基因和染色体的关系(基因在染色体上)

减数第一次分裂后期组合类型一组合类型二非同源染色体自由组合一、萨顿的假说发现问题：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。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。理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。1.基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。2.在体细胞中基因成对存在，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，也只有成对的染色体中的一条。3.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方；同源染色体也是如此。4.非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。萨顿：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推论：基因在染色体上看不见染色体基因看得见DdDd推理矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎P配子F1F1配子矮茎高茎×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂高茎高茎高茎矮茎P配子F1F1配子ddDDdDDddDDdDdDdddDD类比推理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一种推理方法。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，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”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二、基因位于染色体上的实验证据科学家:摩尔根实验材料:果蝇果蝇的特点?(一)实验现象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）×同样是受精卵,为什么后来有的发育成雌性个体,有的发育成雄性个体?与决定性别无关的染色体。决定性别的染色体。性染色体常染色体性别决定：是指雌雄个体决定性别的方式。XY是特殊的同源染色体性别决定的方式XY型：其中雌性为XX，雄性为XY。ZW型：其中雌性为ZW，雄性为ZZ。性染色体的类型异型的性染色体:XY同型的性染色体:XX雄性:雌性：♀女：22对(常)+XX(性)男♂22对(常)+XY(性)正常男性的染色体分组图正常女性的染色体分组图常染色体性染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ雌性同型：ＸＸ雄性异型：ＸＹ果蝇体细胞染色体理论依据（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？提出假设假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上假设一：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三：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，而Y染色体不含有它的等位基因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！摩尔根通过实验，将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上。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：×减数分裂减数分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高茎矮茎Ｐ：配子：F1：任务：完成图中染色体上的基因标注矮茎三、孟德尔遗传规律的现代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上的等位基因，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，独立地随配子遗传给后代。•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。AabB非同源染色体上的非等位基因自由组合。DdeE同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？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。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任务：利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？萨顿基因在染色体上证据现象假说演绎推理实验论证结论类比推理摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释应用学习收获：1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）A、染色体是基因的主要载体B、基因在染色体上呈线性排列C、一条染色体上有多个基因D、染色体就是由基因组成的D练习2、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，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇B练习雌果蝇种类：红眼（ＸＷＸＷ）红眼（ＸＷＸw）白眼（ＸWＸW）雄果蝇种类：红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）④①②③P♀红眼×♂白眼F1XXXYwXXXYw白眼常染色体性染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ雌性同型：ＸＸ雄性异型：ＸＹ果蝇体细胞染色体第三节《基因在染色体上》第二章《基因和染色体的关系》在医院体检时，医生有时让我们看一种彩色图谱，请看一看下面的图谱，这其中究竟画了些什么？