜蜂的性别分化起重要作用。性别分化性别分化性别决定后的分化发育过程，受环境的影性别决定后的分化发育过程，受环境的影响，如：响，如：(1)温度影响性别分化，如蛙的发育：温度影响性别分化，

23、如蛙的发育：XX的蝌的蝌蚪，温度为蚪，温度为20时发育为雌蛙，温度为时发育为雌蛙，温度为30时发育为雄蛙。时发育为雄蛙。(2)日照长短对性别分化的影响：如大麻，在日照长短对性别分化的影响：如大麻，在短日照、温室内，雌性逐渐转化为雄性。短日照、温室内，雌性逐渐转化为雄性。注意：注意：(1)由性染色体决定性别的生物才有性染色由性染色体决定性别的生物才有性染色体。体。雌雄同株的植物雌雄同株的植物无无性染色体性染色体。(2)性染色体决定型是性别决定的主要方式，此外性染色体决定型是性别决定的主要方式，此外还有其他方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别还有其他方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。的。(3)性

24、别分化只影响表现型，基因型不变。性别分化只影响表现型，基因型不变。(4)性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定性别相当于一对相对性状，其传递遵循分离定律。律。 1(2010徐州模拟徐州模拟)下列与性别决定有关的叙述，下列与性别决定有关的叙述，正确的是正确的是()A蜜蜂中的个体差异是由性染色体决定的蜜蜂中的个体差异是由性染色体决定的B玉米的雌花和雄花中的染色体组成相同玉米的雌花和雄花中的染色体组成相同C鸟类、两栖类的雌性个体都是由两条同型的性鸟类、两栖类的雌性个体都是由两条同型的性染色体组成染色体组成D环境不会影响生物性别的表现环境不会影响生物性别的表现解析：解析：蜜蜂的个体差异是由是否受精及发育过程中蜜蜂的个体差异是由是否受精及发育过程中的营养物质供应等共同作用的结果；玉米无性别之分，的营养物质供应等共同作用的结果；玉米无性别之分，其雌花、雄花是组织分化的结果，所以，其遗传物质其雌花、雄花是组织分化的结果，所以，其遗传物质相同；鸟类为相同；鸟类为ZW型，与两栖类不同；有些外界条件型，与两栖类不同；有些外界条件会导致特殊生物发生性反