基因在染色體上

基因在染色體上第1頁(yè)/共72頁(yè)看不見(jiàn)染色體基因在染色體上薩頓推理基因看得見(jiàn)AaBbAB

ab

平行關(guān)系A(chǔ)baB基因和染色體的關(guān)系類比推理第2頁(yè)/共72頁(yè)基因在染色體上薩頓由此推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說(shuō)，基因就在染色體上，因?yàn)榛蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系。（1）基因在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性。染色體在配子形成和受精過(guò)程中，也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。（2）在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，染色體也是成對(duì)的。在配子中只有成對(duì)的基因中的一個(gè)，同樣，也只有成對(duì)的染色體中的一條。（3）體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方。同源染色體也是如此。（4）非等位基因在形成配子時(shí)自由組合,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。

第3頁(yè)/共72頁(yè)基因在染色體上類比推理這是科學(xué)研究中常用的方法之一。19世紀(jì)物理學(xué)家研究光的性質(zhì)時(shí)，曾經(jīng)將光與聲進(jìn)行類比。聲有直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象，其原因在于它有波動(dòng)性。后來(lái)發(fā)現(xiàn)光也有直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象，因此推測(cè)光也可能有波動(dòng)性。上面介紹的薩頓的推理，也是類比推理。他將看不見(jiàn)的基因與看得見(jiàn)的染色體的行為進(jìn)行類比，根據(jù)其驚人的一致性，提出基因位于染色體上的假說(shuō)。應(yīng)當(dāng)注意的是，類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。第4頁(yè)/共72頁(yè)基因在染色體上第2節(jié)第5頁(yè)/共72頁(yè)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根的果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)第6頁(yè)/共72頁(yè)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)野生型突變型第7頁(yè)/共72頁(yè)該實(shí)驗(yàn)有哪些遺傳現(xiàn)象？能說(shuō)明什么？2、F2中紅眼和白眼數(shù)量之比為3:1

