第二章-第2節(jié)-基因在染色體上

1、減數(shù)第減數(shù)第一一次分裂次分裂后期后期組合類型一組合類型一 組合類型二組合類型二非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)發(fā)現(xiàn)問題：用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程。他發(fā)現(xiàn)：孟德爾假設(shè)的一對遺傳胞的形成過程。他發(fā)現(xiàn)：孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子，即等位基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色因子，即等位基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。體的分離非常相似。推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。假說：基因位于染色體上。代的。假說：基因位于染色體上。理由：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。理由：

2、基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。1.1. 基因基因在雜交過程中保持在雜交過程中保持完整性和獨立性完整性和獨立性；染色體染色體在配子形成和受精過程中，也有相對在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)態(tài)結(jié)構(gòu)。2.2. 在體細(xì)胞中在體細(xì)胞中基因成對存在基因成對存在，染色體也是成對的染色體也是成對的。在配子中只有成對的基因中的一個，同樣，也在配子中只有成對的基因中的一個，同樣，也只有成對的染色體中的一條。只有成對的染色體中的一條。3. 3. 體細(xì)胞中成對的體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母基因一個來自父方，一個來自母方方；同源染色體也是如此。；同源染色體也是如此。4. 4.

3、 非等位基因在形成配子時非等位基因在形成配子時自由組合自由組合，非同源染色，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。薩頓：薩頓：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。嘗試分析基因與染色體的關(guān)系嘗試分析基因與染色體的關(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形成配子時的組合方式的組合方式傳遞中的性傳遞中的性質(zhì)質(zhì)成對成對成對成對單個單個單個單個一個來自父方，一個來一個來自父方，一個來自母方自母方一個來

4、自父方，一個一個來自父方，一個來自母方來自母方自由組合自由組合非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合雜交過程保持完整性雜交過程保持完整性獨立性獨立性在配子形成和受精過程在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性中保持穩(wěn)定性類比類比: :基因和染色體之間具有基因和染色體之間具有平行關(guān)系平行關(guān)系推論：推論：基因在染色體上基因在染色體上看不見看不見染色體染色體基因基因看得見看得見D dD dD D d d推理推理矮矮 莖莖高高 莖莖減數(shù)減數(shù)分裂分裂受受 精精減數(shù)減數(shù)分裂分裂高高 莖莖減數(shù)減數(shù)分裂分裂高高 莖莖高高 莖莖高高 莖莖矮矮 莖莖P P配子配子F F1 1F F1 1配子配子矮矮 莖莖高高 莖莖減數(shù)

5、減數(shù)分裂分裂受受 精精減數(shù)減數(shù)分裂分裂高高 莖莖減數(shù)減數(shù)分裂分裂高高 莖莖高高 莖莖高高 莖莖矮矮 莖莖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 由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的由兩個或兩類對象在某些屬性上相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的現(xiàn)象，推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法。一種推理方法。 加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時，加拿大外交官朗寧曾在競選省議員時，由于他幼兒時期吃過中國奶媽的奶水一事，由于他幼兒時期吃過中國奶媽的奶水一事，受到政敵的攻擊，說他身上一定有

6、中國血統(tǒng)。受到政敵的攻擊，說他身上一定有中國血統(tǒng)。朗寧反駁說：朗寧反駁說：“你們是喝牛奶長大的，你們你們是喝牛奶長大的，你們身上一定有牛的血統(tǒng)了。身上一定有牛的血統(tǒng)了。” ” 薩頓經(jīng)薩頓經(jīng)類比推理類比推理得出的結(jié)論得出的結(jié)論基因在染色體上究竟是否正確？基因在染色體上究竟是否正確？ 由于缺少實驗證據(jù)美國科學(xué)由于缺少實驗證據(jù)美國科學(xué)家家摩爾根等摩爾根等對此持懷疑態(tài)度對此持懷疑態(tài)度科學(xué)家科學(xué)家: :摩爾根摩爾根實驗材料實驗材料: :果蠅果蠅果蠅的特點果蠅的特點? ?( (一一) ) 實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象如何解釋出現(xiàn)的問題呢如何解釋出現(xiàn)的問題呢? ?P PF F1 1F F2 2紅眼（雌、雄）紅眼（雌、雄