有两个驼峰的骆驼数字五十八，黄5红8数字一百二十八红绿色盲检查图你的色觉正常吗？关于红绿色盲的解释红绿色盲是一种最常见的人类遗传病，患者由于色觉障碍，不能像正常人一样区分红色和绿色。男性患者女性患者伴性遗传第３节带着问题出发：•1、什么是伴性遗传？•2、伴性遗传有什么特点？•3、伴性遗传在实践中有什么应用？位于性染色体上的基因，其遗传方式总是和性别相联系，这种现象叫做伴性遗传．（性染色体上基因所控制的性状的遗传常常与性别相关联）伴性遗传的概念病例：人类红绿色盲症色盲症的发现道尔顿发现色盲的小故事•道尔顿在圣诞节前夕买了一件礼物----一双“棕灰色”的袜子，送给妈妈。妈妈却说：你买的这双樱桃红色的袜子，我怎么穿呢？•道尔顿发现，只有弟弟与自己看法相同，其他人全说袜子是樱桃红色的。•道尔顿经过分析和比较发现，原来自己和弟弟都是色盲，为此他写了篇论文《论色盲》，成了第一个发现色盲症的人，也是第一个被发现的色盲症患者。•后人为纪念他，又把色盲症叫道尔顿症。12123456123456789101112ⅠⅡⅢ特点问题1问题2一个典型的色盲家族系谱图看图答问：家系图中患病者是什么性别的？说明色盲遗传与什么有关？Ⅰ代1号是否将自己的色盲基因传给了Ⅱ代2号？这说明红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上？Ⅰ代中的1号是色盲患者，他将自己的色盲基因传给了Ⅱ代的几号？经研究发现，这种病是由位于X染色体上的隐性基因（b）控制的，Y染色体由于过于短小而没有相应的等位基因。控制红绿色盲的基因是显性还是隐性基因？如何得知？为什么Ⅱ代3号和5号有色盲基因而没有表现出色盲症？动动笔：•人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型的情况有哪些？女性男性基因型表现型正常正常（携带者）色盲正常色盲从家系图中看出，只有男性才表现为红绿色盲，对吗？有没有其他情况？XXBbXXBBXXbbXYBXYb根据基因B和基因b的显隐性关系，人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型对应如下：女性男性基因型表现型正常正常(携带者)色盲正常色盲男性只要X染色体上有色盲基因b即患色盲(XbY)；而女性有两条X染色体，必须两条X染色体上同时含有色盲基因b才会患色盲(XbXb)。（7％）（0.5％）红绿色盲患者男性多于女性的原因？人类红绿色盲的婚配方式：母父ＸBＸBＸBＸbＸbＸbＸBＹＸbＹ123456女性正常×男性色盲亲代配子子代女性正常与男性红绿色盲婚配的遗传图解ＸBＸBＸbYＸBＸbYＸBＸbＸBY女性携带者1：男性正常1女性携带者×男性正常亲代XXBbXYB配子BXb子代女性正常女性携带者男性正常男性色盲1：1：1：1bXBXBYXXXXBBBbbBXYXY图2-12正常女性与男性色盲的婚配图解图2-13女性携带者与正常男性的婚配图解再生一个男孩是色盲的概率是这对夫妇生一个色盲男孩概率是1/41/2交叉遗传(隔代遗传)色盲典型遗传过程是:外公－女儿－外孙。XbYXBXbXbYXBXbXbY亲代配子子代XBXbYXbXbXBY女性色盲男性正常1：1：1：1XbXBXbXbY女性携带者男性色盲女性携带者男性色盲×XbXbXBY亲代配子子代XbXBYXBXbXbY女性携带者男性色盲1：1女性色盲男性正常×色盲(伴X隐性遗传病)的特点：1.患者男性多于女性2.通常为交叉遗传(隔代遗传)色盲典型遗传过程是:外公－女儿－外孙。XXBBbXXBXYBXXXYXXBBBbBXYbXYbXBYbXXbXbXbYXbYXbXbXbY3.女性色盲，她的父亲和儿子都色盲（母患子必患，女患父必患）XBXBXbYXBXbXBYXBXBXBXbXBYXbYXBYXbXbXBXbXbYXBXbXbXbXBYXbY1234思考：1、第1组合中的色盲男子与第2组合子代中的色盲男孩是什么关系？2、色盲男孩的色盲基因是谁遗传给他的？√√√3、分析第3组合，母亲色盲会生出正常的儿子吗？4、分析第4组合，女儿是色盲，可以断定她的亲代哪一方一定是色盲？儿子是色盲，其色盲基因是父亲还是母亲传给的？[巩固练习]填空题：（1）伴性遗传是指基因位于，所以遗传上总是和相关联的现象。（2）红绿色盲基因只位于染色体上，是性基因。（3）男性红绿色盲基因只能从那里传来，以后只能传给。这种遗传特点，在遗传学上叫做。性染色体上性别X隐母亲女儿交叉遗传(1)某男孩是色盲患者,但他的父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常。这个男孩的色盲基因来自()A、祖父B、祖母C、外祖父D、外祖母D(2)一对色觉正常的夫妇，妻子的父亲是色盲患者。试问，他们所生的儿子是色盲的概率（）A、25%B、50%C、75%D、100%B选择题：(3)女性色盲，她的什么亲属一定患色盲？()A、父亲和母亲B、儿子和女儿C、母亲和女儿D、父亲和儿子D判断题：（1）母亲色盲,儿子一定是色盲。()（2）父亲色盲,女儿一定是色盲。()（3）外祖父色盲,外孙一定是色盲。()（4）祖母色盲,孙女一定是色盲。()√×××(1)图中III代3号的基因型是_____,III代2号的可能基因型是__________。(2)IV1是色盲基因携带者的概率是________。IIIIIIIV1234121231XbYXBXB或XBXb下图是某家庭红绿色盲遗传图解。据图回答问题。男性正常女性正常男性色盲1/4如果某显性致病基因位于X染色体上，其遗传特点又是怎样的？病例：抗维生素D佝偻病1、写出基因型2、归纳遗