基因在染色體上件

1、基因在染色體上件問題探討孟 基 因 基 因 基 因 同源染色體同源染色體同源染色體你覺得這樣替換有問題嗎？由此你聯(lián)想到什么？第1頁/共52頁任務(wù)1：分析孟德爾的分離定律中(等位基因）（遺傳因子）的分離過程（P7頁）自主學(xué)習(xí)、合作討論：完成任務(wù)基因染色體任務(wù)2：分析減數(shù)分裂過程中(同源)染色體的分離過程（以精子的形成例,P17P18頁）第2頁/共52頁雜合子在形成配子時(shí)，等位基因發(fā)生分離減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體發(fā)生分離平行關(guān)系孟德爾分離定律的核心D dD d減數(shù)分裂的核心 基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。第3頁/共52頁科學(xué)研究方法之一 看不見染色體假說：基因在染色體上推理基因看得見類

2、比平行關(guān)系類比推理D dD d第4頁/共52頁一、薩頓的假說1、內(nèi)容:基因在染色體上 （基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的）2、原因: 基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？第5頁/共52頁基因與染色體的關(guān)系基因的行為基因的行為染色體的行為染色體的行為在在配子形成配子形成和受精時(shí)和受精時(shí) 體細(xì)胞中的體細(xì)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體細(xì)胞中在體細(xì)胞中的來源的來源形成配子時(shí)形成配子時(shí)的組合方式的組合方式一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方一條來自父方，一條來自母方雜交過程保持完整性和獨(dú)立性保持相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu) 類比:基因和染色體之間

3、具有平行關(guān)系 等位基因分離 同源染色體分開非等位基因自由組合 非同源染色體自由組合 只有成對基因中一個(gè) 只有成對染色體中一條 成對成對第6頁/共52頁矮 莖高 莖減數(shù)分裂受 精減數(shù)分裂高 莖減數(shù)分裂高 莖高 莖高 莖矮 莖P配子F1F1 配子d dD DdDD ddDDdD dD dd dD DF2高莖用D表示，矮莖d表示思考與討論：請用薩頓的假說解釋孟德爾的一對相對性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)第7頁/共52頁薩頓經(jīng)類比推理得出的結(jié)論基因在染色體上究竟是否正確？由于缺少實(shí)驗(yàn)證據(jù)美國科學(xué)家摩爾根等對此持懷疑態(tài)度第8頁/共52頁科學(xué)家:摩爾根二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)實(shí)驗(yàn)材料:果蠅果蠅的優(yōu)點(diǎn)： 易飼養(yǎng)相

4、對性狀多而明顯繁殖快，后代數(shù)量多染色體少易觀察第9頁/共52頁F2 3 ： 1白眼果蠅都是雄的紅（雌、雄）PF1紅眼（雌、雄）F1雌雄交配（一）摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)白（雄） 是否符合孟德爾遺傳定律？如何解釋？ 特殊在什么地方？ 當(dāng)時(shí)，性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，據(jù)此你能作出怎樣的解釋？符合白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系控制白眼性狀的基因可能在性染色體上F2中紅眼：白眼比是31第10頁/共52頁果蠅體細(xì)胞染色體圖解雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成有何異同？3對常染色體+3對常染色體+XXXY染 色 體的 類 型常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體性染色體：與性別決定有關(guān)的染色體，如X、Y染色體第11頁/共52頁假設(shè)

5、二：控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。假設(shè)一：控制白眼的基因在Y染色體上，而X染色體上不含有它的等位基因。白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，但果蠅成對的兩個(gè)性染色體白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，但果蠅成對的兩個(gè)性染色體大小、形態(tài)相差懸殊。這個(gè)白眼基因會(huì)在哪個(gè)位置呢？大小、形態(tài)相差懸殊。這個(gè)白眼基因會(huì)在哪個(gè)位置呢？分析各種情況，并畫出遺傳圖解（二)、 對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋白眼（雄）紅眼（雌）P 只有當(dāng)控制白眼的基因在X染色體上，而Y沒有的時(shí)候解釋才合理第12頁/共52頁基因的表示方法： 如果基因在常染色體上 ： DD、dd 如果基因在性染色體上：先寫性染色體后寫基因雌果蠅基因型： (XWX

6、W)或(XWXw)雄果蠅基因型： 經(jīng)過推理、想象提出假說:控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體不含有它的等位基因 (XwXw) (XWY) (XwY)紅眼白眼白眼紅眼X XX Y-雌性：雄性：若用w表示控制眼睛顏色的基因，紅眼W,白眼w.第13頁/共52頁P(yáng)F1F2對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXwXwXWYXWXWXW（雌）XWXw（雌）XWY（雄）XwY（雄）3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）3/4紅眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）第14頁/共52頁四）、驗(yàn)證假說:測交實(shí)驗(yàn)F1XWXwXwYYXw配子XWXwXWXwXwXwXWYXwY測交后代雌紅眼雌白眼雄白眼

