第二章-第2节-基因在染色体上

1、减数第减数第一一次分裂次分裂后期后期组合类型一组合类型一 组合类型二组合类型二非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合发现问题：用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细发现问题：用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现：孟德尔假设的一对遗传胞的形成过程。他发现：孟德尔假设的一对遗传因子，即等位基因的分离与减数分裂中同源染色因子，即等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。体的分离非常相似。推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。假说：基因位于染色体上。代的。假说：基因位于染色体上。理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。理由：

2、基因和染色体行为存在着明显的平行关系。1.1. 基因基因在杂交过程中保持在杂交过程中保持完整性和独立性完整性和独立性；染色体染色体在配子形成和受精过程中，也有相对在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形稳定的形态结构态结构。2.2. 在体细胞中在体细胞中基因成对存在基因成对存在，染色体也是成对的染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。只有成对的染色体中的一条。3. 3. 体细胞中成对的体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母基因一个来自父方，一个来自母方方；同源染色体也是如此。；同源染色体也是如此。4. 4.

3、 非等位基因在形成配子时非等位基因在形成配子时自由组合自由组合，非同源染色，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。萨顿：萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。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基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为体细胞中的体细胞中的存在形式存在形式配子中的存配子中的存在形式在形式在体细胞中在体细胞中的来源的来源形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式传递中的性传递中的性质质成对成对成对成对单个单个单个单个一个来自父方，一个来一个来自父方，一个来自母方自母方一个来

4、自父方，一个一个来自父方，一个来自母方来自母方自由组合自由组合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推论：推论：基因在染色体上基因在染色体上看不见看不见染色体染色体基因基因看得见看得见D dD dD D d d推理推理矮矮 茎茎高高 茎茎减数减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P P配子配子F F1 1F F1 1配子配子矮矮 茎茎高高 茎茎减数

5、减数分裂分裂受受 精精减数减数分裂分裂高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P P配子配子F F1 1F F1 1配子配子d dd dDDDDd dD DDdDdd dD DD Dd dDdDdDdDdd dd dDDDD 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，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，由于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

6、中国血统。受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。身上一定有牛的血统了。” ” 萨顿经萨顿经类比推理类比推理得出的结论得出的结论基因在染色体上究竟是否正确？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由于缺少实验证据美国科学家家摩尔根等摩尔根等对此持怀疑态度对此持怀疑态度科学家科学家: :摩尔根摩尔根实验材料实验材料: :果蝇果蝇果蝇的特点果蝇的特点? ?( (一一) ) 实验实验现象现象如何解释出现的问题呢如何解释出现的问题呢? ?P PF F1 1F F2 2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄

7、）白眼白眼( (雄雄) )3/43/41/41/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 同样是受精卵同样是受精卵, ,为什么后来有的发育成为什么后来有的发育成雌雌性个体性个体, ,有的发育成有的发育成雄雄性个体性个体? ?根据与性别的根据与性别的关系分关系分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。染色体染色体常染色体常染色体: : 与性别无关的染色体与性别无关的染色体性染色体性染色体与性别有与性别有关的染色关的染色体体同型性染色体同型性染色体如：如：XXXX、ZZZZ异型性染色体异型性染色体如：如：XYXY、ZWZWXYXY是是特殊特殊的同源染色体的同源染色体生物的主要性别决定的方式生

8、物的主要性别决定的方式XYXY型：绝大多数的动物，如人、果型：绝大多数的动物，如人、果蝇、女娄菜等。其中雌性为蝇、女娄菜等。其中雌性为XXXX，雄，雄性为性为XYXY。ZWZW型：鸟类、蝶蛾类昆虫。其中雌型：鸟类、蝶蛾类昆虫。其中雌性为性为ZWZW，雄性为，雄性为ZZZZ。性染色体性染色体的类型的类型 注意：有些特殊生物的性别由染色体组决定，如蜜蜂的二倍体为雌蜂，单倍体为雄蜂；有的与温度有关，如蛙、很多爬行类动物；有的由年龄决定，如鳝等。异型的性染色体异型的性染色体: : XYXY同型的性染色体同型的性染色体: : XXXX雄性雄性: :雌性：雌性：女：女：2222对对( (常常)+XX()+