紅顏白眼的遺傳符合分離規(guī)律也表明果蠅的紅眼和白眼由

控制。3、白眼性狀總與性別相關(guān)聯(lián)。1、F1中，全為紅眼。如何解釋這一遺傳現(xiàn)象呢？

紅眼對(duì)白眼為顯性說(shuō)明：說(shuō)明：一對(duì)等位基因第8頁(yè)/共72頁(yè)已有的一些理論基礎(chǔ)！薩頓的假說(shuō):基因位于染色體上性染色體的發(fā)現(xiàn)及性別決定第9頁(yè)/共72頁(yè)性別決定性別是什么？由什么決定？性染色體（性染色體上的有關(guān)基因）性狀（男性、女性為一對(duì)相對(duì)性狀果蠅的眼色遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，你能提出什么樣的假說(shuō)？控制紅眼和白眼的基因在性染色體上。第10頁(yè)/共72頁(yè)果蠅的染色體3對(duì)常染色體1對(duì)性染色體+雄果蠅性染色體：雌果蠅性染色體：XXXYX和Y是一對(duì)同源染色體么？第11頁(yè)/共72頁(yè)果蠅X染色體的遺傳規(guī)律XXYXXXYXXXYP配子1：1F1交叉遺傳♀♀♂♂第12頁(yè)/共72頁(yè)雄果蠅的性染色體果蠅是XY型性別決定的生物，果蠅的Y染色體比X染色體長(zhǎng)一些。X染色體和Y染色體上的片段可以分為三個(gè)區(qū)段：X染色體上的非同源區(qū)段、Y染色體上的非同源區(qū)段和同源區(qū)段。（如上圖）。在雌果蠅中，有一對(duì)同型的性染色體XX，在雄果蠅中，有一對(duì)異型的性染色體XY。第13頁(yè)/共72頁(yè)提出你的假說(shuō)假說(shuō)1：那果蠅的眼色基因到底在哪里呢？是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪個(gè)區(qū)段上呢？位于第Ⅰ區(qū)段（那么Y染色體上沒(méi)有對(duì)應(yīng)的基因）假說(shuō)2：位于第Ⅱ區(qū)段（Y染色體上有對(duì)應(yīng)的基因）假說(shuō)3：位于第Ⅲ區(qū)段（X染色體上沒(méi)有對(duì)應(yīng)的基因）哪種假說(shuō)合理？第14頁(yè)/共72頁(yè)試著寫出每種假說(shuō)對(duì)應(yīng)的該實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解第15頁(yè)/共72頁(yè)假說(shuō)1和假說(shuō)2都能解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。結(jié)果！怎么驗(yàn)證呢？第16頁(yè)/共72頁(yè)實(shí)驗(yàn)二：P紅眼（雌）×白眼（雄）↓F1紅眼（雌、雄）白眼（雌、雄）測(cè)交將實(shí)驗(yàn)一中所得的F1中的紅眼雌蠅和白眼雄蠅進(jìn)行雜交。預(yù)期結(jié)果2個(gè)假說(shuō)都正確么？第17頁(yè)/共72頁(yè)實(shí)驗(yàn)三：P白眼（雌）×紅眼（雄）↓F1紅眼（雌）白眼（雄）反交摩爾根將實(shí)驗(yàn)二所得白眼雌蠅和純種紅眼雄蠅進(jìn)行雜交。預(yù)期結(jié)果交叉遺傳證明假說(shuō)1正確第18頁(yè)/共72頁(yè)X染色體的遺傳規(guī)律XXYXXXYXXXYP配子1：1F1交叉遺傳♀♀♂♂第19頁(yè)/共72頁(yè)結(jié)論：控制果蠅眼色的基因位于X染色體上。其他的基因也應(yīng)該位于染色體上基因位于染色體上！第20頁(yè)/共72頁(yè)思考討論！2、摩爾根用什么方法證明基因位于染色體上？1、薩頓用什么方法提出了基因位于染色體上的假說(shuō)？3、每種生物的基因數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)染色體的數(shù)量。你能得出什么結(jié)論？類比推理法假說(shuō)演繹法一條染色體上有多個(gè)基因第21頁(yè)/共72頁(yè)基因定位在染色體上果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因第22頁(yè)/共72頁(yè)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結(jié)論基因在染色體上不重復(fù)、一個(gè)接一個(gè)(有間隔）?；蚝腿旧w的關(guān)系第23頁(yè)/共72頁(yè)等位基因、非等位基因在染色體上的位置AaAbBdD等位基因（相同基因）：同源染色體的同一位置。非等位基因：非同源染色體的非等位基因。（如：A和D等）同源染色體上的非等位基因（如：A和b等）第24頁(yè)/共72頁(yè)思考與討論！A和a、B和b、D和d（等位基因）在形成配子時(shí)有什么樣的規(guī)律？為什么？同源染色體在形成配子時(shí)分離非同源染色體自由組合AaAdDBbA、a和D、d（非同源染色體上的非等位基因）能自由組合么？第25頁(yè)/共72頁(yè)基因的分離定律的實(shí)質(zhì)：三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋:基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于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；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代第26頁(yè)/共72頁(yè)A、a和B、b遺傳時(shí)能自由組合么？為什么？連鎖遺傳AaAdDBb第27頁(yè)/共72頁(yè)第28頁(yè)/共72頁(yè)第29頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂思考討論！