7、雄紅眼 測交后代：紅眼:白眼 = 1:1比例： 1: 1: 1: 1第15頁/共52頁紅眼紅眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115證明了基因在染色體上與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！摩爾根等人親自做了該實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：F1測交后代測交結(jié)果： 紅眼 ： 白眼= 1 : 1第16頁/共52頁18摩爾根在果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳，在果蠅野生摩爾根在果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳，在果蠅野生型與白眼雄性突變體雜交實(shí)驗(yàn)中，最早能夠判斷白眼基型與白眼雄性突變體雜交實(shí)驗(yàn)中，最早能夠判斷白眼基因位于因位于X X染色體上的最關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)結(jié)果是染色體上的最關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)結(jié)果是( () ) A A白眼突

8、變體與野生型雜交，白眼突變體與野生型雜交，F(xiàn) F1 1全部表現(xiàn)為野生型，全部表現(xiàn)為野生型，雌雄比例為雌雄比例為11 11 B BF F1 1雌雄交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄雌雄交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄性性 C CF F1 1雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為比例為11 11 D D白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全部為雄白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全部為雄性，野生型全部為雌性性，野生型全部為雌性返回目錄 B第17頁/共52頁19 B解析解析 白眼基因無論是位于常染色體上，還是位于X染色體上，當(dāng)白眼突變體與野生型雜交

9、時(shí)，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型，雌雄比例為11，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；白眼基因若位于X染色體上，則白眼性狀應(yīng)與性別有關(guān)，其中B項(xiàng)是最早提出的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。返回目錄第18頁/共52頁驗(yàn)證假說：測交得出結(jié)論：基因在染色體上若控制白眼基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系？提出問題：作出假說：假說演繹法從此，摩爾根成了 理論的堅(jiān)定支持者孟德爾回顧摩爾根的實(shí)驗(yàn)：第19頁/共52頁基因是不是就是染色體呢？一條染色體上有許多個(gè)基因基因在染色體上呈線性排列 熒光標(biāo)記基因在染色體上的位置摩爾根的連鎖圖第20頁/共52頁基因在染色體上一、薩頓的假說基因和染色體存

10、在著明顯的平行關(guān)系內(nèi)容：基因在染色體上 原因：二、基因位于染色體上的證據(jù)證據(jù)：果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)論：基因在染色體上（類比推理）（假說演繹法）第21頁/共52頁1、回顧科學(xué)史：在基因研究中，有許多科學(xué)家取得成就。下列成就分別是由哪些科學(xué)家來完成的？提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點(diǎn)。把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念。提出“基因在染色體上”的假說。用實(shí)驗(yàn)證明了“基因在染色體上”。補(bǔ)充練習(xí)：孟德爾約翰遜摩爾根薩頓第22頁/共52頁2、已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的說法正確的是（ ） A、果蠅的精子中含有成對的基因B、果蠅的體細(xì)胞中含

11、有一個(gè)基因 C、果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來自父方，也可同時(shí)來自母方D、在體細(xì)胞中，基因成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個(gè)D第23頁/共52頁2 2、在、在XYXY型性別決定中，對性別起決定作用的細(xì)胞型性別決定中，對性別起決定作用的細(xì)胞是：（是：（ ） A A、精子、精子 B B、卵細(xì)胞、卵細(xì)胞 C C、初級(jí)精母細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞 D D、初級(jí)卵母細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞3、猴的下列各組細(xì)胞中，肯定含有Y染色體的是（ ） A、受精卵 B、次級(jí)精母細(xì)胞 C、初級(jí)精母細(xì)胞 D、雄猴的神經(jīng)元 E、精子 F、雄猴的腸上皮細(xì)胞ACDF第24頁/共52頁26 考點(diǎn)三遺傳系譜圖中遺傳方式的判斷

12、及遺傳概率的計(jì)算方法：確定是否為伴Y遺傳判斷顯、隱性判斷致病基因在常染色體還是性染色體上推斷基因型并計(jì)算概率。 (1)確定是否為伴Y遺傳：若系譜圖中女性無患者，患者全為男性，且代代相傳，則最可能是伴Y遺傳。 (2)確定是顯性遺傳還是隱性遺傳圖1 圖2 圖5163第25頁/共52頁27 若雙親正常，其子代有患者，則必為隱性遺傳病，即“無中生有為隱性”，如圖1所示； 若雙親都患病，其子代有正常個(gè)體，則必為顯性遺傳病，即“有中生無是顯性”，如圖2所示。 (3)在已確定是隱性遺傳的系譜圖中 女性患者，其父或其子有正常的，則一定是常染色體遺傳，如圖5164所示。圖5164第26頁/共52頁28 女性患者