9、XX(性性) )男男2222对对( (常常)+XY()+XY(性性) )正常男性的染色体分组图正常男性的染色体分组图正常女性的染色体分组图正常女性的染色体分组图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理论依据（已有知识）：理论依据（已有知识）：1 1、基于对果蝇体细、基于对果蝇体细胞染色体的认识胞染色体的认识2 2、基于对萨顿、基于对萨顿假说的认识假说的认识基因在染色体上基因在染色体上讨论与猜想讨论与猜想: : 如果按照萨顿的理论如果按照萨顿的理论: :基因在染基因在染色体上色体上, ,那么那么, ,控制白眼的基因是在控

10、制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢常染色体上还是在性染色体上呢? ? 如果在性染色体上如果在性染色体上, ,那又有哪些那又有哪些可能呢？可能呢？提出假设提出假设假设一：控制白眼的基因是在假设一：控制白眼的基因是在Y Y染色体染色体 上，而上，而X X染色体上没有它的等位基因。染色体上没有它的等位基因。雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）( (二二) ) 经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说: : 控制控制白眼白眼的基因在的基因在X X染色体染色体上上，而而Y Y染色体不含

11、有它的等位基因染色体不含有它的等位基因P PF F1 1F F2 2（三）对实验现象的（三）对实验现象的解释解释X XW WX XW WX Xw wY YX XW WY YX Xw w配子配子X XW WY YX XW WX Xw wX Xw wX XW WY YX XW WX XW WX XW W（雌）（雌）X XW WX Xw w（雌）（雌）X XW WY Y（雄）（雄）X Xw wY Y（雄）（雄）3/43/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 1/41/4白眼（雄）白眼（雄）( (四四) ) 根据假说进行根据假说进行演绎推理演绎推理: :红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）白眼（雌、雄

12、）各占各占1/4各占各占1/41/4F1XWXwXwY( (五五) ) 实验验证实验验证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126126132132120120115115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！ 摩尔根通过实验，将一个特定的基摩尔根通过实验，将一个特定的基因因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w w）和一条特定的和一条特定的染色体染色体（X X染色体染色体）联系起来，从而用联系起来，从而用实验证明了：

13、基因在染色体上。实验证明了：基因在染色体上。 人的体细胞只有人的体细胞只有2323对染色体，却有对染色体，却有3 33.53.5万个万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体基因在染色体上呈上呈线性线性排列排列一条染色体上一条染色体上有许多个基因有许多个基因结论：结论：减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂D DD DD DD DD DD DD DD DD Dd dd dD Dd dd dd dd dd dd dd dd d高茎高茎矮茎矮茎：配子：配子：F F1 1：任务：任务：完成图中染色体上的基因标注完成图中染色体上的基因标注矮茎矮茎三、

14、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 基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在在杂合体的细胞中，位于一对同杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，成配子的过程中，等位基因会等位基因会随同源染色体的分开而分离随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。 基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是：位于位于非同源染色体上的非等位基因的分离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

15、减数分裂过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程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，分离的同时，非同源染色体上的非等非同源染色体上的非等位基因自由组合位基因自由组合。A Aa ab bB B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。D Dd de eE E同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？任务：任务： 两对相对性状（独立遗传）的生两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以物体的配子如何产生的呢？以AaBbAaBb为例，画出细胞的减数分裂图。为例，画出细胞的减数分裂图。A A

16、a aB Bb bA AB BA AB BA AB Ba ab ba ab ba ab b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A AB BA AB Ba ab ba ab ba aA AB Bb bA Aa aB Bb bA AB BA AB Ba ab ba ab bA AA Ab bb ba aa aB BB BA Aa aB Bb b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任务：任务：利用类比推理利用类比推理法，推断基因法，推断基因与与DNADNA长链有长链有何关系？何关系？萨顿萨顿基因在染基因在染色体上色体上证据证据现象现象假说假说演绎推理演绎推理实验论证实验论证结论结论类比推理类比推理摩尔根摩尔根实验实验孟德尔遗传规孟德尔遗传规律的现代解释律的现代解释应用应用学习收获：学习收获：1 1、下列关于基因和染色体关系的叙述，、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（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、一条染色体上有多个基因、一条染色体上有多个基因D D