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第2节 基因在染色体上1


第2节

基因在染色体上

问题探讨 孟德尔分离定律: 在生物的体细胞中,控制同一性 状的 遗传因子 成对存在,不相融合; 同源染色体 基 因 在形成配子时,成对的 遗传因子 发生 基 因 同源染色体 分离,分离后的 遗传因子 分别进入不 基 因 同源染色体 同的配子中,随配子遗传给后代。
你觉得这样替换有问题吗?由此你联想到

什么?

基因

染色体

自主学习、合作讨论:完成任务

任务1:分析孟德尔的分离定律中(等位基因) (遗传因子)的分离过程(P7页)

任务2:分析减数分裂过程中(同源)染色体的 分离过程(以精子的形成例,P17~P18页)

减数分裂的核心

孟德尔分离定律的核心

Dd

D
减数第一次分裂时, 同源染色体的分离

d

杂合子在形成配子时, 等位基因的分离

平行关系 比较这两幅图,你还能发现基因和染色体之间有其他 的平行关系吗?

Dd

D
看得见 染色体 看不见 基因

d

类比 平行关系 推理 假说:基因就是染色体 假说:基因在染色体上

科 学 研 究 方 法 类 比 之 推 一



——

一、萨顿的假说
实验材料:蝗虫

假说:基因在染色体上
提出假说的方法:类比推理

基因与染色体存在明显的平行关系
1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色 体也具有相对稳定性。

2、体细胞中基因是成对的。染色体也是成对的。
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。 4、在形成配子时,非等位基因自由组合。非同源 染色体也是自由组合。

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

(一)摩尔根的果蝇杂交实验 现象
? 是否符合孟德尔遗传定 律?如何解释? P × 符合 F2中红眼:白眼比是3︰1 ? 特殊在什么地方? 红眼 F1 (雌、雄) 白眼性状的表现总是与 性别相联系 F1雌雄交配 ? 当时,性染色体已经发 现,据此你能作出怎样 F2 的解释? 红(雌、雄) 白(雄) 控制白眼性状的基因可 能在性染色体上 3 : 1
白眼果蝇 都是雄的

果蝇体细胞染色体

常染色体
性染色体

3对:ⅡⅡ,Ⅲ Ⅲ,Ⅳ 雌性同型:XX 雄性异型:XY



(二) 经过推理、想象提出假说:

——控制白眼的基因在X染色体上
雌果蝇种类:
红眼(XWXW) 白眼(XWXW) 雄果蝇种类: 红眼(XWY) 白眼(XwY)

红眼(XWXw)

(三)对实验现象的解释

P
配子

XWXW XW

×
Xw XWXw XW

XwY Y

F1 F2
XW
w

× XWY
Y XWY(雄) XwY(雄)

3/4红眼(雌、雄) 1/4白眼(雄)
X
XWXw(雌)

XWXW(雌)

利用测交法进行推测验证:

F1
×
XWXw XwY

红眼(雌、雄) 白眼(雌、雄)

各占1/4

各占1/4

摩尔根等人亲自做了该实验,实验结果如下:

红眼


红眼


白眼


白眼


126

132

120

115

与理论推测一致,完全符合假说,假说完全正 确!

——证明了基因在染色体上

回顾摩尔根的实验: 假 说
提出问题:白眼性状的表现总是与性
别相联系?

作出假说:若控制白眼基因(w)在X
染色体上,而Y染色体上不 含有它的等位基因

演 绎 法

验证假说:测交 得出结论:基因在染色体上

从此,摩尔根成了 孟德尔 理论的坚定支持者

思考?
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?

结论:
一条染色体上 有许多个基因 基因在染色体 上呈线性排列

内容:基因在染色体上

基 因 在 染 色 体 上

一、萨顿的假说
(类比推理)

基因和染色体存在着 原因: 明显的平行关系

二、基因位于染 色体上的证据 (假说演绎法)

证据:果蝇的杂交实验 结论:基因在染色体上

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,独立的随配子遗传给后代。

任务:
完 成 图 中 染 色 体 上 的 基 因 标 注

矮茎 d P: 配子: d F1:

d

×

高茎 D

D

减数分裂

减数分裂

D
D d d D D d

d

d

d

D

D

d

D

D

三、孟德尔遗传规律的现代解释
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。

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。

A

a B b

图一
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
A B A A a a A A A a B b B Bb b a a b b a b a B B A B

b

图二
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞

精细胞
A

b

A A b b

A

A
A a B b

a B b a a B B a a

b

B

B

练 习
1、下列关于基因和染色体关系的叙述, 错误的是( D ) 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

2、在XY型性别决定中,对性别起决定作用的细胞是: (A) A、精子 C、初级精母细胞 B、卵细胞 D、初级卵母细胞

3、猴的下列各组细胞中,肯定含有Y染色体的是 ( CDF ) A、受精卵 B、次级精母细胞 C、初级精母细胞 D、雄猴的神经元 E、精子 F、雄猴的肠上皮细胞

男性染色体图

女性染色体图

思考: (1)男女体细胞中染色体在组成上有什么不同? (2)男女的性别是由什么决定的? XY两种性染色体 (3)男女体细胞中染色体的组成如何表示?
男性:22对常+XY 女性:22对常+XX

讨论:为什么人类的性别比总是接近于1:1?

P
44常+XX 44常+XY

配子 F1

22常+X

22常+X

22常+Y

44常+XX

44常+XY

1



1

性别决定
(1)方式

①XY型
a、染色体组成

雌性:常染色体+XX(同型)

雄性:常染色体+XY(异型)

b、生物类型:人、哺乳动物、果蝇;一些雌雄异株的植物

②ZW型
a、染色体组成

zw
雌性:常染色体+ZW(异型)

雌性♀

雄性:常染色体+ZZ(同型)

b、生物类型:鸟类、蛾类 (2)决定时间:精子和卵细胞结合时

雄性♂ zz


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