7、）白眼白眼( (雄雄) )3/43/41/41/4紅眼（雌、雄）紅眼（雌、雄） 同樣是受精卵同樣是受精卵, ,為什么后來有的發(fā)育成為什么后來有的發(fā)育成雌雌性個體性個體, ,有的發(fā)育成有的發(fā)育成雄雄性個體性個體? ?根據(jù)與性別的根據(jù)與性別的關(guān)系分關(guān)系分是指雌雄個體決定性別的方式。是指雌雄個體決定性別的方式。染色體染色體常染色體常染色體: : 與性別無關(guān)的染色體與性別無關(guān)的染色體性染色體性染色體與性別有與性別有關(guān)的染色關(guān)的染色體體同型性染色體同型性染色體如：如：XXXX、ZZZZ異型性染色體異型性染色體如：如：XYXY、ZWZWXYXY是是特殊特殊的同源染色體的同源染色體生物的主要性別決定的方式生

8、物的主要性別決定的方式XYXY型：絕大多數(shù)的動物，如人、果型：絕大多數(shù)的動物，如人、果蠅、女婁菜等。其中雌性為蠅、女婁菜等。其中雌性為XXXX，雄，雄性為性為XYXY。ZWZW型：鳥類、蝶蛾類昆蟲。其中雌型：鳥類、蝶蛾類昆蟲。其中雌性為性為ZWZW，雄性為，雄性為ZZZZ。性染色體性染色體的類型的類型 注意：有些特殊生物的性別由染色體組決定，如蜜蜂的二倍體為雌蜂，單倍體為雄蜂；有的與溫度有關(guān)，如蛙、很多爬行類動物；有的由年齡決定，如鱔等。異型的性染色體異型的性染色體: : XYXY同型的性染色體同型的性染色體: : XXXX雄性雄性: :雌性：雌性：女：女：2222對對( (常常)+XX()+

9、XX(性性) )男男2222對對( (常常)+XY()+XY(性性) )正常男性的染色體分組圖正常男性的染色體分組圖正常女性的染色體分組圖正常女性的染色體分組圖常染色體常染色體性染色體性染色體對：對：，雌性同型：雌性同型：雄性異型：雄性異型：果蠅體細(xì)胞染色體果蠅體細(xì)胞染色體理論依據(jù)（已有知識）：理論依據(jù)（已有知識）：1 1、基于對果蠅體細(xì)、基于對果蠅體細(xì)胞染色體的認(rèn)識胞染色體的認(rèn)識2 2、基于對薩頓、基于對薩頓假說的認(rèn)識假說的認(rèn)識基因在染色體上基因在染色體上討論與猜想討論與猜想: : 如果按照薩頓的理論如果按照薩頓的理論: :基因在染基因在染色體上色體上, ,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體上還是在性染色體上呢常染色體上還是在性染色體上呢? ? 如果在性染色體上如果在性染色體上, ,那又有哪些那又有哪些可能呢？可能呢？提出假設(shè)提出假設(shè)假設(shè)一：控制白眼的基因是在假設(shè)一：控制白眼的基因是在Y Y染色體染色體 上，而上，而X X染色體上沒有它的等位基因。染色體上沒有它的等位基因。雌果蠅種類：雌果蠅種類：紅眼（紅眼（）紅眼（紅眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蠅種類：雄果蠅種類：紅眼（紅眼（）白眼（白眼（w w）( (二二) ) 經(jīng)過推理、想象提出經(jīng)過推理、想象提出假說假說: : 控制控制白眼白眼的基因在的基因在X X染色體染色體上上，而而Y Y染色體不含