13、，其父和其子都患病，則最可能是伴X染色體遺傳，如圖5165所示。圖5165第27頁/共52頁29 (4)在已確定是顯性遺傳的系譜圖中 男 性 患 者 ， 其 母 或 其 女 有 正 常 的 ， 則 一 定 是 常 染 色 體 遺 傳 ， 如 圖5166所示。圖5166第28頁/共52頁30 男性患者，其母和其女都患病，則最可能是伴X染色體遺傳，如圖5167所示。圖5167第29頁/共52頁31提醒 遺傳系譜圖中的特殊分析 對于遺傳系譜圖中個(gè)體基因型的分析，不但要看其同胞兄弟姐妹的表現(xiàn)型，還要兼顧其親子代的表現(xiàn)型。 不能排除的遺傳病遺傳方式： 分析隱性遺傳病，如果女性患者的父親和兒子全是患者，那

14、么說明最可能是伴X染色體遺傳，但也有可能是常染色體遺傳。同理，顯性遺傳病中，如果男性患者的母親和女兒是患者，那么說明最可能是伴X染色體遺傳，但也有可能是常染色體遺傳。 系譜圖的特殊判定：若世代連續(xù)遺傳，則一般為顯性，反之，則一般為隱性；男女患病概率相差很大，則一般為伴性遺傳，反之為常染色體遺傳。第30頁/共52頁32 例3 2013陜西師大附中六模 圖5168所示是患甲病(顯性基因?yàn)锳，隱性基因?yàn)閍)和乙病(顯性基因?yàn)锽，隱性基因?yàn)閎)兩種遺傳病的系譜圖。據(jù)圖回答下列問題： 圖5168第31頁/共52頁33 (1)甲病屬于_(填“常染色體隱性”“常染色體顯性”“伴X染色體顯性”或“伴X染色體隱

15、性”)遺傳病。 (2)若5與另一正常人婚配，則其子女患甲病的概率為_。 (3)假設(shè)1不是乙病基因的攜帶者，則乙病的致病基因位于_染色體上。2的基因型為_。假設(shè)1與5結(jié)婚生了一個(gè)男孩，則該男孩患一種病的概率為_，所以我國婚姻法禁止近親間的婚配。返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破第32頁/共52頁34 (1)常染色體顯性(2)1/2(3)XAaXbY 解析 (1)據(jù)5、6患病，但生育健康的女兒3，可知甲病為常染色體顯性遺傳病。(2)5的基因型為Aa，另一正常人基因型為aa，則其子女患甲病的概率為1/2。(3)若1不是乙病基因的攜帶者，據(jù)1、2均不是患者，但生育患乙病的2可知，乙

16、病為伴X染色體隱性遺傳病，2兩病兼患，其基因型為aaXbY；1、2的基因型分別為aaXBY、AaXBXb，可判斷1的基因型為1/2aaXBXb或1/2aaXBXB，與5(基因型為aaXBY)結(jié)婚生了一個(gè)男孩，則該男孩患一種病的概率為1/21/2XbY1/4。返回目錄l考點(diǎn)核心突破第33頁/共52頁35 變式題 圖5169所示是某種遺傳病的家族系譜圖，9的致病基因只來自6，其中7和8是雙胞胎，下列描述正確的是()返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破圖5169第34頁/共52頁36 A該遺傳病的遺傳方式是常染色體隱性遺傳 B4帶有致病基因的概率為1/2 C如果7和8為異卵雙生，7

17、為攜帶者，則8為攜帶者的概率為1/4 D如果7和8為同卵雙生，7為攜帶者，則8和9婚配，后代患病概率為1/2返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破第35頁/共52頁37 D解析 根據(jù)“無中生有為隱性”判斷該遺傳病為隱性遺傳病，根據(jù)“9的致病基因只來自6”可知，該遺傳病為伴X染色體遺傳病，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于交叉遺傳的特點(diǎn)，4帶有致病基因的概率為100%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；如果7和8為異卵雙生，7為攜帶者，則4一定是攜帶者，則8為攜帶者的概率為1/2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；如果7和8為同卵雙生，7為攜帶者，則8也是攜帶者，8和9婚配，后代患病概率為1/2，D項(xiàng)正確。返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳

