2.2 基因伴随染色体传递 课件（共24张PPT）

(共24张PPT)
第二章 染色体与遗传
第二节 基因伴随染色体遗传
一、基因位于染色体上
Mendel
Sutton
孟德尔总结归纳出基因分离定律和基因自由组合定律
1903年，美国遗传学家萨顿在研究蝗虫精子和卵细胞形成的过程中发现，孟德尔假设的遗传因子，即基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在着平行关系。
1、基因与染色体存在平行关系
①基因与染色体都作为独立的遗传单位，基因在杂交实验中始终保持其独立性和完整性，而染色体在细胞分裂各时期也保持一定的形态特征。
②等位基因在体细胞中是成对存在的，其中一个来自母方，另一个来自父方；同源染色体也成对存在，同样是一条来自母方，一条来自父方。
③在形成配子时，等位基因互相分离，分别进入不同的配子中，结果每个配子只含成对基因中的一个；同样，在减数分裂时，同源染色体的两条染色体彼此分离，分别进入不同的配子中，结果每个配子也只含同源染色体中的一条染色体。
④在形成配子时，等位基因彼此分离，非等位基因自由组合地进入配子；同样，不成对的非同源染色体也是随机地进入配子。
2、萨顿假说
萨顿根据基因行为和染色体行为的一致性（平行行为），利用类比推理法，提出了遗传的染色体学说：细胞核内的染色体可能是基因的载体，即基因位于染色体上。
平行行为
摩尔根
萨顿等科学家的假说没有得到实验证据的支持，而美国遗传学家摩尔根的工作正好填补了这一空白
1、实验材料---果蝇
二、分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
红眼
白眼
果蝇优特点：个体小、繁殖快、生育力强、容易饲养、具有容易区分的相对性状。
在20世纪初期，生物学家已经在一些昆虫的细胞里发现了性染色体。
性染色体：用于决定生物性别的染色体。
同型的性染色体：雌性、XX；
异型的性染色体：雄性、XY
2、实验过程及假设
提出问题：F2中性状与性别为什么会有关联？
摩尔根假设：白眼基因（w）是隐性基因，位于X染色体上，记为Xw；红眼基因（+）是显性基因，位于X染色体上，记为X+；而Y染色体上没有它的等位基因，记为Y。雌果蝇为XX型，雄果蝇为XY型。
红眼雌果蝇：X+X+、X+Xw；
红眼雄果蝇：X+Y；
白眼果蝇：XwXw、XwY
P X+X+ × XwY
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
配子 X+ Xw Y
F1 X+Xw X+Y
红眼雌果蝇 红眼雄果蝇
×
配子 X+ Xw X+ Y
F2 X+X+ X+Xw X+Y XwY
红眼♀红眼♀ 红眼♂ 白眼♂
2： 1： 1
3、实验验证
①摩尔根回交实验（测交实验）：将实验一所得Ｆ1中的红眼雌蝇X+Xw和亲代白眼雄蝇XwY进行杂交.
P X+Xw × XwY
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
配子 X+ Xw Xw Y
F1 X+Xw X+Y XwXw X+Y
红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇
1 ： 1 ： 1 ： 1
②摩尔根将上述测交实验所得的白眼雌蝇XwXw和一个毫无血缘关系的纯种红眼雄蝇X+Y杂交。
P XwXw × X+Y
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
配子 Xw X+ Y
F1 X+Xw XwY
红眼雌蝇 白眼雄蝇
1 ： 1
4、得出结论
摩尔根的实验结果与他的理论预期结果完全相符，得出结论：
1. 果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关，而且控制该性状的基因确实位于性染色体上。
2. 又一次证明了孟德尔定律的正确性， 同时他也是人类历史上第一位将基因（白眼基因w)定位在一条特定的染色体(X染色体）上的科学家，为遗传的染色体学说作出了卓越的贡献。
现代分子技术将基因定位在在染色体上
果蝇某条染色体上的几个基因
5、基因位于染色体上
特点：基因在染色体上呈线性、不连续排列，且一条染色体上含有多个基因
细胞核
染色体
核酸
基因
基因、核酸、染色体、细胞核的关系
具有遗传效应的核酸片段，是遗传的基本单位。一个核酸分子中含有多个基因。大多数基因为DNA片段，少数是RNA片段。
遗传物质，含DNA和RNA两种。
基因的主要载体，细胞核内的基因均位于染色体上，原核基因、细胞质基因、病毒基因均不位于染色体。
真核细胞遗传物质储存和复制的主要场所。
三、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
a
A
(3)F1(Aa)经减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，形成A和a两种类型的配子，且比例为1∶1。
1．基因分离定律解释
(1)控制一对相对性状的一对等位基因位于一对同源染色体上。
(2)纯合子亲本只产生一种类型的配子，即AA的亲本产生A配子，aa的亲本产生a配子。
(4)F1的雌雄配子随机结合，产生的F2有两种表现型，数量比3∶1，即产生性状分离现象。
2、基因分离定律的实质
在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着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。
3．自由组合定律的细胞学解释
在杂合子的体细胞中，控制两对相对性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合，从而实现性状的自由组合。
Y Yy y
R Rr r
Y Y
r r
y y
R R
Y Y
R R
y y
r r
R
R
Y
Y
R
R
y
y
r
r
Y
Y
r
r
y
y
雌雄配子各4种
1YR∶1yR∶1Yr∶1yr
组合1
组合2
组合3
组合4
F1
初级性母细胞
次级性母细胞
次级性母细胞
4．基因自由组合定律的实质
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。
【巩固1】如图所示是甲、乙两个分裂的细胞(该正常生物体为二倍体)，下列有关叙述中，不正确的是( )
A．甲是减数分裂图像，乙是有丝分裂图像
B．乙细胞所属动物的体细胞中有4条染色体
C．甲细胞中染色体、染色单体、核DNA数目依次是2、4、4
D．甲细胞的亲代细胞，其基因型一定是AaBb
D
【巩固2】某生物的基因型为AaBb，已知A、a和B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上。那么，正常情况下该生物在减数分裂形成精子过程中，基因的走向不可能是(　　)
A．A与B走向一极，a与b走向另一极
B．A与b走向一极，a与B走向另一极
C．A与a走向一极，B与b走向另一极
D．A或a走向哪一极、B或b走向哪一极都是随机的
C
【巩固3】右图是基因型为RrDd的某种动物一个卵细胞基因组成示意图。请据图分析回答：
(1)该种动物体细胞内含有 对同源染色体。
(2)由此图可判断该动物雌性个体最多能形成 种类型的卵细胞。
(3)研究基因R和r在形成卵细胞时的传递规律，符合基因
的 定律；研究基因R、r和D、d在形成卵细胞时的传递规律，符合基因的 定律。
两
4
分离
自由组合
【巩固4】下列有关细胞分裂的叙述，正确的是( )
A．在细胞分裂间期，DNA复制，染色体数目加倍
B．处于有丝分裂后期的果蝇体细胞有两个染色体组
C．在减数第一次分裂的前期和后期均可能发生基因重组
D．在减数第二次分裂前期的细胞有同源染色体，不含染色单体
C
【巩固5】某男性为白化病基因携带者，在他的下列细胞中，可能不含显性基因的是( )
①神经细胞　②成熟的红细胞　③初级精母细胞
④次级精母细胞　⑤精子
A．①②④ B．②④⑤ C．①③⑤ D．③④⑤
B