11、有它的等位基因染色體不含有它的等位基因P PF F1 1F F2 2（三）對實驗現(xiàn)象的（三）對實驗現(xiàn)象的解釋解釋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紅眼（雌、雄）紅眼（雌、雄） 1/41/4白眼（雄）白眼（雄）( (四四) ) 根據(jù)假說進(jìn)行根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理演繹推理: :紅眼（雌、雄）紅眼（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) ) 實驗驗證實驗驗證摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：摩爾根等人親自做了該實驗，實驗結(jié)果如下：證明了基因在染色體上證明了基因在染色體上紅眼紅眼紅眼紅眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126126132132120120115115與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！與理論推測一致，完全符合假說，假說完全正確！ 摩爾根通過實驗，將一個特定的基摩爾根通過實驗，將一個特定的基因因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w w）和一條特定的和一條特定的染色體染色體（X X染色體染色體）聯(lián)系起來，從而用聯(lián)系起來，從而用實驗證明了：

13、基因在染色體上。實驗證明了：基因在染色體上。 人的體細(xì)胞只有人的體細(xì)胞只有2323對染色體，卻有對染色體，卻有3 33.53.5萬個萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？基因，基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？基因在染色體基因在染色體上呈上呈線性線性排列排列一條染色體上一條染色體上有許多個基因有許多個基因結(jié)論：結(jié)論：減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂D DD DD DD DD DD DD DD DD Dd dd dD Dd dd dd dd dd dd dd dd d高莖高莖矮莖矮莖：配子：配子：F F1 1：任務(wù)：任務(wù)：完成圖中染色體上的基因標(biāo)注完成圖中染色體上的基因標(biāo)注矮莖矮莖三、

14、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 基因分離定律的實質(zhì)是：基因分離定律的實質(zhì)是：在在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂形一定的獨立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，成配子的過程中，等位基因會等位基因會隨同源染色體的分開而分離隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨立地分別進(jìn)入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。隨配子遺傳給后代。 基因的自由組合定律的實質(zhì)是：基因的自由組合定律的實質(zhì)是：位于位于非同源染色體上的非等位基因的分離非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在

15、減數(shù)分裂過或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，分離的同時，非同源染色體上的非等非同源染色體上的非等位基因自由組合位基因自由組合。A Aa ab bB B非同源染色體上的非等位基因自由組合。非同源染色體上的非等位基因自由組合。D Dd de eE E同源染色體上的非等位基因，能自由組合嗎？同源染色體上的非等位基因，能自由組合嗎？任務(wù)：任務(wù)： 兩對相對性狀（獨立遺傳）的生兩對相對性狀（獨立遺傳）的生物體的配子如何產(chǎn)生的呢？以物體的配子如何產(chǎn)生的呢？以AaBbAaBb為例，畫出細(xì)胞的減數(shù)分裂圖。為例，畫出細(xì)胞的減數(shù)分裂圖。A A

16、a aB Bb bA AB BA AB BA AB Ba ab ba ab ba ab b精原細(xì)胞精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)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精原細(xì)胞精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞任務(wù)：任務(wù)：利用類比推理利用類比推理法，推斷基因法，推斷基因與與DNADNA長鏈有長鏈有何關(guān)系？何關(guān)系？薩頓薩頓基因在染基因在染色體上色體上證據(jù)證據(jù)現(xiàn)象現(xiàn)象假說假說演繹推理演繹推理實驗論證實驗論證結(jié)論結(jié)論類比推理類比推理摩爾根摩爾根實驗實驗孟德爾遺傳規(guī)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋律的現(xiàn)代解釋應(yīng)用應(yīng)用學(xué)習(xí)收獲：學(xué)習(xí)收獲：1 1、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是（錯誤的是（ ）A A、染色體是基因的主要載體、染色體是基因的主要載體B B、基因在染色體上呈線性排列、基因在染色體上呈線性排列C C、一條染色體上有多個基因、一條染色體上有多個基因D D