18、l考點(diǎn)核心突破第36頁/共52頁38 【學(xué)科方法】 兩種遺傳病概率的計(jì)算 當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患病概率的計(jì)算如下圖： 同時(shí)患兩種病的概率為mn；只患甲病的概率為(1n)m；只患乙病的概率為(1m)n；正常的概率為(1n)(1m)；只患一種病的概率為1mn(1m)(1n)或m(1n)n(1m)；患病概率為m(1n)n(1m)mn或1(1m)(1n)。返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破第37頁/共52頁39 變式題 2013吉林長春三次調(diào)研 果蠅的卷曲翅(A)對正常翅(a)為顯性，現(xiàn)有表中四種果蠅若干只，可選作親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。 (1)若表中四種果蠅均為

19、純合子(XAY、XaY視為純合子)，要通過一次雜交實(shí)驗(yàn)確定基因A、a是在常染色體上還是在X染色體上，可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)： 選 用 序 號(hào) 為 _ _ _ _ _ _ _ _ 的 親 本 進(jìn) 行 雜 交 ， 如 果 子 代 雌 雄 果 蠅 性 狀 分 別 為_，則基因位于X染色體上。返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破序號(hào)甲乙丙丁表現(xiàn)型卷曲翅卷曲翅正常翅正常翅第38頁/共52頁40 (2)若不確定表中四種果蠅是否為純合子，但已確定A、a基因在常染色體上，則為進(jìn)一步探究該基因是否存在顯性純合致死現(xiàn)象(胚胎致死)，可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)： 選 取 甲 和 乙 作 親 本 雜 交 ， 如 果 子

20、 代 表 現(xiàn) 型 及 比 例 為_，則存在顯性純合致死，否則不存在。 (3)若已確定A、a基因在常染色體上且存在顯性純合致死現(xiàn)象，選用卷曲翅果蠅中的白眼(XbXb)與紅眼(XBY)雜交，F(xiàn)1中，卷曲翅白眼果蠅的基因型是_，正常翅紅眼果蠅占F1的比例為_。第39頁/共52頁41 (4)某基因型為XBXb的果蠅受精卵，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞一個(gè)正常，另一個(gè)丟失了一條X染色體，導(dǎo)致該受精卵發(fā)育成一個(gè)左側(cè)軀體正常而右側(cè)軀體為雄性(XO型為雄性)的嵌合體，則該嵌合體果蠅右眼的眼色為_。返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破第40頁/共52頁42 (1)甲、丁雌性全為卷曲翅、雄性全

21、是正常翅(卷曲翅，正常翅) (2)卷曲翅正常翅21 (3)AaXbY1/6 (4)紅色或白色返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破第41頁/共52頁43 解析 (1)常用“顯雄隱雌”雜交法來確定基因A、a是在常染色體上還是在X染色體上，因而可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：雄性卷曲翅(甲)與雌性正常翅(丁)為親本進(jìn)行雜交，如果基因位于X染色體上，那么子代中雌果蠅均為卷曲翅、雄果蠅均為正常翅。 (2)假設(shè)存在顯性純合致死現(xiàn)象，則甲(Aa)和乙(Aa)作親本雜交，子代表現(xiàn)型及比例為卷曲翅 正常翅2 1。返回目錄第16講基因在染色體上和伴性遺傳l考點(diǎn)核心突破第42頁/共52頁44 (3)由于A、a基因

22、在常染色體上且存在顯性純合致死現(xiàn)象，則 PAaXbXb(卷曲翅白眼)AaXBY (卷曲翅紅眼) F12AaXBXb2AaXbY aaXBXbaaXbY 卷曲翅紅眼卷曲翅白眼正常翅紅眼正常翅白眼 (4)基因型為XBXb 的果蠅受精卵，第一次有絲分裂形成的一個(gè)子細(xì)胞因丟失了一條X染色體而成為基因型為XB或Xb的細(xì)胞，由該異常細(xì)胞不斷分裂分化后形成的嵌合體果蠅右眼的眼色為紅色或白色。第43頁/共52頁一、薩頓的假說1、內(nèi)容:基因在染色體上 （基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的）2、原因: 基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？第44頁/共52頁一、薩頓的假說1、內(nèi)容:基因在染色體上 （基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的）2、原因: 基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系那么基因和染色體行為主要有哪些平行關(guān)系呢？第45頁/共52頁科學(xué)家:摩爾根二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)實(shí)驗(yàn)材料:果蠅果蠅的優(yōu)點(diǎn)： 易飼養(yǎng)相對性狀多而明顯繁殖快，后代數(shù)量多染色體少易觀察第