1.分離定律和自由組合定律適用于有性生殖還是無(wú)性生殖生物？2.有絲分裂的對(duì)象是什么細(xì)胞，分裂完成后得到的是什么細(xì)胞？減數(shù)分裂呢？減數(shù)分裂——生殖細(xì)胞有絲分裂——體細(xì)胞有性生殖生物第30頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂過(guò)程減數(shù)分裂過(guò)程特點(diǎn)：1.染色體的復(fù)制2.染色體減半3.復(fù)制后的姐妹染色單體的分開染色體復(fù)制一次而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次（減數(shù)第一次和減數(shù)第二次），所以減數(shù)分裂整個(gè)過(guò)程主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行。第31頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂的過(guò)程（1）染色體復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)候？（2）染色體減半發(fā)生在什么時(shí)候？（3）復(fù)制后的姐妹染色單體分開發(fā)生在什么時(shí)候？猜想！分裂以前減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂第32頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂過(guò)程ⅣⅢⅢⅡⅡⅩⅩⅣⅢⅡⅩ1.從染色體數(shù)目來(lái)看，體細(xì)胞與配子有什么區(qū)別？3.從染色體類型來(lái)看，體細(xì)胞與配子有什么區(qū)別？2.這4條是不是8條中的任意4條呢？4.從染色體的數(shù)目和類型來(lái)看，推測(cè)減數(shù)的實(shí)質(zhì)是？染色體數(shù)目減半每對(duì)同源染色體中的一條無(wú)同源染色體同源染色體分離ⅡⅢⅩⅩ減數(shù)分裂染色體減半的原因第33頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)分裂整個(gè)過(guò)程包括：減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂（染色體復(fù)制）（同源染色體分開，染色體減半）（復(fù)制后的姐妹染色單體分開）嘗試用手中的線模擬具有2對(duì)同源染色體的細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程第34頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂的過(guò)程高等動(dòng)植物的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官內(nèi)。人和其他哺乳動(dòng)物的精子是在睪丸中形成的。睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細(xì)精管（圖2-1）。曲細(xì)精管中有大量的精原細(xì)胞。精原細(xì)胞是原始的雄性生殖細(xì)胞，每個(gè)精原細(xì)胞中的染色體數(shù)目都與體細(xì)胞的相同。當(dāng)雄性動(dòng)物性成熟時(shí)，睪丸里的一部分精原細(xì)胞就開始進(jìn)行減數(shù)分裂。經(jīng)過(guò)兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂—減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂，再經(jīng)過(guò)精細(xì)胞的變形，就形成了成熟的雄性生殖細(xì)胞—精子（圖2-2）。精子的形成過(guò)程第35頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制（DNA分子復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成），體積略微增大，成為初級(jí)精母細(xì)胞。減數(shù)第一次分裂前的間期染色體復(fù)制第36頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第一次分裂前期同源染色體兩兩配對(duì)（聯(lián)會(huì)）四分體時(shí)期聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有4條染色單體叫做四分體。精子的形成過(guò)程第37頁(yè)/共72頁(yè)1、同源染色體如圖中A與B、C與D2、姐妹染色單體如圖中1與2、3與45、四分體如圖中A與B組成一個(gè)四分體，C與D組成另一個(gè)四分體。3、非姐妹染色單體如圖中1與4、2與34、聯(lián)會(huì)同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。精子的形成過(guò)程明確幾個(gè)概念第38頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程交叉互換四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞，并交換一部分片段（圖2-3）。圖2-3染色體交叉互換照片和示意圖第39頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第一次分裂中期

同源染色體排列在赤道板上精子的形成過(guò)程第40頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第一次分裂后期

同源染色體分開(隨機(jī)的）非同源染色體自由組合AaBb精子的形成過(guò)程第41頁(yè)/共72頁(yè)AaBb

同源染色體分開，非同源染色體自由組合非同源染色體有幾種組合形式？Ab（aB）2種AB（ab）精子的形成過(guò)程第42頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第一次分裂末期

形成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體數(shù)目減半次級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精子的形成過(guò)程第43頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程3.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目減半的原因及時(shí)間？4.減數(shù)第二次分裂過(guò)程中還有同源染色體嗎？為什么？總結(jié)減數(shù)第一次分裂的特點(diǎn)，回答下列問(wèn)題：1.減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)，交叉互換發(fā)生的時(shí)間？2.減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體分開，非同源染色體自由組合的時(shí)間？第44頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第二次分裂前期染色體不在復(fù)制精子的形成過(guò)程第45頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第二次分裂中期精子的形成過(guò)程第46頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第二次分裂著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開后期精子的形成過(guò)程第47頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)第二次分裂末期精子的形成過(guò)程第48頁(yè)/共72頁(yè)

精細(xì)胞經(jīng)過(guò)變形成為蝌蚪狀的精子變形期精子的形成過(guò)程第49頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程1.總結(jié)減數(shù)第二次分裂的特點(diǎn)：染色體不在復(fù)制。每條染色體的著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，分別移向細(xì)胞兩極。2.總結(jié)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化，掌握減數(shù)分裂的本質(zhì)。減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂（染色體復(fù)制）（同源染色體分開，非同源染色體自由組合）（復(fù)制后的姐妹染色單體分開）第50頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程精原細(xì)胞染色體復(fù)制初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞減一減二減二精子的形成過(guò)程第51頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程第52頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂第53頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程用手中的線看看從精原細(xì)胞到最終形成配子時(shí)，染色體進(jìn)入配子時(shí)遵循什么樣的規(guī)律？同源染色體分開，非同源染色體自由組合第54頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程AaBbaabbAABB減數(shù)分裂同源染色體分開，非同源染色體自由組合還有另外一種情況嗎？第55頁(yè)/共72頁(yè)精子的形成過(guò)程1.含2對(duì)同源染色體的一個(gè)精原細(xì)胞通過(guò)一次減數(shù)分裂能得到幾個(gè)精子？含3對(duì)？n對(duì)呢？幾種類型的精子？4個(gè)2種3.含2對(duì)同源染色體的一個(gè)個(gè)體，通過(guò)減數(shù)分裂能得到幾個(gè)精子？幾種類型的精子？3對(duì)呢？n對(duì)呢？2.若發(fā)生了交叉互換，一個(gè)精原細(xì)胞能產(chǎn)生幾種類型的精子？4種8種2n4種第56頁(yè)/共72頁(yè)卵細(xì)胞的形成過(guò)程卵細(xì)胞與精子形成過(guò)程的主要區(qū)別是：初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)第一次分裂，形成大小不同的兩個(gè)細(xì)胞，大的叫做次級(jí)卵母細(xì)胞，小的叫做極體。次級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，形成一個(gè)大的卵細(xì)胞和一個(gè)小的極體。在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中形成的極體也分裂為兩個(gè)極體。這樣，一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，就形成一個(gè)卵細(xì)胞和三個(gè)極體（圖2-5）。卵細(xì)胞和極體中都含有數(shù)目減半的染色體。不久，三個(gè)極體都退化消失，結(jié)果是一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，只形成一個(gè)卵細(xì)胞。第57頁(yè)/共72頁(yè)卵細(xì)胞的形成過(guò)程1.含2對(duì)同源染色體的一個(gè)卵原細(xì)胞通過(guò)一次減數(shù)分裂能得到幾個(gè)卵細(xì)胞？含3對(duì)？n對(duì)呢？幾種類型的卵細(xì)胞？1個(gè)1種3.含2對(duì)同源染色體的一個(gè)個(gè)體，通過(guò)減數(shù)分裂能得到幾種類型的卵細(xì)胞？3對(duì)呢？n對(duì)呢？為什么會(huì)產(chǎn)生這么多的卵細(xì)胞？4種8種2n第58頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂第59頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂減數(shù)分裂的意義：2、減數(shù)分裂過(guò)程中非同源染色體的隨機(jī)組合，同源染色體的非姐妹染色體的交叉互換，導(dǎo)致配子的多樣性1、產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的雌雄配子，精卵結(jié)合后染色體數(shù)目又恢復(fù)。同源染色體分開，非同源染色體自由組合減數(shù)分裂過(guò)程中染色體進(jìn)入配子的規(guī)律：第60頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂和有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂分裂起始細(xì)胞細(xì)胞分裂次數(shù)染色體復(fù)制次數(shù)同源染色體行為子細(xì)胞數(shù)目類型染色體數(shù)相同點(diǎn)體細(xì)胞原始生殖細(xì)胞一次二次一次一次無(wú)聯(lián)會(huì)、四分體、分離有聯(lián)會(huì)、四分體、分離24體細(xì)胞有性生殖細(xì)胞與親代細(xì)胞相同比親代細(xì)胞減半染色體復(fù)制一次第61頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂和有絲分裂判斷依據(jù)：1.看有無(wú)同源染色體有同源染色體：有絲分裂或減數(shù)第一次分裂無(wú)同源染色體：減數(shù)第二次分裂2.同源染色體是否有特殊行為（聯(lián)會(huì)、分離）有絲分裂減數(shù)第一次分裂有：無(wú)：第62頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂異常1、減Ⅰ后期異常減Ⅱ正常2、減Ⅰ正常減Ⅱ后期異常同源染色體未分離著絲點(diǎn)未分裂第63頁(yè)/共72頁(yè)若只考慮性染色體，則異常卵細(xì)胞：正常精子：異常精子：正常卵細(xì)胞：XYXXYYXYXXX減Ⅰ后期異常減Ⅱ后期異常減Ⅰ后期異?；驕pⅡ后期異常減數(shù)分裂異常第64頁(yè)/共72頁(yè)1961年首次報(bào)道性染色體為3條XYY男性，患者的臨床表現(xiàn)是舉止異常，性格失調(diào)，容易沖動(dòng)，部分患者生殖器官發(fā)育不全。你認(rèn)為這種病是父母哪一方，在減數(shù)分裂的哪個(gè)階段出現(xiàn)異常引起的？減數(shù)分裂異常減數(shù)第二次分裂異常父方第65頁(yè)/共72頁(yè)減數(shù)分裂減數(shù)分裂的意義：2、減數(shù)分裂過(guò)程中非同源染色體的隨機(jī)組合，同源染色體的非姐妹染色體的交叉互換，導(dǎo)致配子的多樣性1、產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的雌雄配子，精卵結(jié)合后染色體數(shù)目又恢